Встроенный контроллер pci express

PCI Express, полное техническое название "Peripheral Component Interconnect Express", но зачастую воспринимаемый сокращенной аббревиатурой PCIe или PCI-E, это стандартный тип подключения для внутренних девайсов, такие как видеокарты, звуковые карты, wifi адаптеры и прочих периферийных устройств на персональном компьютере.

Разбираемся в различиях PCI-E разъема.

Как правило, данный высокоскоростной порт относится к фактическим слотам расширения на материнской плате, которые принимают платы расширения на основе традиционного PCIe и типы карт расширения.

Старая видеокарта с интерфейсом AGP

PCI Express практически заменил AGP и PCI, оба из которых заменили старейший широко используемый тип соединения, называемый ISA. Хотя пк могут содержать различные слоты расширения, PCI Express считается стандартным внутренним интерфейсом самого быстрого разъема. Сегодня многие материнские платы для персональных компьютеров производятся только с разъемами PCI Express.

Как работает PCI Express?

Подобно старым стандартам, таким как PCI и AGP, устройство на базе Express физически переходит в высокоскоростной разъем на материнской плате.

Интерфейс этого разъема обеспечивает высокоскоростную связь между устройством и системной платой, а также другим оборудованием.

Хотя это не очень распространено, также существует внешняя версия высокоскоростного порта, что неудивительно называется External PCI Express, но часто сокращается до PCIe. Для устройств ePCIe, являющихся внешними, требуется специальный кабель для подключения любого внешнего устройства PCIe к пк через порт PCIe, обычно расположенный на задней панели пк, поставляемый либо материнской платой, либо специальной внутренней PCIe-картой.

Какие типы карт PCI Express существуют?

Благодаря требованию более быстрых, реалистичных видеоигр и инструментов редактирования видео, видеокарты были первыми типами компьютерной периферии, чтобы воспользоваться преимуществами, предлагаемыми непосредственно PCIe.

В то время как видеокарты по-прежнему остаются наиболее распространенным типом PCIe-карты, вы обнаружите, что другие девайсы, которые значительно быстрее подключаются к системной плате, процессору и ОЗУ. Также все чаще производятся PCIe-соединения вместо обычного PCI. Например, многие высококачественные звуковые карты теперь используют высокоскоростной порт, а также повышают количество проводных и беспроводных сетевых интерфейсных карт.

Карты контроллера жесткого диска могут быть наиболее полезными для PCI-E после видеокарты. Подключение высокоскоростного PCIe SSD-накопителя к этому высокоскоростному интерфейсу позволяет значительно быстрее считывать, потом записывать диск. Некоторые контроллеры жестких дисков PCIe даже включают встроенный SSD, сильно изменяя, как устройства хранения традиционно подключены внутри пк.

Конечно, замена PCIe на PCI и AGP полностью на более новые системные платы, почти каждый тип внутренней карты расширения, основанной на старых интерфейсах, перестраивается для возможности использования шины PCI Express. Это включает в себя такие вещи, как карты расширения USB, карты Bluetooth и т.д.

Каковы различные форматы PCI Express?

Express x1 . Express 3.0 . Express x16. Что означает «х»? Как узнаете, поддерживает ли ваш пк? Если есть карта PCI Express x1, и есть только разъем Express x16, совместимо ли это работает? Если нет, каковы ваши варианты?

Часто не совсем понятно, когда вы покупаете карту расширения для своего компьютера, такую ​​как новая видеокарта, какая из различных технологий PCIe работает с вашим пк лучше, чем другая. Однако, насколько это сложно, все выглядит довольно просто, как только вы поймете две важные части информации о высокоскоростном порте: часть, описывающую физический размер, и часть, описывающую технологическую версию, как описано ниже.

Размеры PCIe: x16, x8, x4, и x1

Как следует из заголовка, число после x указывает физический размер платы PCI-E или слота, причем x16 самый большой, а x1 наименьший.

Вот как формируются различные размеры:

Независимо от размера высокоскоростного порта или карты, ключевой вырез, это небольшое место в карте или слоте, всегда находится на выводе 11. То есть, длина вывода 11 продолжает увеличиваться по мере перехода от PCIe x1 к PCIe x16. Это позволяет гибко использовать карты одного размера вместе со слотами другого.

Карты PCIe подходят в любом слоте высокопроизводительного порта на системной плате, который по крайней мере такой же большой. Например, карта PCIe x1 будет входить в любой слот PCIe x4, PCIe x8 или PCIe x16. Карта PCIe x8 будет входить в любой слот PCIe x8 или PCIe x16. PCIe-карты, размер которых больше, чем слот PCIe, могут входить в меньший слот, но только если этот слот PCI-E открытый (т.е. Не имеет пробки в конце гнезда).

Видеокарта Radeon с интерфейсом PCI-Express x16

В целом, большая плата Express или слот поддерживает большую производительность, предполагая, что две карты или слоты, которые сравниваете, поддерживают одну и ту же версию PCIe.

Версия PCIe: 4.0, 3.0, 2.0 и 1.0

Любое число после PCIe, которое вы найдете на устройстве или системной плате, указывает номер последней версии используемой спецификации PCI Express.

Вот как сравниваются различные версии контроллера PCI Express:

Все версии высокоскоростного порта совместимы в обратном и обратном направлении, что означает независимо от того, какую версию поддерживает плата PCIe или ваша материнская плата, они должны работать вместе, по крайней мере, на минимальном уровне. Как можно заметить, основные обновления стандарта порта резко увеличивают пропускную способность каждый раз, значительно увеличивая потенциал того, что может сделать связанное оборудование.

Улучшения версии также устраняют ошибки, добавленные функции и улучшенное управление питанием, но увеличение полосы пропускной способности это самое важное изменение для заметок от версии к версии.

Максимизация совместимости совместно с PCIe

Как вы читаете в разделах размеров и версий выше, использует практически любую конфигурацию, которую вы можете себе представить. Если он физически подходит, он вероятно, работает . это здорово. Однако важно знать, что для увеличения пропускной способности (которая обычно соответствует максимальной производительности) вам нужно выбрать самую высокую версию PCIe, поддерживаемую вашей материнской платой, и выбрать самый большой размер данного порта, который будет соответствовать.

Например, графическая карта на высокоскоростном порту 3.0 x16 даст вам максимальную производительность, но только если материнская плата поддерживает высокоскоростной порт версии 3.0 и имеет свободный высокоскоростной порт x16. Если модель системной платы использует исключительно PCIe 2.0, карта будет работать только с поддерживаемой скоростью (например, 64 Гбит/с в слоте x16).

Большинство материнских плат и персональных компьютеров, выпущенных в 2013 году или позже, вероятно, поддерживают Express v3.0. Если вы не уверены, проверьте руководство по материнской плате или пк. Если не получается найти какую-либо окончательную информацию о версии PCI, возможности использования вашей материнской платой, я рекомендую купить самую большую и последнюю версию PCIe-карты, если она подойдет, конечно.

Что заменит PCIe?

Разработчики видеоигр всегда ищут игры, которые становятся все более реалистичными, но могут сделать это только в том случае, если они смогут передавать больше данных из своих игровых программ в гарнитуру VR или на экран пк, и для этого требуются более быстрые интерфейсы. Из-за этого PCI Express никак не будет продолжать господствовать над своими лаврами. PCI Express 3.0 удивительно быстрый, но мир стремится сделать невероятно быструю передачу.

PCI Express 5.0, который должен быть завершен к 2019 году, будет использовать пропускную способность 31,504 гигабит в секунду на полосу (3938 мегабайт в секунду), что в два раза больше, чем предлагается у высокоскоростного разъема версии 4.0. Существует ряд других стандартов интерфейса, отличных от PCIe, на которые смотрит технологическая индустрия, но поскольку для них потребуются серьезные аппаратные изменения, PCIe, похоже останется лидером в течение некоторого, очень продолжительного времени как самый быстрый из существующих когда-либо.

Одним из важных преимуществ процессоров Ryzen третьего поколения (Matisse) является поддержка ими шины PCI Express 4.0 с удвоенной пропускной способностью, которая позволяет увеличить скорость обмена данными с графической подсистемой и вывести на новые рубежи производительность твердотельных накопителей. Этим фактом компания AMD планирует активно хвастаться при продвижении новой платформы, поскольку новые Ryzen 3000 — единственные на данный момент процессоры, способные предложить такую функциональность. Но как стало понятно из разъяснений представителей AMD, для получения в своё распоряжение возможностей PCI Express 4.0 пользователям в обязательном порядке потребуются не только новые процессоры, но и новые материнские платы на базе набора логики X570. В материнских платах на прошлых чипсетах шина PCI Express 4.0 работать не будет.

Некоторые время тому назад отдельные производители материнских плат стали декларировать для своих плат, основанных на чипсетах X470 и B450, возможность включения режима PCI Express 4.0 для слотов, обслуживаемых процессором, при условии установки в плату Ryzen 3000. И это выглядело вполне логично: контроллер шины PCI Express находится в процессоре, и при условии качественной разводки первичных слотов расширения задействовать их в более скоростном режиме казалось вполне допустимым. Однако в интервью сайту Sweclockers.com Роберт Хэллок (Robert Hallock), занимающий в AMD пост главы технического маркетинга, заявил, что утверждения производителей плат о возможности включения PCI Express 4.0 в Socket AM4-платформах прошлого поколения не имеют под собой никаких реальных оснований.

Да, теоретически Ryzen 3000 способны обеспечить работу шины PCI Express в режиме 4.0 и на старых материнских платах. Однако такие платы под PCI Express 4.0 не проектировались и не тестировались, поэтому AMD не может гарантировать, что у конечных пользователей при попытках активации скоростного режима шины для каких-то устройств не возникнет проблем. По этой причине AMD принудительно ограничит функциональность встроенного процессорного контроллера PCI Express таким образом, чтобы режим интерфейса 4.0 включался только на платах с чипсетом X570. Это ограничение будет реализовано на уровне BIOS и станет обязательным для всех производителей материнских плат.

Иными словами, несмотря на декларируемую AMD сквозную совместимость процессоров и плат в рамках экосистемы Socket AM4, для полноценной работы Ryzen третьего поколения нужны новые материнские платы на базе нового набора логики X570. Платы с чипсетами четырёхсотой серии не смогут обеспечить работу первичных слотов PCI Express в режиме 4.0, а платы с чипсетами трёхсотой серии могут вообще оказаться несовместимы с Ryzen 3000.

Изучаем Lynnfield: влияние интегрированного контроллера PCI Express на производительность в играх

Введение

Процессоры Intel Core i5 находятся в нашей лаборатории почти три месяца, и всё это время мы занимались проведением тестов, разгоном и изучением предварительных образцов материнских плат. У нас появлялись вопросы, на которые мы пытались найти ответы. Один из таких вопросов был, по большей части, теоретический, но ответ на него всё равно требовался: влияет ли интегрированный контроллер PCI Express в процессорах Intel Core i5 и Core i7 для LGA 1156 на игровую производительность?

Мы начали проводить тесты ещё до того, как мы получили образец CPU от Intel. Но поскольку мы знали, что будем проводить тесты новых процессоров i5 и i7 (то есть ещё до того, как мы начали изучать результаты тестов этих процессоров на платформе P55), было важно понять, насколько на наши игровые результаты будут влиять сами процессоры, поскольку технологии Turbo Boost и Hyper-Threading сами по себе приводили к различиям.

Отвечая на правильные вопросы

Две новых линейки процессоров для массового рынка будут содержать контроллер с 16 линиями PCI Express сразу на кристалле, включая поддержку CrossFire и SLI, но что случится с частотой кадров, если вы подключите одну видеокарту к такому интерфейсу x16 с низкими задержками? Каков эффект будет от разделения этого интерфейса на пару подключений x8? Будет ли Core i5 ограничивать производительность на конфигурациях с несколькими видеокартами?

Напомним, что чипсет Intel P45 также разделяет 16 линий на пару интерфейсов x8 при установке двух видеокарт AMD. Поэтому мы будем сравнивать процессор Core i5 с чипсетом P45 в дополнение к X58 и AMD 790GX (первый поддерживает до двух подключений x16 при работе в режиме CrossFire, а второй — разделение x8/x8).

До сих пор мы использовали для тестов игр разогнанный процессор Core i7-920 до уровня около 4 ГГц на материнской плате X58 с 6 Гбайт памяти в трёхканальной конфигурации. Процессор, память и материнская плата обходятся по цене около $600. Если выход Core i5 сможет достаточно сильно опустить цены на процессоры и материнские платы, то можно ожидать суммарную цену трёх комплектующих Core i5 около $400-$425 с переходом на 4 Гбайт памяти. Если новые процессоры Intel для массового рынка окажутся достаточно быстрыми, то экономия около $170 позволит "бесплатно" взять GeForce GTX 260 или Radeon HD 4870. если конечно игровая производительность будет, по крайней мере, сравнима с LGA 1366 и Core i7.

PCIe на кристалле: новая "фишка" дизайна

Как вы наверняка уже знаете, дизайн Lynnfield (на котором построены процессоры Core i5 и некоторые модели Core i7) поддерживает 16 линий контроллера PCI Express на кристалле CPU. Зачем? Поскольку процессор подключается к чипсету Intel P55 через DMI (по сравнению с интерфейсом QPI у Core i7), то пропускной способности между CPU и GPU будет в противном случае попросту недостаточно для конфигураций с одной видеокартой, не говоря уже о двух.

Конечно, при этом открывается возможность для обсуждения некоторых вопросов производительности. Действительно ли встроенный на кристалл интерфейс PCI Express достаточно сильно снижает задержки, чтобы улучшить производительность с одиночной видеокартой по сравнению с Core i7? Даёт ли разделение 16 линий на пару интерфейсов x8 ощутимую разницу в играх при установке двух видеокарт?

Да и как быть тем, кто желает сделать апгрейд компьютеров Core 2 Quad, или тем, кто выбирал до сих пор Phenom II в ожидании информации о производительности Core i5?