Kuinka emolevyn PCIe-kaistat toimivat?

PCI-Express , PCIe tai Peripheral Component Interconnect Express voi joskus olla hankala eritelmä ymmärrettäväksi, varsinkin kun on kyse PCIe-kaistoista ja niiden segmentoinnista. Tässä artikkelissa aiomme kertoa sinulle, mitkä ovat PCIe-kaistat se kaikki PC-emolevyillä on , mihin he ovat, miten ne toimivat ja miksi on tärkeää ottaa huomioon ne .

Kun tietokone käynnistyy, PCIe määrittää, mitkä laitteet on kytketty emolevy. Tunnista kunkin laitteen välinen linkki luomalla liikennekartta ja neuvottelemalla kunkin linkin kaistanleveys. Tämä yhdistetty laitetunnus käyttää samaa protokollaa kuin PCI, joten kokoonpanomuutoksia ei tapahdu, kun vaihdetaan PCIe: stä PCI: ksi ohjelmisto- tai käyttöjärjestelmällä.

Kuinka emolevyn PCIe-kaistat toimivat

Mitä ovat PCIe-kaistat ja miten ne toimivat?

PCIe-yhteys muodostuu yhdestä tai useammasta (toistaiseksi enintään 1) tiedonsiirtokaistasta, jotka on kytketty sarjaan, ja kukin niistä koostuu kahdesta parista fyysisiä yhteyksiä (voisimme kutsua niitä kaapeleiksi), joista toinen lähettää dataa ja toinen vastaanottaa se. . Yhdestä PCIe-liitännästä löytyy 4, 8, 16 tai 1 kaistaa, joita merkitään nimellä PCIe x4, x8, x16 ja x32, ja tämä on juuri ero PCIe: n ja PCI: n välillä, koska PCIe: ssä yhteys on sarja, kun taas PCIe: ssä oli rinnakkain (64- tai XNUMX-bittisen kaksisuuntaisen väylän kanssa rinnakkain).

PCIe-kelat

PCIe on monikerroksinen protokolla: yksi tapahtumia varten, toinen datalinkeille ja toinen fyysiselle. Datalinkkikerros on jaettu alaryhmiin sisältämään myös lisäkerros nimeltä MAC, Media Access Control. Kukin kaista koostuu kahdesta yksisuuntaisesta parista, jotka toimivat nopeudella 2.5, 5, 8 tai 16 Gbit / s riippuen kapasiteetista, joka neuvoteltiin käynnistettäessä tietokonetta, kun taas omalta osaltaan tiedonsiirto- ja vastaanottoparit erotetaan toisistaan, muodostamalla jokaisen kaistan fyysiset yhteydet yhteensä neljä.

Kukin PCIe-kaista on erillinen yhteys prosessorin tai piirisarjan PCI-ohjaimen ja liitetyn laajennuskortin välillä. Kaistanleveys skaalautuu lineaarisesti, joten nelikaistaisen yhteyden kaistanleveys on kaksinkertainen verrattuna kaksikaistaiseen yhteyteen ja niin edelleen; Fyysisen koon suhteen, koska liitäntöjä on useita, pistorasian koko riippuu näiden lukumäärästä.

Carriles PCIe

Emolevyn PCI-Express x16 -liitäntään mahtuu x1, x4, x8 tai x16 laajennuskortti keskenään, koska se pystyy toimimaan ongelmitta x16, x8, x4 ja x1. Vastaavasti emolevyn PCI-Express x8 -liitäntään mahtuu PCIe x8, x4 ja x1 -laajennuskortit, mutta ei x16, koska sillä ei ole tarpeeksi yhteyksiä, ja tästä syystä useimmissa emolevyissä on erikokoisia PCIe-liitäntöjä .

PCI-väylän (ja muiden) kaistanleveys

Asiaa mutkistaa hieman enemmän, PCI-Express-käyttöliittymässä on eri sukupolvia, joista jokainen kaksinkertaistaa edellisen sukupolven enimmäiskaistanleveyden. Tällä hetkellä PCI-Express-liitännät ovat 1.0a, 1.1, 2.0, 2.1, 3.0, 3.1, 4.0 ja hyvin pian 5.0. Seuraavasta taulukosta löydät niiden kaikkien sekä muiden PCI: tä edeltäneiden vanhempien tietoväylien, kuten AGP: n, enimmäiskaistanleveyden.

BUS kaistanleveys
PCI 1056 Mbit / s
AGP 8x 2.1 Gt / s
PCIe 1.0 / x4 1 Gt / s
PCIe 1.0 / x8 2 Gt / s
PCIe 1.0 / x16 4 Gt / s
PCIe 2.0 / x4 2 Gt / s
PCIe 2.0 / x8 4 Gt / s
PCIe 2.0 / x16 8 Gt / s
PCIe 3.0 / x1 1.97 Gt / s
PCIe 3.0 / x4 3.94 Gt / s
PCIe 3.0 / x8 7.88 Gt / s
PCIe 3.0 / x16 15.75 Gt / s
PCIe 4.0 / x1 3.94 Gt / s
PCIe 4.0 / x4 7.88 Gt / s
PCIe 4.0 / x8 15.75 Gt / s
PCIe 4.0 / x16 31.5 Gt / s
PCIe 5.0 / x16 63 Gt / s
Firewire 400/800 400 / 800 Mbps
USB 1.0 12 Mbps
USB 2.0 480 Mbps
USB 3.0 4.8 Gbps
USB 3.1 10 Gbps
Gigabit Ethernet 1 Gbps
IDE (ATA 100) 800 Mbit / s
IDE (ATA 133) 1064 Mbit / s
SATA 1.5 Gbps
SATA III 3 Gbps
SATA 6 6 Gbps

Miksi sinun pitäisi huolehtia emolevyn PCIe-kaistoista?

Nykyään useimmilla moderneilla emolevyillä on runsaasti kapasiteettia nykyaikaisen laitteiston sijoittamiseen, mutta vasta viime aikoihin asti näin ei ollut. Esimerkiksi oli monia emolevyjä, joissa oli kaksi fyysistä PCIe x16 -liitäntää, mutta käytettäessä molempia samanaikaisesti (esimerkiksi kahden näytönohjaimen liittämiseen), ne toimivat sähköisesti nopeudella x8 / x8. Muilla emolevyillä, ja tämä tapahtuu nykyäänkin, on kaksi pistorasiaa, jotka ovat fyysisesti x16, mutta kykenevät toimimaan vain x16 / x8: lla, ja on jopa emolevyjä, joihin kytkettäessä M.2 PCIe NVMe SSD, yksi fyysisistä PCIe-liitännöistä pienentää sen maksimikaistanleveyden x8: een.

Emolevyn PCIe-kaistojen tulisi olla sinulle tärkeitä, joten jos aiot liittää siihen useita laitteita, kuten useita näytönohjaimia tai SSD-asemia, joissa on PCIe-liitäntä, koska jotkut emolevyt pienentävät näiden fyysisten liitäntöjen kaistanleveyttä, koska niillä ei ole sähköä tarpeeksi datalinkkejä. On syytä tarkastella emolevyn teknisiä tietoja ja ottaa se huomioon ennen ostamista epämiellyttävien yllätysten välttämiseksi.