PCI Express (PCIe)

Definice PCI Express

PCI Express, technicky Peripheral Component Interconnect Express, ale často zkrácen jako PCIe nebo PCI-E , je standardní typ připojení pro interní zařízení v počítači.

Obecně platí, že PCI Express odkazuje na skutečné rozšiřující sloty na základní desce, které akceptují rozšiřující karty založené na PCIe a na typy samotných rozšiřujících karet.

PCI Express má nahradil všechny modely AGP a PCI, které nahradily nejstarší typ připojení ISA.

Zatímco počítače mohou obsahovat směs různých typů rozšiřujících slotů, PCI Express je považováno za standardní interní rozhraní. Mnoho počítačových základních desek se dnes vyrábí pouze s sloty PCI Express.

Jak funguje PCI Express?

Stejně jako u starších standardů, jako jsou PCI a AGP, zařízení založené na PCI Express (jako je to na obrázku na této stránce) fyzicky zasune do slotu PCI Express na základní desce.

Rozhraní PCI Express umožňuje komunikaci mezi zařízením a základní deskou, stejně jako další hardware .

Zatímco není příliš běžné, existuje i externí verze PCI Express, nečekaně nazývaná Externí PCI Express, ale často zkrácená na ePCIe .

Zařízení ePCIe, které jsou externí, vyžadují speciální kabel pro připojení jakéhokoli externího zařízení ePCIe, které se používá k počítači prostřednictvím portu ePCIe, obvykle umístěného na zadní straně počítače, dodávaného buď základní deskou nebo speciální interní kartou PCIe.

Jaké typy karet PCI Express existují?

Díky požadavku na rychlejší a realističtější videohry a nástroje pro editaci videa byly grafické karty prvními typy počítačových periferií, které využívají vylepšení nabízených PCIe.

Zatímco grafické karty jsou snadno nejběžnějším typem karty PCIe, zjistíte, že další zařízení, která využívají mnohem rychlejšího připojení k základní desce, procesoru a paměti RAM, jsou stále častěji vyráběna s připojením PCIe místo PCI.

Například mnoho špičkových zvukových karet nyní používá PCI Express, stejně jako rostoucí počet kabelových i bezdrátových síťových karet .

Karty řadičů pevných disků mohou být nejvhodnější pro PCIe po grafických kartách. Připojení vysokorychlostní jednotky SSD k tomuto rozhraní s vysokou šířkou pásma umožňuje mnohem rychlejší čtení a zápis do jednotky. Některé řadiče pevného disku PCIe obsahují dokonce integrovaný disk SSD, což drasticky mění způsob, jakým jsou paměťová zařízení tradičně připojena uvnitř počítače.

Samozřejmě, že PCIe nahrazují PCI a AGP zcela na novějších základních deskách, téměř každý typ interní rozšiřovací karty, která se spoléhala na ty starší rozhraní, byla přepracována na podporu PCI Express. Patří sem například rozšiřující karty USB, karty Bluetooth atd.

Jaké jsou různé formáty PCI Express?

PCI Express x1 ... PCI Express 3.0 ... PCI Express x16 . Co znamená "x"? Jak zjistíte, zda váš počítač podporuje, které? Pokud máte kartu PCI Express x1, ale máte pouze port PCI Express x16 , funguje to? Pokud ne, jaké jsou vaše možnosti?

Zmatený? Nebojte se, nejste sami!

Často není vůbec jasné, když nakupujete rozšiřující kartu pro váš počítač, například novou grafickou kartu, která z různých technologií PCIe pracuje s počítačem nebo která je lepší než druhá.

Nicméně, jak složité to vypadá, je to docela jednoduché, jakmile pochopíte dvě důležité informace o PCIe: část, která popisuje fyzickou velikost a část, která popisuje technologickou verzi, jak je vysvětleno níže.

Velikost PCIe: x16 vs x8 vs x4 vs x1

Jak naznačuje nadpis, číslo po x označuje fyzickou velikost karty PCIe nebo slotu, přičemž x16 je největší a x1 je nejmenší.

Zde je náčrt různých velikostí:

Počet kolíků Délka
PCI Express x1 18 25 mm
PCI Express x4 32 39 mm
PCI Express x8 49 56 mm
PCI Express x16 82 89 mm

Nezáleží na tom, jakou velikost je slot nebo karta PCIe, zářez klíče , malý prostor na kartě nebo slotu je vždy na Pin 11 .

Jinými slovy, je to délka Pin 11, která se během přechodu z PCIe x1 na PCIe x16 stále zvyšuje. To umožňuje určitou flexibilitu při použití karet jedné velikosti s jinými sloty.

PCIe karty se vejdou do libovolného slotu PCIe na základní desce, která je alespoň tak velká, jaká je. Například karta PCIe x1 se vejde do libovolného slotu PCIe x4, PCIe x8 nebo PCIe x16. Karta PCIe x8 se vejde do libovolného slotu PCIe x8 nebo PCIe x16.

Karty PCIe, které jsou větší než slot PCIe, se mohou zapadnout do menšího slotu, ale pouze v případě, že slot PCIe je otevřený (tj. Nemá zátku na konci slotu).

Obecně platí, že větší karta nebo slot PCI Express podporuje vyšší výkon, za předpokladu, že dvě porovnávané karty nebo sloty podporují stejnou verzi PCIe.

Na webových stránkách pinouts.ru můžete vidět schéma plného spoje.

Verze PCIe: 4,0 vs 3,0 vs 2,0 vs 1,0

Jakékoli číslo po PCIe, které najdete na produktu nebo základní desce, označuje nejnovější verzi specifikace PCI Express, která je podporována.

Zde je návod, jak různé verze PCI Express porovnávat:

Šířka pásma (na pruh) Šířka pásma (na pruh v slotu x16)
PCI Express 1.0 2 Gbit / s (250 MB / s) 32 Gbit / s (4000 MB / s)
PCI Express 2.0 4 Gbit / s (500 MB / s) 64 Gbit / s (8000 MB / s)
PCI Express 3.0 7,877 Gbit / s (984,625 MB / s) 126,032 Gbit / s (15754 MB / s)
PCI Express 4.0 15,752 Gbit / s (1969 MB / s) 252,032 Gbit / s (31504 MB / s)

Všechny verze PCI Express jsou zpětně a dopředu kompatibilní, což znamená, bez ohledu na to, jakou verzi karta PCIe nebo základní deska podporuje, měli by spolupracovat minimálně na minimální úrovni.

Jak můžete vidět, hlavní aktualizace standardu PCIe drasticky výrazně zvyšují dostupnou šířku pásma, což výrazně zvyšuje potenciál toho, co může připojený hardware udělat.

Vylepšení verze také opravila chyby, přidala funkce a vylepšila řízení spotřeby, ale zvýšení šířky pásma je nejdůležitější změnou v poznámce z verze na verzi.

Maximalizace kompatibility PCIe

PCI Express, jak jste četli ve výše uvedených částech velikostí a verzí , podporuje téměř libovolnou konfiguraci, kterou si dokážete představit. Pokud se to fyzicky hodí, asi to funguje ... což je skvělé.

Jedna důležitá věc je však vědět, že pokud chcete získat větší šířku pásma (což obvykle odpovídá největšímu výkonu), budete chtít vybrat nejvyšší verzi PCIe, kterou vaše základní deska podporuje, a zvolit největší velikost PCIe, která se bude hodit.

Například grafická karta PCIe 3.0 x16 vám poskytne nejvyšší výkon, ale pouze pokud vaše základní deska podporuje také PCIe 3.0 a má volný PCIe x16 slot. Pokud vaše základní deska podporuje pouze PCIe 2.0, karta pracuje pouze s podporovanou rychlostí (např. 64 Gbit / s v slotu x16).

Většina základních desek a počítačů vyrobených v roce 2013 nebo později pravděpodobně podporuje PCI Express v3.0. Pokud si nejste jisti, podívejte se na základní desku nebo počítačovou příručku.

Pokud nemůžete najít definitivní informace o verzi PCI, kterou podporuje vaše základní deska, doporučuji si koupit největší a nejnovější verzi karty PCIe, pokud se to samozřejmě hodí.

Co nahradí PCIe?

Vývojáři videohry se vždy snaží vytvářet hry, které jsou stále realističtější, ale mohou to udělat jen tehdy, pokud mohou přenést více dat z herních programů do vašeho VR headsetu nebo obrazovky počítače a rychlejší rozhraní je vyžadováno pro to, aby se to stalo.

Z tohoto důvodu společnost PCI Express nebude nadále vládnout na svých vavřínech. PCI Express 3.0 je neuvěřitelně rychlý, ale svět chce rychleji.

PCI Express 5.0, který má být dokončen do roku 2019, bude podporovat šířku pásma 31,504 GB / s na jízdní dráze (3938 MB / s), což je dvakrát to, co nabízí PCIe 4.0. Existuje celá řada dalších standardů rozhraní bez rozhraní PCIe, které se zabývají technologickým průmyslem, ale protože by vyžadovaly zásadní hardwarové změny, PCIe vypadá, že zůstane vůdcem po nějakou dobu.