Mitä ovat pci slotit. Mitä eroa on PCI Expressillä ja PCI:llä?

Tietosanakirja YouTube

  • 1 / 5

    Toisin kuin PCI-standardi, joka käytti yhteistä väylää tiedonsiirtoon useiden rinnakkain kytkettyjen laitteiden kanssa, PCI Express on yleensä pakettiverkko, jossa on tähtitopologia.

    PCI Express -laitteet kommunikoivat keskenään kytkimien muodostaman välineen kautta, ja jokainen laite on kytketty suoraan kytkimeen point-to-point-yhteydellä.

    Lisäksi PCI Express -väylä tukee:

    • taattu kaistanleveys (QoS);
    • energian hallinta;
    • valvoa siirrettyjen tietojen eheyttä.

    PCI Express -väylä on tarkoitettu käytettäväksi vain paikallisväylänä. Koska PCI Express -ohjelmistomalli on suurelta osin peritty PCI:ltä, olemassa olevia järjestelmiä ja ohjaimia voidaan muokata käyttämään PCI Express -väylää korvaamalla vain fyysinen kerros ilman ohjelmiston muokkaamista. PCI Express -väylän korkea huippusuorituskyky mahdollistaa sen käytön AGP-väylän sijasta, ja vielä enemmän PCI- ja PCI-X-väyliä. Itse asiassa PCI Express korvasi nämä väylät henkilökohtaisissa tietokoneissa.

    Liittimet

    • MiniCard (Mini PCIe) - korvaa Mini PCI-muodon. Mini Card -liittimessä on seuraavat väylät: x1 PCIe, USB 2.0 ja SMBus.
    • ExpressCard - samanlainen kuin PCMCIA-muoto. ExpressCard-liitin tukee x1 PCIe- ja USB 2.0 -väylää; ExpressCard-kortit tukevat hot plugingia.
    • AdvancedTCA on tietoliikennelaitteiden muototekijä.
    • Mobile PCI Express Module (MXM) on NVIDIA:n kannettaville tietokoneille luoma teollinen muototekijä. Sitä käytetään grafiikkakiihdyttimien yhdistämiseen.
    • PCI Express -kaapelin spesifikaatioiden mukaan yhden liitännän pituus voi olla kymmeniä metrejä, mikä mahdollistaa tietokoneen, jonka oheislaitteet sijaitsevat huomattavan etäisyyden päässä.
    • StackPC on spesifikaatio pinottavien tietokonejärjestelmien rakentamiseen. Tämä spesifikaatio kuvaa StackPC-, FPE-laajennusliittimet ja niiden suhteelliset sijainnit.

    PCI Express X1

    Mini PCI-E

    Mini PCI Express on PCI Express -väylämuoto kannettaville laitteille.

    Tälle liitinstandardille on saatavana monia oheislaitteita:

    SSD Mini PCI Express

    • Virtalähde 3,3V

    ExpressCard

    ExpressCard-korttipaikkoja käytetään tällä hetkellä (marraskuussa 2010) yhdistämiseen:

    • SSD-tallennuslevyt
    • Videokortit
    • 1394/FireWire-ohjaimet (iLINK)
    • Telakointiasemat
    • Mittauslaitteet
    • Muistissa
    • Muistikorttisovittimet (CF, MS, SD, xD jne.)
    • Hiiret
    • Verkkosovittimet
    • Rinnakkaiset portit
    • PC-kortti/PCMCIA-sovittimet
    • PCI-laajennukset
    • PCI Express -laajennukset
    • Kaukosäädin
    • SATA-ohjaimet
    • Sarjaportit
    • SmartCard-sovittimet
    • TV-virittimet
    • USB-ohjaimet
    • Langattomat verkkosovittimet Wi-Fi
    • Langattomat laajakaistaiset Internet-sovittimet (3G, CDMA, EVDO, GPRS, UMTS jne.)
    • Äänikortit kodin multimedia- ja ammattikäyttöön tarkoitettuihin audioliitäntöihin.

    Protokollan kuvaus

    PCI Express -laitteen kytkemiseen käytetään kaksisuuntaista pisteestä pisteeseen -sarjayhteyttä, jota kutsutaan linjaksi (englanniksi lane - kaistale, rivi); Tämä on jyrkässä ristiriidassa PCI:n kanssa, jossa kaikki laitteet on kytketty yhteiseen 32-bittiseen rinnakkaiseen kaksisuuntaiseen väylään.

    Kilpailevat protokollat

    PCI Expressin lisäksi on olemassa useita nopeita standardoituja sarjaliitäntöjä, tässä vain muutamia: HyperTransport, InfiniBand, RapidIO ja StarFabric. Jokaisella rajapinnalla on kannattajansa teollisuusyritysten joukossa, sillä protokollaspesifikaatioiden kehittämiseen on jo käytetty huomattavia summia ja jokainen konsortio pyrkii korostamaan oman rajapinnansa etuja muihin nähden.

    Standardoidun nopean rajapinnan on toisaalta oltava joustava ja laajennettavissa, ja toisaalta sen on tarjottava pieni latenssi ja alhainen overhead (eli pakettien ylikuormituksen osuus ei saa olla suuri). Pohjimmiltaan rajapintojen väliset erot piilevät nimenomaan kompromississa, jonka tietyn rajapinnan kehittäjät ovat valinneet näiden kahden ristiriitaisen vaatimuksen välillä.

    Esimerkiksi paketissa olevat lisäpalvelun reititystiedot mahdollistavat monimutkaisen ja joustavan pakettireitityksen järjestämisen, mutta ne lisäävät paketin käsittelyn kustannuksia, myös rajapinnan läpijuoksu pienenee ja käyttöliittymään liitettyjä laitteita alustava ja konfiguroiva ohjelmisto kasvaa. monimutkainen. Jos on tarpeen varmistaa laitteiden hot plugging, tarvitaan erityisohjelmisto, joka valvoo verkon topologian muutoksia. Esimerkkejä tämän mukaisista liitännöistä ovat RapidIO, InfiniBand ja StarFabric.

    Samalla paketteja lyhentämällä voidaan pienentää tiedonsiirron viivettä, mikä on tärkeä vaatimus muistirajapinnalle. Mutta pakettien pieni koko johtaa siihen, että pakettien ylimääräisten kenttien osuus kasvaa, mikä vähentää rajapinnan tehokasta läpijuoksua. Esimerkki tämäntyyppisestä käyttöliittymästä on HyperTransport.

    PCI Expressin sijainti on kuvattujen lähestymistapojen välissä, koska PCI Express -väylä on suunniteltu toimimaan paikallisväylänä eikä prosessori-muistiväylänä tai monimutkaisena reitittävänä verkkona. Lisäksi PCI Express suunniteltiin alun perin väyläksi, joka oli loogisesti yhteensopiva PCI-väylän kanssa, mikä toi myös omat rajoituksensa.

    #PCI_Express

    Intelin ja sen kumppaneiden kehittämä PCI Express -sarjaväylä on tarkoitettu korvaamaan rinnakkais-PCI-väylä ja sen laajennettu ja erikoistunut AGP-versio. Samanlaisista nimistään huolimatta PCI- ja PCI Express -väylillä on vain vähän yhteistä. PCI:ssä käytetty asettaa rajoituksia väylän kaistanleveydelle ja taajuudelle; PCI Expressissä käytetty sarjatiedonsiirto tarjoaa skaalautuvuuden (spesifikaatiot kuvaavat PCI Express 1x, 2x, 4x, 8x, 16x ja 32x toteutukset). Tällä hetkellä väylän nykyinen versio indeksillä 3.0

    PCI-E 3.0

    Marraskuussa 2010 PCI-SIG-organisaatio, joka standardoi PCI Express -teknologiaa, ilmoitti ottavansa käyttöön PCIe Base 3.0 -määrityksen.
    Keskeistä eroa kahteen edelliseen PCIe-versioon voidaan pitää muunneltuna koodausmenetelmänä - nyt 8 bitin hyödyllisen tiedon sijasta 10 lähetetystä bitistä (8b/10b), 128 bittiä hyödyllistä tietoa voidaan lähettää lähetetystä 130 bitistä. bussin kautta, ts. Hyötykuormakerroin on lähes 100 %. Lisäksi tiedonsiirtonopeus on noussut 8 GT/s:iin. Muistakaamme, että tämä arvo PCIe 1.x:lle oli 2,5 GT/s ja PCIe 2.x - 5 GT/s.
    Kaikki edellä mainitut muutokset johtivat väylän kaistanleveyden kaksinkertaistumiseen verrattuna PCI-E 2.x -väylään. Tämä tarkoittaa, että PCIe 3.0 -väylän kokonaiskaistanleveys 16x-kokoonpanossa saavuttaa 32 Gb/s. Ensimmäiset PCIe 3.0 -ohjaimella varustetut prosessorit olivat Ivy Bridge -mikroarkkitehtuuriin perustuvat Intel-prosessorit.

    Huolimatta PCI-E 3.0:n yli kolminkertaisesta suorituskyvystä PCI-E 1.1:een verrattuna, samojen näytönohjainkorttien suorituskyky eri liitäntöjä käytettäessä ei eroa paljon. Alla oleva taulukko näyttää GeForce GTX 980:n testitulokset erilaisissa testeissä. Mittaukset tehtiin samoilla grafiikka-asetuksilla, samassa konfiguraatiossa PCI-E-väyläversio muutettiin BIOS-asetuksissa.

    PCI Express 3.0 on edelleen taaksepäin yhteensopiva PCIe:n aiempien versioiden kanssa.

    PCI-E 2.0

    Vuonna 2007 otettiin käyttöön uusi PCI Express -väyläspesifikaatio, 2.0, jonka tärkein ero on kunkin siirtolinjan kaksinkertainen kaistanleveys kumpaankin suuntaan, ts. Näytönohjainkorteissa käytetyn PCI-E 16x suosituimman version tapauksessa nopeus on 8 Gb/s kumpaankin suuntaan. Ensimmäinen PCI-E 2.0:aa tukeva piirisarja oli Intel X38.

    PCI-E 2.0 on täysin taaksepäin yhteensopiva PCI-E 1.0:n kanssa, ts. Kaikki olemassa olevat PCI-E 1.0 -laitteet voivat toimia PCI-E 2.0 -paikoissa ja päinvastoin.

    PCI-E 1.1

    Ensimmäinen versio PCI Express -liittymästä, joka ilmestyi vuonna 2002. Tarjosi 500 MB/s siirtonopeuden linjaa kohden.

    PCI-E:n eri sukupolvien toimintanopeuksien vertailu

    PCI-väylä toimii 33 tai 66 MHz taajuudella ja tarjoaa 133 tai 266 MB/s kaistanleveyttä, mutta tämä kaistanleveys jaetaan kaikkien PCI-laitteiden kesken. Taajuus, jolla PCI Express -väylä toimii, on 1,1 - 2,5 GHz, mikä antaa suorituskyvyn 2500 MHz / 10 * 8 = 250 * 8 Mbps = 250 Mbps (8 bitin datan lähettämisen redundantin koodauksen vuoksi 10 bittiä on itse asiassa lähetetyt tiedot) jokaiselle PCI Express 1.1 x1 -laitteelle yhteen suuntaan. Jos rivejä on useita, suorituskyvyn laskemiseksi arvo 250 Mb/s on kerrottava juovien lukumäärällä ja kahdella, koska PCI Express on kaksisuuntainen väylä.

    PCI Express 1.1 -kaistan määrä Yksisuuntainen läpijuoksu Kokonaiskapasiteetti
    1 250 Mt/s 500 MB/s
    2 500 Mb/s 1 Gt/s
    4 1 Gt/s 2 Gt/s
    8 2 Gt/s 4 Gt/s
    16 4 Gt/s 8 Gt/s
    32 8 Gt/s 16 Gt/s

    Huomautus! Älä yritä asentaa PCI Express -korttia PCI-korttipaikkaan, ja päinvastoin, PCI-kortit eivät asennu PCI Express -aukkoon. Kuitenkin esimerkiksi PCI Express 1x -kortti voidaan asentaa ja se toimii todennäköisesti normaalisti PCI Express 8x- tai 16x -paikassa, mutta ei päinvastoin: PCI Express 16x -kortti ei sovi PCI Express 1x -korttipaikkaan. .

    Tässä artikkelissa puhumme PCI-väylän menestyksen syistä ja kuvailemme sen korvaavaa korkean suorituskyvyn tekniikkaa - PCI Express -väylää. Tarkastellaan myös PCI Express -väylän kehityshistoriaa, laitteisto- ja ohjelmistotasoja, toteutuksen ominaisuuksia ja luetellaan sen edut.

    Kun 1990-luvun alussa. Ilmeisesti sen tekniset ominaisuudet ylittivät huomattavasti kaikki siihen asti olemassa olleet väylät, kuten ISA, EISA, MCA ja VL-väylät. Tuolloin 33 MHz:n taajuudella toimiva PCI (Peripheral Component Interconnect) -väylä sopi hyvin useimpiin oheislaitteisiin. Mutta tänään tilanne on muuttunut monella tapaa. Ensinnäkin prosessorin ja muistin kellonopeudet ovat kasvaneet merkittävästi. Esimerkiksi prosessorin kellotaajuudet nousivat 33 MHz:stä useisiin GHz:eihin, kun taas PCI-toimintataajuus nousi vain 66 MHz:iin. Gigabit Ethernetin ja IEEE 1394B:n kaltaisten teknologioiden ilmaantuminen uhkasi, että koko PCI-väylän kaistanleveys voidaan käyttää yhden, näihin teknologioihin perustuvan laitteen huoltoon.

    Samaan aikaan PCI-arkkitehtuurilla on useita etuja edeltäjiinsä verrattuna, joten oli järjetöntä tarkistaa se kokonaan. Ensinnäkin, se ei riipu prosessorin tyypistä, se tukee puskurin eristystä, väylän masterointitekniikkaa (väylän sieppaus) ja PnP-tekniikkaa kokonaisuudessaan. Puskurin eristäminen tarkoittaa, että PCI-väylä toimii itsenäisesti sisäisestä prosessoriväylästä, jolloin prosessoriväylä voi toimia järjestelmäväylän nopeudesta ja kuormituksesta riippumatta. Väyläsieppaustekniikan ansiosta oheislaitteet voivat ohjata suoraan tiedonsiirtoprosessia väylällä sen sijaan, että odotettaisiin apua keskusprosessorilta, mikä vaikuttaisi järjestelmän suorituskykyyn. Lopuksi Plug and Play -tuki mahdollistaa laitteiden automaattisen asennuksen ja konfiguroinnin sitä käyttävien laitteiden kanssa ja välttää hyppyjohtimien ja kytkimien hässäkkää, mikä tuhosi melkoisesti ISA-laitteiden omistajien elämän.

    Huolimatta PCI:n kiistattomasta menestyksestä, sillä on tällä hetkellä vakavia ongelmia. Näitä ovat rajoitettu kaistanleveys, reaaliaikaisten tiedonsiirtomahdollisuuksien puute ja seuraavan sukupolven verkkotekniikoiden tuen puute.

    Erilaisten PCI-standardien vertailuominaisuudet

    On syytä ottaa huomioon, että todellinen suoritusteho voi olla pienempi kuin teoreettinen protokollan toimintaperiaatteen ja väylätopologian ominaisuuksien vuoksi. Lisäksi kokonaiskaistanleveys jakautuu kaikkien siihen kytkettyjen laitteiden kesken, joten mitä enemmän laitteita istuu väylällä, sitä vähemmän kaistanleveyttä kukin niistä saa.

    Standardin parannukset, kuten PCI-X ja AGP, suunniteltiin poistamaan sen päähaitta - alhainen kellonopeus. Kuitenkin kellotaajuuden kasvu näissä toteutuksissa johti tehollisen väylän pituuden ja liittimien lukumäärän pienenemiseen.

    Väylän uusi sukupolvi, PCI Express (tai lyhyesti PCI-E), esiteltiin ensimmäisen kerran vuonna 2004, ja sen tarkoituksena oli ratkaista kaikki edeltäjänsä kohtaamat ongelmat. Nykyään useimmat uudet tietokoneet on varustettu PCI Express -väylällä. Vaikka niissä on myös standardinmukaiset PCI-paikat, ei ole kaukana aika, jolloin väylästä tulee historiaa.

    PCI Express -arkkitehtuuri

    Väyläarkkitehtuuri on monitasoinen, kuten kuvassa näkyy.

    Väylä tukee PCI-osoitemallia, jonka avulla kaikki nykyiset ajurit ja sovellukset voivat toimia sen kanssa. Lisäksi PCI Express -väylä käyttää aiemman standardin tarjoamaa standardia PnP-mekanismia.

    Tarkastellaan PCI-E-organisaation eri tasojen tarkoitusta. Väyläohjelmistotasolla generoidaan luku/kirjoituspyyntöjä, jotka lähetetään kuljetustasolla käyttämällä erityistä pakettiprotokollaa. Tietokerros vastaa virheenkorjauskoodauksesta ja varmistaa tietojen eheyden. Peruslaitteistokerros koostuu dual simplex -kanavasta, joka koostuu lähetys- ja vastaanottoparista, joita yhdessä kutsutaan linjaksi. Kokonaisväylän nopeus 2,5 Gb/s tarkoittaa, että kunkin PCI Express -kaistan läpimenonopeus on 250 MB/s kumpaankin suuntaan. Jos huomioidaan protokollan ylikuormituksen aiheuttama menetys, niin kullekin laitteelle on käytettävissä noin 200 MB/s. Tämä suorituskyky on 2–4 kertaa suurempi kuin PCI-laitteiden käytettävissä. Ja toisin kuin PCI, jos kaistanleveys jaetaan kaikkien laitteiden kesken, se menee jokaiselle laitteelle kokonaisuudessaan.

    Nykyään PCI Express -standardista on useita versioita, jotka eroavat suorituskyvystään.

    PCI Express x16 -väylän suorituskyky PCI-E:n eri versioille, Gb/s:

    • 32/64
    • 64/128
    • 128/256

    PCI-E-väyläformaatit

    Tällä hetkellä PCI Express -formaateille on saatavana useita vaihtoehtoja alustan tarkoituksesta riippuen - pöytätietokone, kannettava tietokone tai palvelin. Palvelimissa, jotka vaativat enemmän kaistanleveyttä, on enemmän PCI-E-paikkoja, ja näissä paikoissa on enemmän runkoja. Sitä vastoin kannettavissa tietokoneissa voi olla vain yksi kaista keskinopeille laitteille.

    Näytönohjain PCI Express x16 -liitännällä.

    PCI Express -laajennuskortit ovat hyvin samankaltaisia ​​kuin PCI-kortit, mutta PCI-E-paikoissa on parannettu pito, jotta kortti ei pääse liukumaan ulos paikasta tärinän tai kuljetuksen vuoksi. PCI Express -paikoilla on useita muototekijöitä, joiden koko riippuu käytettyjen kaistojen määrästä. Esimerkiksi 16 kaistaisen väylän nimi on PCI Express x16. Vaikka kaistojen kokonaismäärä voi olla jopa 32, käytännössä useimmat emolevyt on nyt varustettu PCI Express x16 -väylällä.

    Pienemmät kortit voidaan kytkeä suurempien korttipaikkoihin suorituskyvystä tinkimättä. Esimerkiksi PCI Express x1 -kortti voidaan liittää PCI Express x16 -paikkaan. Kuten PCI-väylän kanssa, voit käyttää PCI Express Extender -laajenninta laitteiden liittämiseen tarvittaessa.

    Erilaisten liittimien ulkonäkö emolevyllä. Ylhäältä alas: PCI-X-paikka, PCI Express x8 -paikka, PCI-paikka, PCI Express x16 -paikka.

    Express-kortti

    Express Card -standardi tarjoaa erittäin yksinkertaisen tavan lisätä laitteita järjestelmään. Express Card -moduulien kohdemarkkinat ovat kannettavat tietokoneet ja pienet tietokoneet. Toisin kuin perinteiset työpöydän laajennuskortit, Express-kortti voidaan liittää järjestelmään milloin tahansa tietokoneen ollessa käynnissä.

    Yksi suosittu Express Card -kortti on PCI Express Mini Card, joka on suunniteltu korvaamaan Mini PCI -muotoiset kortit. Tässä muodossa luotu kortti tukee sekä PCI Expressiä että USB 2.0:aa. PCI Express Mini -kortin mitat ovat 30x56 mm. PCI Express Mini -kortti voidaan yhdistää PCI Express x1:een.

    PCI-E:n edut

    PCI Express -tekniikka tarjoaa etuja PCI:hen verrattuna seuraavilla viidellä alueella:

    1. Korkeampi suorituskyky. Vain yhdellä kaistalla, PCI Expressillä on kaksinkertainen suorituskyky kuin PCI. Tällöin kapasiteetti kasvaa suhteessa väylän linjojen määrään, joiden enimmäismäärä voi olla 32. Lisäetuna on, että väylällä voidaan välittää tietoa samanaikaisesti molempiin suuntiin.
    2. Yksinkertaista I/O. PCI Express hyödyntää väyliä, kuten AGP ja PCI-X, ja sillä on vähemmän monimutkainen arkkitehtuuri ja suhteellisen helppokäyttöisyys.
    3. Monitasoinen arkkitehtuuri. PCI Express tarjoaa arkkitehtuurin, joka mukautuu uusiin teknologioihin ilman merkittäviä ohjelmistopäivityksiä.
    4. Uuden sukupolven syöttö/tulostusteknologiat. PCI Express mahdollistaa uudet tiedonkeruuominaisuudet samanaikaisella tiedonsiirtotekniikalla, joka varmistaa tiedon vastaanottamisen oikea-aikaisesti.
    5. Helppokäyttöisyys. PCI-E tekee järjestelmän päivittämisestä ja laajentamisesta paljon helpompaa. Muut Express-korttimuodot, kuten ExpressCard, lisäävät huomattavasti kykyä lisätä nopeita oheislaitteita palvelimiin ja kannettaviin tietokoneisiin.

    Johtopäätös

    PCI Express on oheislaitteiden yhdistämiseen tarkoitettu väylätekniikka, joka korvasi ISA:n, AGP:n ja PCI:n kaltaiset tekniikat. Sen käyttö lisää merkittävästi tietokoneen suorituskykyä sekä käyttäjän mahdollisuuksia laajentaa ja päivittää järjestelmää.

    Kun puhumme PCI Express (PCI-E) -väylästä, ehkä ensimmäinen asia, joka erottaa sen muista vastaavista ratkaisuista, on sen tehokkuus. Tämän modernin väylän ansiosta tietokoneen suorituskyky paranee ja grafiikan laatu paranee.

    PCI-väylää (Peripheral Component Interconnect) käytettiin monien vuosien ajan näytönohjaimen liittämiseen emolevyyn, ja sitä käytettiin myös joidenkin muiden laitteiden, kuten verkkokortin ja äänikortin, liittämiseen.

    Tältä nämä slotit näyttävät:

    PCI-Express oli käytännössä PCI-väylän seuraava sukupolvi, joka tarjosi parannettua toimivuutta ja suorituskykyä. Se käyttää sarjaliitäntää, jossa on useita linjoja, joista jokainen johtaa vastaavaan laitteeseen, ts. Jokainen oheislaite saa oman linjansa, mikä lisää tietokoneen yleistä suorituskykyä.

    PCI-Express tukee hot plugging -toimintoa, kuluttaa vähemmän energiaa kuin edeltäjänsä ja hallitsee lähetettyjen tietojen eheyttä. Lisäksi se on yhteensopiva PCI-väyläohjaimien kanssa. Toinen tämän väylän merkittävä ominaisuus on sen skaalautuvuus, ts. pci express -kortti yhdistää ja toimii missä tahansa paikassa, jolla on samanlainen tai suurempi kaistanleveys. Todennäköisesti tämä ominaisuus varmistaa sen käytön tulevina vuosina.

    Perinteinen PCI-korttipaikkatyyppi riitti perus audio/videotoimintoihin. AGP-väylän myötä menetelmä multimediadatan kanssa työskentelyyn on parantunut ja audio/videodatan laatu on parantunut vastaavasti. Ei kestänyt kauaakaan, kun prosessorien mikroarkkitehtuurien kehitys alkoi vielä selvemmin osoittaa PCI-väylän hitautta, mikä sai tuon ajan nopeimmat ja uusimmat tietokonemallit kirjaimellisesti tuskin vetäytymään.

    PCI-E-väylän ominaisuudet ja kaistanleveys

    Siinä voi olla yksi kaksisuuntainen yhteyslinja x1 ja x32 (32 linjaa). Linja toimii pisteestä pisteeseen -periaatteella. Nykyaikaiset versiot tarjoavat paljon suuremman kaistanleveyden edeltäjiinsä verrattuna. x16:een voidaan liittää näyttökortti ja x1:een ja x2:een tavallisia kortteja.

    Tältä x1- ja pci express x16 -paikat näyttävät:

    PCI-E
    Rivien lukumäärä x1 x2 x4 x8 x16 x32
    Kaistanleveys 500 Mt/s 1000 Mt/s 2000 Mt/s 4000 Mt/s 8000 Mt/s 16000 Mt/s

    PCI-E-versiot ja yhteensopivuus

    Mitä tulee tietokoneisiin, kaikki versioiden mainitseminen liittyy yhteensopivuusongelmiin. Ja kuten mikä tahansa moderni tekniikka, PCI-E kehittyy ja modernisoituu jatkuvasti. Viimeisin saatavilla oleva versio on pci express 3.0, mutta PCI-E väyläversion 4.0 kehitystyö on jo käynnissä, jonka pitäisi ilmestyä vuoden 2015 tienoilla (pci express 2.0 on lähes vanhentunut).
    Katso seuraava PCI-E-yhteensopivuustaulukko.
    Versiot PCI-E 3.0 2.0 1.1
    Kaistanleveys yhteensä
    (X16) 32 Gt/s 16 Gt/s 8 Gt/s
    Tiedonsiirtonopeus 8,0 GT/s 5,0 GT/s 2,5 GT/s

    PCI-E-versiolla ei ole vaikutusta kortin toimivuuteen. Tämän käyttöliittymän erottuvin piirre on sen yhteensopivuus eteenpäin ja taaksepäin, mikä tekee siitä turvallisen ja kykenevän synkronoimaan useiden korttiversioiden kanssa käyttöliittymän versiosta riippumatta. Toisin sanoen voit asettaa toisen tai kolmannen version kortin ensimmäisen version PCI-Express-paikkaan ja se toimii, vaikka suorituskyvyn heikkeneekin. Samalla tavalla voit asentaa ensimmäisen version PCI-Express-kortin kolmannen version PCI-E-paikkaan. Tällä hetkellä kaikki nykyaikaiset NVIDIA- ja AMD-näytönohjainmallit ovat yhteensopivia tämän väylän kanssa.

    Ja välipalaksi tämä:

    ISA-väylä

    Väyläliitäntästandardit

    Väylän leveyden kasvaessa ja tietokoneen kellotaajuuden kasvaessa myös väyläliitäntästandardit muuttuivat. Tällä hetkellä tietokoneet käyttävät seuraavia pääväyläliitäntästandardeja:

    · ISA-väylä;

    · PCI-väylä;

    Muita standardeja, kuten MCA (Micro Channel Architecture), EISA (Extended Industry Standard Architecture) ja VESA, joita yleisesti kutsutaan paikallisväyläksi, VL-väyläksi ja joita VESA (Video Electronics Standards Association) on kehittänyt, ei tällä hetkellä käytetä.

    Ensimmäisen yhteisen väyläliitäntästandardin, ISA (Industry Standard Architecture) -väylän, kehitti IBM luodessaan IBM PC AT -tietokonetta (1984). Tämä 16-bittinen väylä, jonka kellotaajuus on 8,33 MHz, mahdollistaa sekä 8-bittisten että 16-bittisten laajennuskorttien asennuksen (kaistanleveys 8,33 ja 16,6 MB/s).

    Tiedonvaihto nopeiden ulkoisten laitteiden ja RAM-muistin välillä tapahtuu prosessorin osallistuessa, mikä voi joissain tapauksissa johtaa tietokoneen suorituskyvyn heikkenemiseen. ISA-väylään sisällytetyssä suorakäyttötilassa oheislaite kommunikoi RAM:n kanssa suoraan DMA-kanavien kautta (Direct Memory Access). Tämä tiedonsiirtotila on tehokkain tilanteissa, joissa tarvitaan suurta nopeutta suuren tietomäärän siirtämiseen (esimerkiksi ladattaessa tietoja muistiin kiintolevyltä).

    Suoran muistin käytön järjestämiseksi käytetään DMA-ohjainta, joka on sisäänrakennettu yhteen emolevyn siruista. Suoraa muistia vaativa laite ottaa yhteyttä ohjaimeen jonkin vapaan DMA-kanavan kautta ja kertoo polun (osoitteen), mistä tai mihin data lähetetään, tietolohkon aloitusosoitteen ja datamäärän. Vaihdon alustus tapahtuu prosessorin osallistuessa, mutta varsinainen tiedonsiirto tapahtuu DMA-ohjaimen, ei prosessorin, ohjauksessa.

    ISA-väylä puuttuu nykyaikaisista emolevyistä, ja se on säilynyt vain vanhemmissa tietokoneissa.

    Intel kehitti vuonna 1993 PCI-väylän (Peripheral Component Interconnect) uudelle korkean suorituskyvyn Pentium-prosessorilleen useiden muiden yritysten kanssa.

    Tällä hetkellä PCI-SIG (PCI - Special Interest Group) -organisaatio kehittää ja ylläpitää kaikkia PCI-standardeja.


    Uusin PCI-standardi, PCI 3.0, joka hyväksyttiin vuonna 2004, määrittelee sekä 32-bittisen väylän kellotaajuudella 33 MHz ja huippunopeudella 133 MB/s että 64-bittiset väylät kellotaajuuksilla 33 ja 66 MHz ja huippunopeus 266 ja 533 MB/s.

    PCI-väylän tiedonsiirron nopeuttamiseksi käytetään pursketilaa. Tässä tilassa missä tahansa osoitteessa olevia tietoja ei lähetetä yksi kerrallaan, vaan kokonaisena joukkona kerralla.

    PCI-väylän perusperiaate on ns. siltojen käyttö, jotka kommunikoivat PCI-väylän ja muiden väylien välillä. Tärkeä ominaisuus PCI-väylässä on, että se toteuttaa DMA-kanavien sijaan tehokkaamman väylän masterointitilan, jonka avulla ulkoinen laite voi ohjata väylää ilman prosessorin osallistumista. Tiedonsiirron aikana väylänhallintaa tukeva laite ottaa väylän haltuunsa ja siitä tulee isäntä. Tällä lähestymistavalla keskusprosessori vapautetaan suorittamaan muita tehtäviä tiedonsiirron aikana. Tämä on erityisen tärkeää käytettäessä moniajokäyttöjärjestelmiä, kuten Windows ja Unix.

    Emolevyn PCI-kortin liittimet on esitetty kuvassa. ??????.

    Riisi. ??????. PCI-korttipaikat emolevyllä:

    a) 32-bittinen liitin; b) 64-bittinen liitin

    PCI-standardin lisäys on PCI Hot Plug v1.0 -standardi. Tämän standardin mukaiset PCI-laitteet voidaan asettaa korttipaikkaan tai irrottaa siitä tietokoneen ollessa käynnissä - niin kutsuttu "hot plug".

    PCI-väyliä käytetään nykyaikaisissa tietokoneissa järjestelmäyksikön sisäisten laitteiden, kuten äänikortin tai modeemin, liittämiseen. Näillä väylillä ei kuitenkaan ole riittävää tiedonsiirtonopeutta grafiikkalaitteiden osalta, joten PCI-SIG kehitti uuden standardin - PCI-X (X tarkoittaa eXtendediä), jonka kellotaajuudet ovat 66, 133, 266 ja 533 MHz ja huippusuorituskyky. 533, 1066, 2132 ja 4264 MB/s. Tämä standardi on taaksepäin yhteensopiva PCI 3.0 -standardin kanssa, ts. Tietokoneessasi voi käyttää sekä PCI 3.0- että PCI-X-kortteja.

    PCI-X-standardin uusin versio, PCI-X 2.0, otettiin käyttöön vuonna 2002. Tällä hetkellä tämän standardin väyliä ei käytännössä käytetä, koska samana vuonna PCI-SIG alkoi kehittää täysin uutta PCI-väylästandardia - PCI Express.

    PCI Express -standardi, jota kutsutaan myös PCI-E:ksi tai PCe:ksi, korvaa PCI- ja PCI-X-väylien käyttämän rinnakkaisjaetun rakenteen kytkimiä käyttävillä laitteiden sarjakytkennöillä. Tämän standardin vanha nimi on 3GIO (3 rd Generation Input/Output – kolmannen sukupolven input/output).

    Uusin nykyinen PCI Express -standardi on PCI Express Base 2.0, joka otettiin käyttöön vuonna 2006.

    Toisin kuin PCI-standardi, joka yhdistää kaikki laitteet yhteiseen 32-bittiseen rinnakkaiseen yksisuuntaiseen väylään, PCI Express käyttää yhtä tai useampaa kaksisuuntaista point-to-point-sarjaliitäntää kierretyn kuparin kautta laitteen yhdistämiseen.

    Kun dataa vaihdetaan kierretyn parin kautta, käytetään pienjännitedifferentiaalisen signaalin lähetysmenetelmää - LVDS (Low-Voltage Differential Signaling). LVDS:n tiedot siirretään peräkkäin, bitti kerrallaan. Tällöin yhden signaalin lähettämiseen käytetään differentiaaliparia, ts. että lähettävä puoli asettaa eri jännitetasoja parin johtimiin, joita verrataan vastaanottopuolella. Tietojen koodaamiseen käytetään jännite-eroa parin johtimien välillä. Signaalin pieni amplitudi sekä parin johtimien merkityksetön sähkömagneettinen vaikutus toisiinsa mahdollistavat melun vähentämisen linjassa ja tiedon siirtämisen korkeilla taajuuksilla, ts. suurella nopeudella. Tiedonsiirtonopeuden lisäämiseksi voidaan käyttää useita yhteyksiä (kierrettyjä pareja), joiden kautta bitit lähetetään rinnakkain, ts. samanaikaisesti.

    PCI Express voi käyttää yhtä tai useampaa yhteyttä tiedonsiirtoon. Laitteen liitäntöjen määrä määritellään numerolla, jota seuraa (tai sitä edeltää) x-kirjain. Tekniset tiedot määrittelevät tällä hetkellä 1x, 2x, 4x, 8x, 16x ja 32x liitännät. Jokaisella näistä PCI Express -väyläyhteyksistä (lukuun ottamatta yhteyttä 32x, joka ei ole vielä käytössä) on oma liitintyyppinsä. Kuvassa ???? Yleisimmät PCI Express -paikat on esitetty: 1x, 2x, 4x, 8x ja 16x.

    Riisi. ??????. Yleisimmät PCI Express -liittimet: a) 1x paikka; b) korttipaikka 4x;

    c) korttipaikka 8x; d) aukko 16x;

    PCI Express -väylän siirtonopeus yhteyttä kohti on tällä hetkellä 2,5 Gbit/s, ja sen odotetaan nousevan 10 Gbit/s:iin. PCI Express -standardin pitäisi korvata PCI- ja PCI-X-standardit sekä seuraavassa osiossa käsitelty AGP-standardi. PCI Express -standardi on kuitenkin yhteensopiva näiden standardien kanssa ja sitä tullaan käyttämään yhdessä niiden kanssa vielä pitkään, koska monia PCI- ja AGP-standardeihin perustuvia kortteja on julkaistu ja julkaistaan ​​edelleen.

Lisää tästä aiheesta:

Lataa Driver Sweeper – ohjelma ajurien poistamiseen käyttöjärjestelmästä Windows Lataa ohjelma kortin ajurien poistamiseen Lataa Driver Sweeper – ohjelma ajurien poistamiseen käyttöjärjestelmästä Windows Lataa ohjelma kortin ajurien poistamiseen
Heittää Sniper Elite V2:n työpöydälle Mitä tehdä, jos sniper elite 3 viivästyy Heittää Sniper Elite V2:n työpöydälle Mitä tehdä, jos sniper elite 3 viivästyy
Etsitään vastaavaa kuvaa Internetistä Etsitään vastaavaa kuvaa Internetistä