Express Ipinahayag ni Pci

Sa kasalukuyan, ang pinakakaraniwang uri ng puwang ng pagpapalawak na magagamit ay tinatawag na PCI Express. Sa artikulong ito, malalaman mo ang lahat na kailangan mong malaman tungkol sa ganitong uri ng koneksyon: ang mga pagsisimula nito, kung paano ito gumagana, mga bersyon, mga puwang, at marami pa.

Dahil ang unang PC, na inilabas noong 1981, ang koponan ay nagkaroon ng mga puwang ng pagpapalawak kung saan maaaring mai-install ang mga karagdagang card upang magdagdag ng mga tampok na hindi magagamit sa motherboard ng koponan. Bago pag-usapan ang tungkol sa port ng PCI Express, dapat nating pag-usapan nang kaunti ang tungkol sa kasaysayan ng mga puwang ng pagpapalawak ng PC at ang kanilang mga pangunahing hamon, upang maunawaan mo kung ano ang naiiba sa port ng PCI Express.

Indeks ng nilalaman

Mga uri ng mga puwang ng pagpapalawak

Ang nakalista sa ibaba ay ang pinaka-karaniwang uri ng mga puwang ng pagpapalawak na inilabas para sa PC sa buong kasaysayan nito:

• ISA (Standard Industrial Architecture) MCA (Microchannel Architecture) EISA (Extended Industrial Standard Architecture) VLB (VESA Local Bus) PCI (Peripheral Component Interconnect) PCI-X (Extended Peripheral Component Interconnect) AGP (Accelerated Graphics Port) PCI Express (Express Peripheral Component Compercent)

Sa pangkalahatan, ang mga bagong uri ng mga puwang ng pagpapalawak ay inilabas kapag ang magagamit na mga uri ng slot ay ipinapakita na masyadong mabagal para sa ilang mga aplikasyon. Halimbawa, ang orihinal na slot ng ISA na magagamit sa orihinal na IBM PC at sa IBM XT PC at ang mga clones nito ay may pinakamataas na teoretikal na rate ng paglilipat (i.e. bandwidth) lamang ng 4.77 MB / s.

Ang 16-bit na bersyon ng ISA, na inilabas kasama ang IBM PC AT noong 1984, halos doble ang magagamit na bandwidth hanggang 8MB / s, ngunit ang bilang na ito ay napakababa kahit na sa oras para sa mga aplikasyon ng high-bandwidth tulad ng video..

Nang maglaon, pinakawalan ng IBM ang slot ng MCA para sa linya ng PS / 2 computer, at dahil protektado ito ng copyright, magagamit lamang ito ng iba pang mga tagagawa kung pumasok sila sa isang licensing scheme kasama ang IBM, isang bagay lamang ang limang kumpanya (Tandy, Apricot, Dell, Olivetti at Mga Makina ng Pananaliksik).

Samakatuwid, ang mga puwang ng MCA ay limitado sa ilang mga modelo ng PC mula sa mga tatak na ito. Siyam na mga tagagawa ng PC ang nagtipon upang lumikha ng slot ng EISA, ngunit hindi ito matagumpay sa dalawang kadahilanan.

Una, pinanatili nito ang pagiging tugma sa orihinal na slot ng ISA, kaya ang rate ng orasan nito ay pareho sa 16-bit na ISA slot.

Pangalawa, hindi kasama ng alyansa ang mga tagagawa ng motherboard, kaya kakaunting mga kumpanya ang may access sa slot na ito, tulad ng sa slot ng MCA.

Ang unang tunay na high-speed slot na pinakawalan ay ang VLB. Ang pinakamataas na bilis ay nakamit sa pamamagitan ng pag-link ng slot sa lokal na CPU bus, iyon ay, sa panlabas na CPU bus.

Sa ganitong paraan, tumakbo ang slot sa parehong bilis ng panlabas na bus ng CPU, na kung saan ay ang pinakamabilis na bus na magagamit sa PC.

Karamihan sa mga CPU sa oras na ginamit ang isang panlabas na bilis ng orasan na 33 MHz, ngunit ang mga CPU na may panlabas na bilis ng orasan na 25 MHz at 40 MHz ay ​​magagamit din.

Ang problema sa bus na ito ay partikular na idinisenyo para sa mga lokal na bus ng mga 486 na mga processors.Kapag pinakawalan ang processor ng Pentium, hindi katugma ito, dahil gumamit ito ng isang lokal na bus na may iba't ibang mga pagtutukoy (dalas na dalas ng orasan ng 66 MHz sa halip ng 33 MHz, at paglipat ng 64-bit data sa halip na 32-bit).

Ang unang solusyon sa buong industriya ay lumitaw noong 1992, nang pinamunuan ng Intel ang industriya na lumikha ng panghuli slot sa pagpapalawak, ang PCI.

Nang maglaon, ang ibang mga kumpanya ay sumali sa alyansa, na ngayon ay kilala bilang PCI-SIG (PCI Special Interest Group). Ang PCI-SIG ay responsable para sa pag-standard sa mga puwang ng PCI, PCI-X at PCI Express.

Ano ang mga PCI Express port

Ang PCI Express, maikli para sa PCI-E o PCIe, ay ang pinakabagong ebolusyon ng klasikong bus ng PCI, at pinapayagan ang pagdaragdag ng mga kard sa pagdaragdag sa computer.

Ito ay isang lokal na serial port, hindi tulad ng PCI, na kahanay, at binuo ng Intel, na unang ipinakilala ito noong 2004, sa 915P chipset.

Maaari kaming makahanap ng mga PCI Express bus sa iba't ibang mga bersyon; Mayroong mga bersyon 1, 2, 4, 8, 12, 16 at 32 mga linya.

Halimbawa, ang bilis ng paglipat ng isang 8 lane (x8) na PCI Express system ay 2 GB / s (250 x8). Pinapayagan ng PCI Express ang mga rate ng data ng 250MB / s hanggang 8GB / s sa bersyon 1.1. Pinapayagan ng Bersyon 3.0 ang 1 GB / s (985 MB talaga) sa bawat linya habang 2.0 lamang ang 500 MB / s.

Ano ang mga port ng PCI Express?

Ang bagong bus na ito ay ginagamit upang ikonekta ang mga card ng pagpapalawak sa motherboard at inilaan upang palitan ang lahat ng mga panloob na mga bus ng pagpapalawak ng isang PC, kasama ang PCI at ang AGP (ang AGP ay ganap na nawala, ngunit ang klasikong PCI ay lumalaban pa rin).

PCI, PCI-X at PCI Express

BTW, ang ilang mga gumagamit ay nahihirapan na makilala sa pagitan ng PCI, PCI-X, at PCI Express ("PCIe"). Bagaman magkatulad ang mga pangalang ito, tinutukoy nila ang ganap na magkakaibang teknolohiya.

Ang PCI ay isang platform independiyenteng bus na kumokonekta sa system sa pamamagitan ng isang chip ng tulay (tulay, na bahagi ng chipset ng motherboard). Sa bawat oras na pinakawalan ang isang bagong CPU, maaari mong magpatuloy na gamitin ang parehong bus ng PCI sa pamamagitan ng muling pagdisenyo ng tulay chip sa halip na muling idisenyo ang bus, na siyang pamantayan bago nilikha ang bus ng PCI.

Kahit na ang iba pang mga pagsasaayos ay pawang teoretikal na posible, ang pinakakaraniwang pagpapatupad ng bus ng PCI ay may isang 33 MHz na orasan na may 32-bit na landas ng data, na nagpapahintulot sa isang bandwidth ng 133 MB / s.

Ang port ng PCI-X ay isang bersyon ng PCI bus na nagpapatakbo sa mas mataas na mga frequency ng orasan at may mas malawak na mga landas ng data para sa mga motherboards ng server, nakakamit ang mas mataas na bandwidth para sa mga aparato na humihiling ng higit na bilis, tulad ng mga memory card. high-end na network at mga RAID Controller.

Kapag ang PCI bus ay naging masyadong mabagal para sa mga high-end na video card, binuo ang slot ng AGP. Ginagamit ang slot na ito para lamang sa mga video card.

Sa wakas, ang PCI-SIG ay bumuo ng isang koneksyon na tinatawag na PCI Express. Sa kabila ng pangalan nito, ang port ng PCI Express ay gumagana nang radikal na naiiba mula sa PCI bus.

Iba't ibang mga PCI Express bus

• Ang PCI Express 1x na may 250Mb / s throughput ay naroroon sa isa o dalawang kopya sa lahat ng kasalukuyang mga motherboards na ang PCI Express 2x na may 500Mb / s throughput ay hindi gaanong kalat, na nakalaan para sa mga server ng PCI Express 4x na may throughput na 1000Mb / s ay nakalaan din para sa mga server.Ang PCI Express 16x na may bilis na 4000Mb / s ay laganap, naroroon sa lahat ng mga modernong graphics card, at ito ay ang karaniwang format ng mga graphic card.Ang PCI Express 32x port na may pagganap ng Ang 8000 Mb / s ay ang parehong format tulad ng PCI Express 16x, at madalas na ginagamit sa mga high-end na mga motherboards upang mabigyan ng kapangyarihan ang mga motor na SLI o Crossfire. Ang mga sanggunian ng mga motherboards na ito ay madalas na mayroong pagbanggit ng "32". Pinapayagan nito ang dalawang 16-lane wired na PCI Express port, hindi tulad ng maginoo na mga SLI, naka-wire sa 2 x 8 lanes o Basic Crossfire, na naka-wire sa 1 × 16 + 1 × 4 na mga linya. Ang mga motherboards na ito ay nailalarawan din sa pagkakaroon ng isang karagdagang tulay sa timog, na nakatuon lamang sa 32x na bus.

Inihayag ng PCI-SIG ang PCI Express sa rebisyon sa 4.0, na nag-aalok ng dalawang beses sa bandwidth bawat linya kumpara sa rebisyon 3.0.

Kasama sa pagsusuri na ito ang mga margin ng linya, nabawasan ang latency ng system, higit na mahusay na mga kakayahan ng RAS, pinalawig na mga label at kredito para sa mga aparato ng serbisyo, scalability para sa karagdagang mga daanan at bandwidth, pagsasama ng platform, at pinahusay na I / O virtualization.

Mga Pagkakaiba sa pagitan ng PCI at PCI Express

• Ang PCI ay isang bus, habang ang PCI Express ay isang serye na koneksyon sa point-to-point, iyon ay, kumokonekta lamang ito sa dalawang aparato; walang ibang aparato ang maaaring ibahagi ang koneksyon. Lamang upang linawin, sa isang motherboard na gumagamit ng mga karaniwang mga puwang ng PCI, ang lahat ng mga aparato sa PCI ay konektado sa bus ng PCI at magbahagi ng parehong landas ng data, kaya ang isang bottleneck ay maaaring mangyari (i.e. isang pagbawas sa pagganap dahil higit pa nais ng aparato na magpadala ng data nang sabay-sabay). Sa isang motherboard na may mga puwang ng PCI Express, ang bawat puwang ng PCI Express ay konektado sa chipset sa motherboard gamit ang isang dedikadong linya, hindi ibinabahagi ang landas na ito (data path) sa iba pang mga puwang ng PCI Express. Gayundin, ang mga aparato na itinayo sa motherboard, tulad ng mga driver ng network, SATA, at USB, ay karaniwang kumonekta sa motherboard chipset gamit ang nakalaang mga koneksyon sa PCI Express.Ang PCI at lahat ng iba pang mga uri ng mga puwang ng pagpapalawak ay gumagamit ng magkatulad na komunikasyon, habang ang PCI Express ay nakasalalay sa mga high-speed series na komunikasyon, ang PCI Express port ay nakasalalay sa mga indibidwal na mga linya, na maaaring magkasama upang lumikha ng mas mataas na mga koneksyon sa bandwidth. Ang "x" na sumusunod sa paglalarawan ng isang koneksyon sa PCI Express ay tumutukoy sa bilang ng mga linya na ginagamit ng koneksyon.

Nasa ibaba ang isang paghahambing na talahanayan ng pangunahing mga pagtutukoy ng mga puwang ng pagpapalawak na umiiral para sa PC.

Groove	Orasan	Bilang ng mga bit	Data bawat cycle ng orasan	Ang lapad ng band
ISA	4.77 MHz	8	1	4.77 MB / s
ISA	8 MHz	16	0.5	8 MB / s
MCA	5 MHz	16	1	10 MB / s
MCA	5 MHz	32	1	20 MB / s
EISA	8.33 MHz	32	1	33.3 MB / s (16.7 MB / s karaniwang)
VLB	33 MHz	32	1	133 MB / s
PCI	33 MHz	32	1	133 MB / s
PCI-X 66	66 MHz	64	1	533 MB / s
PCI-X 133	133 MHz	64	1	1, 066 MB / s
Ang PCI-X 266	133 MHz	64	2	2, 132 MB / s
Ang PCI-X 533	133 MHz	64	4	4, 266 MB / s
AGP x1	66 MHz	32	1	266 MB / s
AGP x2	66 MHz	32	2	533 MB / s
AGP x4	66 MHz	32	4	1, 066 MB / s
AGP x8	66 MHz	32	8	2, 133 MB / s
PCIe 1.0 x1	2.5 GHz	1	1	250 MB / s
PCIe 1.0 x4	2.5 GHz	4	1	1, 000 MB / s
PCIe 1.0 x8	2.5 GHz	8	1	2, 000 MB / s
PCIe 1.0 x16	2.5 GHz	16	1	4, 000 MB / s
PCIe 2.0 x1	5 GHz	1	1	500 MB / s
PCIe 2.0 x4	5 GHz	4	1	2, 000 MB / s
Ang PCIe 2.0 x8	5 GHz	8	1	4, 000 MB / s
PCIe 2.0 x16	5 GHz	16	1	8, 000 MB / s
PCIe 3.0 x1	8 GHz	1	1	1, 000 MB / s
Ang PCIe 3.0 x4	8 GHz	4	1	4, 000 MB / s
PCIe 3.0 x8	8 GHz	8	1	8, 000 MB / s
PCIe 3.0 x16	8 GHz	16	1	16, 000 MB / s

Paglilipat ng data sa port ng PCI Express

Ang koneksyon ng PCI Express ay kumakatawan sa isang pambihirang advance sa paraan ng mga aparato ng peripheral na nakikipag-usap sa computer.

Ito ay naiiba sa bus ng PCI sa maraming paraan, ngunit ang pinakamahalaga ay ang paraan kung saan inilipat ang data.

Ang koneksyon sa PCI Express ay isa pang halimbawa ng kalakaran upang lumipat ng paglipat ng data mula sa kahanay na komunikasyon sa seryeng komunikasyon. Ang iba pang mga karaniwang interface na gumagamit ng seryeng komunikasyon ay USB, Ethernet (network) at SATA at SAS (imbakan).

Bago ang PCI Express, ang lahat ng mga PC bus at mga puwang ng pagpapalawak ay gumagamit ng kahanay na komunikasyon. Sa kahanay na komunikasyon, ang ilang mga bits ay inilipat sa landas ng data nang sabay-sabay, kaayon.

Sa seryeng komunikasyon, iisa lang ang nailipat sa landas ng data sa bawat ikot ng orasan. Sa una, ginagawang mas mabilis ang kahanay na komunikasyon kaysa sa seryeng komunikasyon, dahil mas mataas ang bilang ng mga bits na ipinadala nang sabay-sabay, mas mabilis ang komunikasyon.

Ang paralel na komunikasyon, gayunpaman, ay naghihirap mula sa ilang mga isyu na pumipigil sa pagpapadala mula sa pag-abot ng mas mataas na bilis ng orasan. Ang mas mataas na orasan, mas malaki ang mga problema sa electromagnetic panghihimasok (EMI) at pagkaantala ng pagpapalaganap.

Kapag ang electric kasalukuyang dumadaloy sa pamamagitan ng isang cable, isang electromagnetic field ay nilikha sa paligid nito. Ang patlang na ito ay maaaring mag-udyok ng electric current sa katabing cable, masira ang impormasyong ipinadala nito.

Tulad ng napag-usapan namin dati, ang bawat kahanay na komunikasyon ng bit ay naipadala sa isang hiwalay na cable, ngunit halos imposible na gawin ang mga 32 cable na eksakto ang parehong haba sa isang motherboard. Sa mas mataas na bilis ng orasan, ang data na nailipat sa mas maiikling cable ay dumating nang mas maaga kaysa sa data na nailipat sa mas mahabang mga kable.

Iyon ay, ang mga piraso sa magkatulad na komunikasyon ay maaaring dumating huli. Bilang isang kinahinatnan, ang aparato ng pagtanggap ay dapat maghintay para sa lahat ng mga bits na dumating upang maproseso ang kumpletong data, na kumakatawan sa isang makabuluhang pagkawala ng pagganap. Ang problemang ito ay kilala bilang pagkaantala ng pagpapalaganap at pinalaki ng pagtaas ng mga frequency ng orasan.

Ang proyekto ng isang bus na gumagamit ng seryeng komunikasyon ay mas madaling maipatupad kaysa sa isang bus na gumagamit ng kahanay na komunikasyon, dahil ang mas kaunting mga kable ay kinakailangan upang maipadala ang data.

Sa isang tipikal na serye ng komunikasyon, kinakailangan ang apat na mga cable: dalawa upang maipadala ang data at dalawa upang makatanggap, karaniwang may isang anti-electromagnetic na pagkagambala pamamaraan na tinatawag na pagkansela o paghahatid ng pagkakaiba-iba. Sa kaso ng pagkansela, ang parehong signal ay ipinadala sa dalawang mga kable, habang ang pangalawang cable ay nagpapadala ng "sumasalamin" signal (baligtad na polaridad) kumpara sa orihinal na signal.

Bilang karagdagan sa pagbibigay ng higit na kaligtasan sa sakit sa pagkagambala sa electromagnetic, ang mga seryeng komunikasyon ay hindi nagdurusa sa mga pagkaantala sa pagpapalaganap. Sa ganitong paraan, makakamit nila ang mas mataas na mga frequency ng orasan nang mas madali kaysa sa kahanay na komunikasyon.

Ang isa pang napakahalagang pagkakaiba sa pagitan ng paralel na komunikasyon at pakikipag-ugnay ng serial ay ang kahanay na komunikasyon ay karaniwang kalahati ng duplex (ang parehong mga cable ay ginagamit upang maipadala at makatanggap ng data) dahil sa mataas na bilang ng mga cable na kinakailangan para sa pagpapatupad nito.

Ang serial na komunikasyon ay buong-duplex (mayroong isang hiwalay na hanay ng mga cable upang maihatid ang data at isa pang hanay ng mga cable upang makatanggap ng data) dahil kailangan mo lamang ng dalawang mga cable sa bawat direksyon. Sa komunikasyon na kalahating duplex, ang dalawang aparato ay hindi maaaring makipag-usap sa bawat isa nang sabay-sabay; ang isa o ang iba pa ay naghahatid ng data. Sa buong komunikasyon na may ganap na duplex, ang parehong mga aparato ay maaaring magpadala ng data nang sabay.

Ito ang mga pangunahing dahilan kung bakit pinagtibay ng mga inhinyero ang seryeng komunikasyon sa halip na kahanay na komunikasyon sa port ng PCI Express.

Mabagal ba ang serial communication?

Ito ay depende sa kung ano ang iyong paghahambing. Kung ihahambing mo ang isang kahanay na 33 MHz na pakikipag-ugnay na nagpapadala ng 32 bit bawat cycle ng orasan, magiging 32 beses nang mas mabilis kaysa sa isang 33 MHz na seryeng komunikasyon na nagpapadala lamang ng isang bit sa isang pagkakataon.

Gayunpaman, kung ihahambing mo ang parehong kahanay na komunikasyon sa isang seryeng komunikasyon na tumatakbo sa mas mataas na dalas ng orasan, ang seryeng komunikasyon ay maaaring maging mas mabilis.

Ihambing lamang ang bandwidth ng orihinal na bus ng PCI, na kung saan ay 133 MB / s (33 MHz x 32 bits), na may pinakamababang bandwidth na maaaring makamit gamit ang koneksyon sa PCI Express (250 MB / s, 2, 5 GHz x 1 bit).

Ang paniwala na ang seryeng komunikasyon ay palaging mas mabagal kaysa sa kahanay na komunikasyon ay nagmula sa mga matatandang computer na mayroong mga port na tinatawag na "serial port" at "parallel port."

Sa oras na iyon, ang kahilera port ay mas mabilis kaysa sa serial port. Ito ay dahil sa paraan na ipinatupad ang mga port na ito. Hindi ito nangangahulugan na ang mga seryeng komunikasyon ay palaging mas mabagal kaysa sa kahanay na komunikasyon.

Mga Slots at graphics card

Pinapayagan ng specification ng PCI Express ang mga puwang na magkaroon ng iba't ibang mga sukat ng pisikal, depende sa bilang ng mga linya na nakakonekta sa puwang.

Binabawasan nito ang laki ng puwang na kinakailangan sa motherboard. Halimbawa, kung ang isang puwang na may koneksyon sa x1 ay kinakailangan, ang tagagawa ng motherboard ay maaaring gumamit ng isang mas maliit na puwang, pag-save ng puwang sa motherboard.

Maraming mga motherboards ay may x16 na mga puwang na konektado sa x8, x4, o kahit na mga x1 riles. Sa mas malaking mga grooves mahalagang malaman kung ang kanilang mga pisikal na sukat ay talagang tumutugma sa kanilang bilis. Gayundin, maaaring mabagal ang ilang mga makina kapag ibinahagi ang kanilang mga linya.

Ang pinaka-karaniwang senaryo ay sa mga motherboards na may dalawa o higit pang mga x16 slot. Sa maraming mga motherboards, mayroong 16 na mga linya lamang na nagkokonekta sa unang dalawang x16 na puwang sa PCI Express controller. Nangangahulugan ito na kapag nag-install ka ng isang solong video card, magkakaroon ito ng x16 bandwidth, ngunit kapag nag-install ka ng dalawang video card, ang bawat video card ay magkakaroon ng x8 bandwidth bawat isa.

Ang manual ng motherboard ay dapat magbigay ng impormasyong ito. Ngunit ang isang praktikal na tip ay upang tumingin sa loob ng puwang upang makita kung gaano karaming mga contact ang mayroon ka.

Kung nakikita mo ang mga contact sa isang slot ng slot ng PCI Express x16 na gupitin ang kalahati ng dapat nilang gawin, nangangahulugan ito na habang ang puwang na ito ay pisikal na isang x16 slot, mayroon talaga itong walong mga linya (x8). Kung sa parehong puwang na ito makikita mo na ang bilang ng mga contact ay nabawasan sa isang quarter ng kung ano ang dapat na mayroon, nakakakita ka ng isang x16 slot na talagang mayroon lamang apat na mga linya (x4).

Mahalagang maunawaan na hindi lahat ng mga tagagawa ng motherboard ay sumusunod sa pamamaraang ito; ginagamit pa rin ng ilan ang lahat ng mga contact kahit na ang slot ay konektado sa isang mas maliit na bilang ng mga linya. Ang pinakamahusay na payo ay suriin ang manu - manong manu - manong para sa tamang impormasyon.

Upang makamit ang maximum na posible sa pagganap, ang parehong card ng pagpapalawak at ang port ng PCI Express ay dapat na magkaparehong rebisyon. Kung mayroon kang isang PCI Express 2.0 na video card at mai-install ito sa isang system na may isang port ng PCI Express 3.0, nililimitahan mo ang bandwidth sa PCI Express 2.0. Ang parehong video card na naka-install sa isang mas lumang sistema na may isang PCI Express 1.0 na magsusupil ay limitado sa bandwidth ng PCI Express 1.0.

Gumagamit at benepisyo

Sa PCIe, ang mga sentro ng data center ay maaaring samantalahin ng high-speed networking sa mga motherboard ng server at kumonekta sa Gigabit Ethernet, RAID, at mga teknolohiya ng Infiniband network sa labas ng server rack. Pinapayagan din ng bus ng PCIe ang mga koneksyon sa pagitan ng mga clustered computer gamit ang HyperTransport.

Para sa mga laptop at mobile device, ginagamit ang mga PCI-e mini cards upang ikonekta ang mga wireless network adapters, SSD disk storage, at iba pang mga accelerator ng pagganap.

Inirerekumenda namin ang pagbabasa:

Ang Panlabas na PCI Express (ePCIe) ay nagbibigay-daan sa iyo upang ikonekta ang motherboard sa isang panlabas na interface ng PCIe. Sa karamihan ng mga kaso, ginagamit ng mga taga-disenyo ang ePCIe kapag ang computer ay nangangailangan ng hindi pangkaraniwang malaking bilang ng mga port ng PCIe.