PCI Express, technicznie Peripheral Component Interconnect Express, ale często określany skrótem jako PCIe lub PCI-E, to standardowe połączenie dla urządzeń wewnętrznych w komputerze.
Ogólnie rzecz biorąc, PCI Express odnosi się do rzeczywistych gniazd rozszerzeń na płycie głównej, które akceptują karty rozszerzeń oparte na PCIe oraz ich typy.
PCI Express całkowicie zastąpił AGP i PCI, które zastąpiły najstarszy powszechnie używany typ połączenia o nazwie ISA.
Podczas gdy komputery mogą zawierać różne typy gniazd rozszerzeń, PCI Express jest uważany za standardowy interfejs wewnętrzny. Obecnie wiele płyt głównych do komputerów jest produkowanych wyłącznie z gniazdami PCIe.
Jak działa PCI Express?
Podobnie jak starsze standardy, takie jak PCI i AGP, urządzenie oparte na PCI Express (takie jak pokazane na zdjęciu na tej stronie) fizycznie wsuwa się do gniazda PCI Express na płycie głównej.
Interfejs PCI Express umożliwia komunikację o dużej przepustowości między urządzeniem a płytą główną i innym sprzętem.
Chociaż nie jest to bardzo powszechna, istnieje zewnętrzna wersja PCI Express, nazwana Zewnętrznym PCI Express, ale często skracana do ePCIe.
Urządzenia ePCIe, jako zewnętrzne, wymagają specjalnego kabla do podłączenia zewnętrznego urządzenia ePCIe do komputera przez port ePCIe, zwykle znajdujący się z tyłu komputera, dostarczany przez płytę główną lub specjalną wewnętrzną kartę PCIe.
Jakie typy kart PCI Express istnieją?
Dzięki zapotrzebowaniu na szybsze i bardziej realistyczne gry wideo oraz narzędzia do edycji wideo, karty wideo były pierwszymi typami komputerowych urządzeń peryferyjnych, które korzystały z ulepszeń oferowanych przez PCIe.
Podczas gdy karty graficzne są nadal najpopularniejszym typem kart PCIe, które można znaleźć, inne urządzenia, które korzystają ze znacznie szybszych połączeń z płytą główną, procesorem i pamięcią RAM, są również coraz częściej produkowane z połączeniami PCIe zamiast PCI.
Na przykład, wiele wysokiej klasy kart dźwiękowych korzysta teraz z PCI Express, podobnie jak coraz większa liczba przewodowych i bezprzewodowych kart interfejsu sieciowego.
Karty kontrolera dysków twardych mogą przynieść największe korzyści z PCIe po kartach graficznych. Podłączenie szybkiego urządzenia pamięci masowej PCIe, takiego jak dysk SSD, do tego interfejsu o dużej przepustowości umożliwia znacznie szybsze odczytywanie i zapisywanie na dysku. Niektóre kontrolery dysków twardych PCIe zawierają nawet wbudowany dysk SSD, co drastycznie zmienia sposób łączenia urządzeń pamięci masowej wewnątrz komputera.
Oczywiście, po całkowitym zastąpieniu PCIe i AGP w nowszych płytach głównych, prawie każdy rodzaj wewnętrznej karty rozszerzeń, który opierał się na tych starszych interfejsach, został przeprojektowany, aby obsługiwać PCI Express. Aktualizacja obejmuje takie elementy, jak karty rozszerzeń USB, karty Bluetooth itp.
Jakie są różne formaty PCI Express?
PCI Express x1 … PCI Express 3.0 … PCI Express x16. Co oznacza „x”? Jak sprawdzić, czy Twój komputer obsługuje które? Jeśli masz kartę PCI Express x1, ale masz tylko port PCI Express x16, czy to działa? Jeśli nie, jakie masz opcje?
Zdezorientowany? Nie martw się; nie jesteś sam!
Często nie jest jasne, kiedy kupujesz kartę rozszerzeń do swojego komputera, na przykład nową kartę wideo, która z różnych technologii PCIe współpracuje z Twoim komputerem, a która jest lepsza od pozostałych.
Jednak tak skomplikowane, jak to wszystko wygląda, jest to całkiem proste, gdy zrozumiesz dwie podstawowe informacje o PCIe: część opisującą rozmiar fizyczny i część opisującą wersję technologii, obie wyjaśnione poniżej.
Rozmiary PCIe: x16 vs x8 vs x4 vs x1
Jak sugeruje nagłówek, liczba po x wskazuje fizyczny rozmiar karty lub gniazda PCIe, gdzie x16 jest największym, a x1 najmniejszym.
Oto jak kształtują się różne rozmiary:
| Tabela porównawcza rozmiarów PCI Express | ||
|---|---|---|
| Szerokość | Liczba pinów | Długość |
| PCI Express x1 | 18 | 25mm |
| PCI Express x4 | 32 | 39 mm |
| PCI Express x8 | 49 | 56 mm |
| PCI Express x16 | 82 | 89mm |
Bez względu na rozmiar gniazda lub karty PCIe, kluczowe nacięcie, ta mała przestrzeń w karcie lub gnieździe, zawsze znajduje się na styku 11. Innymi słowy, długość styku 11 wydłuża się wraz z przechodzeniem z PCIe x1 na PCIe x16. Daje to pewną elastyczność w używaniu kart jednego rozmiaru z gniazdami innego.
Karty PCIe mieszczą się w każdym gnieździe PCIe na płycie głównej, która jest co najmniej tak duża, jak jest. Na przykład karta PCIe x1 zmieści się w dowolnym gnieździe PCIe x4, PCIe x8 lub PCIe x16. Karta PCIe x8 zmieści się w dowolnym gnieździe PCIe x8 lub PCIe x16.
Karty PCIe większe niż gniazdo PCIe mogą zmieścić się w mniejszym gnieździe, ale tylko wtedy, gdy jest ono otwarte (tzn. nie ma ogranicznika na końcu).
Ogólnie rzecz biorąc, większa karta lub gniazdo PCI Express zapewnia większą wydajność, zakładając, że dwie karty lub gniazda, które porównujesz, obsługują tę samą wersję PCIe.
Pełny schemat pinoutów można zobaczyć na stronie pinouts.ru.
Wersje PCIe: 4.0 vs 3.0 vs 2.0 vs 1.0
Dowolna liczba po PCIe, którą można znaleźć na produkcie lub płycie głównej, wskazuje numer najnowszej obsługiwanej wersji specyfikacji PCI Express.
Oto porównanie różnych wersji PCI Express:
| Tabela porównawcza wydajności łączy PCI Express | ||
|---|---|---|
| Wersja | Przepustowość (na linię) | Przepustowość (na linię w slocie x16) |
| PCI Express 1.0 | 2 Gb/s (250 MB/s) | 32 Gb/s (4000 MB/s) |
| PCI Express 2.0 | 4 Gb/s (500 MB/s) | 64 Gb/s (8000 MB/s) |
| PCI Express 3.0 | 7,877 Gb/s (984,625 MB/s) | 126.032 Gb/s (15754 MB/s) |
| PCI Express 4.0 | 15,752 Gb/s (1969 MB/s) | 252.032 Gb/s (31504 MB/s) |
Wszystkie wersje PCI Express są kompatybilne wstecz i do przodu, co oznacza, że bez względu na wersję obsługiwaną przez kartę PCIe lub płytę główną powinny ze sobą współpracować, przynajmniej na minimalnym poziomie.
Jak widać, główne aktualizacje standardu PCIe za każdym razem drastycznie zwiększały dostępną przepustowość, znacznie zwiększając potencjał możliwości podłączonego sprzętu.
Udoskonalenia wersji poprawiły również błędy, dodano funkcje i ulepszone zarządzanie energią, ale wzrost przepustowości jest najważniejszą zmianą, którą należy odnotować w zależności od wersji.
Maksymalizacja zgodności z PCIe
Jak czytasz w powyższych sekcjach dotyczących rozmiarów i wersji, PCI Express obsługuje praktycznie każdą konfigurację, jaką możesz sobie wyobrazić. Jeśli fizycznie pasuje, prawdopodobnie działa, co jest doskonałe.
Jednak ważną rzeczą, o której należy wiedzieć, jest to, że aby uzyskać większą przepustowość (która zwykle oznacza najwyższą wydajność), należy wybrać najwyższą wersję PCIe obsługiwaną przez Twoją płytę główną i wybrać największy rozmiar PCIe, jaki zmieści się.
Na przykład karta graficzna PCIe 3.0 x16 zapewni Ci najwyższą wydajność, ale tylko wtedy, gdy Twoja płyta główna obsługuje również PCIe 3.0 i ma wolne gniazdo PCIe x16. Jeśli twoja płyta główna obsługuje tylko PCIe 2.0, karta będzie działać tylko z obsługiwaną prędkością (np. 64 Gbit/s w gnieździe x16).
Większość płyt głównych i komputerów wyprodukowanych w 2013 roku lub później prawdopodobnie obsługuje PCI Express v3.0. Sprawdź instrukcję płyty głównej lub komputera, jeśli nie masz pewności.
Jeśli nie możesz znaleźć żadnych ostatecznych informacji na temat wersji PCI obsługiwanej przez Twoją płytę główną, zalecamy zakup największej i najnowszej wersji karty PCIe, o ile oczywiście będzie pasować.
Co zastąpi PCIe?
Twórcy gier wideo zawsze starają się projektować coraz bardziej realistyczne gry. Mogą to zrobić tylko wtedy, gdy mogą przekazać więcej danych ze swoich programów do gier do gogli VR lub ekranu komputera; do tego potrzebne są szybsze interfejsy.
Z tego powodu PCI Express nie będzie nadal królować, opierając się na laurach. PCI Express 3.0 jest niesamowicie szybki, ale świat chce szybciej.
PCI Express 5.0, ratyfikowany i wydany w 2019 r., obsługuje przepustowość 31,504 GB/s na linię (3938 MB/s), dwukrotnie większą niż oferuje PCIe 4.0.
Branża technologiczna ma wiele innych standardów interfejsów innych niż PCIe, ale ponieważ wymagałyby one znacznych zmian sprzętowych, PCIe wydaje się pozostawać liderem jeszcze przez jakiś czas.
