PCI Express, технически называемое Peripheral Component Interconnect Express, но часто обозначаемое как PCIe или PCI-E, является стандартным соединением для внутренних устройств компьютера.
Как правило, под PCI Express понимаются фактические слоты расширения на материнской плате, которые принимают карты расширения на основе PCIe, а также сами типы карт расширения.
PCI Express практически заменил AGP и PCI, оба из которых заменили самый старый широко используемый тип подключения, называемый ISA.
Хотя компьютеры могут содержать различные типы слотов расширения, PCI Express считается стандартным внутренним интерфейсом. Сегодня многие компьютерные материнские платы производятся только со слотами PCIe.
Как работает PCI Express?
Как и более старые стандарты, такие как PCI и AGP, устройство на основе PCI Express (например, показанное на фотографии на этой странице) физически вставляется в слот PCI Express на материнской плате.
Интерфейс PCI Express обеспечивает высокоскоростную связь между устройством, материнской платой и другим оборудованием.
Хотя это и не очень распространено, существует внешняя версия PCI Express, неудивительно, что она называется External PCI Express, но часто сокращается до ePCIe.
устройства ePCIe, являющиеся внешними, требуют специального кабеля для подключения внешнего устройства ePCIe к компьютеру через порт ePCIe, обычно расположенный на задней панели компьютера, поставляемый либо с материнской платой, либо со специальной внутренней картой PCIe.
Какие типы карт PCI Express существуют?
Благодаря спросу на более быстрые и реалистичные видеоигры и инструменты для редактирования видео, видеокарты стали первыми типами компьютерных периферийных устройств, которые воспользовались преимуществами улучшений, предлагаемых PCIe.
В то время как видеокарты по-прежнему являются наиболее распространенным типом карт PCIe, которые вы найдете, другие устройства, которые выигрывают от значительно более быстрого подключения к материнской плате, процессору и оперативной памяти, также все чаще производятся с разъемами PCIe вместо PCI..
Например, многие высококачественные звуковые карты теперь используют PCI Express, равно как и все большее число проводных и беспроводных сетевых интерфейсных карт.
Карты контроллера жесткого диска, возможно, больше всего выиграют от PCIe после видеокарт. Подключение высокоскоростного устройства хранения данных PCIe, например SSD, к этому интерфейсу с высокой пропускной способностью обеспечивает гораздо более быстрое чтение и запись на диск. Некоторые контроллеры жестких дисков PCIe даже включают встроенный SSD, радикально изменяя способ подключения устройств хранения данных внутри компьютера.
Конечно, поскольку PCIe полностью заменяет PCI и AGP в новых материнских платах, почти все типы внутренних карт расширения, которые полагались на эти старые интерфейсы, перерабатываются для поддержки PCI Express. Обновление включает в себя такие вещи, как карты расширения USB, карты Bluetooth и т. д.
Каковы различные форматы PCI Express?
PCI Express x1 … PCI Express 3.0 … PCI Express x16. Что означает «х»? Как узнать, поддерживает ли ваш компьютер какие? Если у вас есть карта PCI Express x1, но у вас есть только порт PCI Express x16, это работает? Если нет, то какие у вас есть варианты?
Запутались? Не волнуйся; ты не один!
Когда вы покупаете карту расширения для своего компьютера, например, новую видеокарту, часто бывает совершенно непонятно, какая из различных технологий PCIe работает с вашим компьютером, а какая лучше другой.
Однако, как бы сложно это ни выглядело, это довольно просто, если вы понимаете две основные части информации о PCIe: часть, описывающую физический размер, и часть, описывающую версию технологии, оба объяснены ниже.
Размеры PCIe: x16, x8, x4, x1
Как следует из заголовка, число после x указывает на физический размер карты PCIe или слота, где x16 - самый большой, а x1 - самый маленький.
Вот как формируются различные размеры:
| Таблица сравнения размеров PCI Express | ||
|---|---|---|
| Ширина | Количество контактов | Длина |
| PCI Express x1 | 18 | 25 мм |
| PCI Express x4 | 32 | 39 мм |
| PCI Express x8 | 49 | 56 мм |
| PCI Express x16 | 82 | 89 мм |
Независимо от размера слота или карты PCIe ключевая выемка, это небольшое пространство в карте или слоте, всегда находится на контакте 11. Другими словами, длина 11-го контакта постоянно увеличивается по мере перехода от PCIe x1 к PCIe x16. Это позволяет использовать карты одного размера со слотами другого.
Карты PCIe подходят к любому слоту PCIe на материнской плате, размер которой не меньше ее. Например, карта PCIe x1 подходит для любого слота PCIe x4, PCIe x8 или PCIe x16. Карта PCIe x8 подходит для любого слота PCIe x8 или PCIe x16.
Карты PCIe, размер которых превышает размер слота PCIe, могут поместиться в меньший слот, но только в том случае, если он является открытым (т. е. не имеет заглушки на конце).
Как правило, более крупная карта или слот PCI Express обеспечивает более высокую производительность при условии, что две сравниваемые карты или слоты поддерживают одну и ту же версию PCIe.
Полную схему распиновки можно посмотреть на сайте pinouts.ru.
Версии PCIe: 4.0, 3.0, 2.0, 1.0
Любой номер после PCIe, который вы найдете на продукте или материнской плате, указывает на номер последней поддерживаемой версии спецификации PCI Express.
Вот сравнение различных версий PCI Express:
| Таблица сравнения производительности PCI Express Link | ||
|---|---|---|
| Версия | Пропускная способность (на полосу) | Пропускная способность (на линию в слоте x16) |
| PCI Express 1.0 | 2 Гбит/с (250 МБ/с) | 32 Гбит/с (4000 МБ/с) |
| PCI Express 2.0 | 4 Гбит/с (500 МБ/с) | 64 Гбит/с (8000 МБ/с) |
| PCI Express 3.0 | 7,877 Гбит/с (984,625 МБ/с) | 126,032 Гбит/с (15754 МБ/с) |
| PCI Express 4.0 | 15,752 Гбит/с (1969 МБ/с) | 252,032 Гбит/с (31504 МБ/с) |
Все версии PCI Express совместимы как с предыдущими, так и с прямыми версиями, а это означает, что независимо от того, какую версию поддерживает карта PCIe или ваша материнская плата, они должны работать вместе, по крайней мере, на минимальном уровне.
Как видите, основные обновления стандарта PCIe каждый раз резко увеличивали доступную пропускную способность, значительно увеличивая потенциал подключенного оборудования.
Улучшения версии также исправили ошибки, добавили функции и улучшили управление питанием, но увеличение пропускной способности является наиболее значительным изменением, которое следует отметить от версии к версии.
Максимальная совместимость PCIe
Как вы читали выше в разделах о размерах и версиях, PCI Express поддерживает практически любую конфигурацию, которую вы только можете себе представить. Если он подходит физически, он, вероятно, работает, и это отлично.
Однако важно знать, что для увеличения пропускной способности (что обычно соответствует наибольшей производительности) вам нужно выбрать самую высокую версию PCIe, которую поддерживает ваша материнская плата, и выбрать самый большой размер PCIe, который подойдет.
Например, видеокарта PCIe 3.0 x16 обеспечит наибольшую производительность, но только если ваша материнская плата также поддерживает PCIe 3.0 и имеет свободный слот PCIe x16. Если ваша материнская плата поддерживает только PCIe 2.0, карта будет работать только на этой поддерживаемой скорости (например, 64 Гбит/с в слоте x16).
Большинство материнских плат и компьютеров, выпущенных в 2013 году или позже, вероятно, поддерживают PCI Express v3.0. Если вы не уверены, обратитесь к руководству по материнской плате или компьютеру.
Если вы не можете найти точной информации о версии PCI, поддерживаемой вашей материнской платой, мы рекомендуем купить самую большую и последнюю версию карты PCIe, если она, конечно, подойдет.
Что заменит PCIe?
Разработчики видеоигр всегда стремятся создавать еще более реалистичные игры. Они могут сделать это только в том случае, если смогут передать больше данных из своих игровых программ на вашу виртуальную гарнитуру или экран компьютера; для этого требуются более быстрые интерфейсы.
Из-за этого PCI Express не будет продолжать безраздельно властвовать, почивая на лаврах. PCI Express 3.0 невероятно быстр, но мир хочет еще быстрее.
PCI Express 5.0, ратифицированный и выпущенный в 2019 году, поддерживает пропускную способность 31,504 ГБ/с на линию (3938 МБ/с), что вдвое больше, чем у PCIe 4.0.
В технологической отрасли существует множество других стандартов интерфейсов, отличных от PCIe, но, поскольку они потребуют значительных аппаратных изменений, PCIe, похоже, еще какое-то время останется лидером.
