Hur fungerar PCIe-banorna på ditt moderkort?

PCI-Express , PCIe eller Peripheral Component Interconnect Express kan ibland vara en svår specifikation att förstå, särskilt när det gäller PCIe-banor och deras segmentering. I den här artikeln ska vi berätta vad som är PCIe-körfält att alla PC-moderkort har , vad de är för, hur de fungerar och varför det är viktigt att ta ta hänsyn till dem .

När datorn startar är det PCIe som avgör vilka enheter som är anslutna till moderkortet. Identifiera länken mellan var och en av enheterna, skapa en trafikkarta och förhandla om bandbredden för var och en av länkarna. Denna anslutna enhetsidentifiering använder samma protokoll som PCI, så det finns inga konfigurationsändringar när man byter från PCIe till PCI på program- eller operativsystemnivå.

Hur fungerar PCIe-banorna på ditt moderkort

Vad är PCIe-banor och hur fungerar de?

En PCIe-anslutning består av en eller flera (upp till sexton för närvarande) dataöverföringsfiler som är seriekopplade och var och en av dem består av två par fysiska anslutningar (vi kan kalla dem kablar), en för att överföra data och den andra för att ta emot Det. . I ett enda PCIe-uttag kan vi hitta 1, 4, 8 eller 16 banor, betecknade som PCIe x1, x4, x8 och x16, och detta är precis skillnaden mellan PCIe och PCI, eftersom i PCIe är anslutningen seriell medan i PCI var parallell (med en 32-bitars eller 64-bitars dubbelriktad buss parallellt).

PCIe-rullar

PCIe är ett flerskiktsprotokoll: ett för transaktioner, ett för datalänkar och ett för fysiskt. Datalänklagret är uppdelat så att det även innehåller ett extra lager som kallas MAC, Media Access Control. Var och en av fälten består av två enkelriktade par som arbetar med en hastighet av 2.5, 5, 8 eller 16 Gbit / s beroende på kapaciteten som förhandlas fram när datorn startas, medan de för sin del sänder och tar emot data är separerade, gör de totala fysiska anslutningarna för varje körfält fyra.

Var och en av PCIe-banorna är en separat anslutning mellan processor- eller chipset-PCI-styrenhet och det bifogade expansionskortet. Bandbredd skalas linjärt, så en fyrfilsanslutning har dubbelt så stor bandbredd som en tvåfasig anslutning och så vidare; Beträffande den fysiska storleken, eftersom det finns ett antal specifika anslutningar, kommer uttagets storlek att bero på antalet av dessa.

Carriles PCIe

Ett PCI-Express x16-uttag på moderkortet kan rymma ett x1-, x4-, x8- eller x16-expansionskort omväxlande, eftersom det kan köras vid x16, x8, x4 och x1 utan problem. På samma sätt kan ett PCI-Express x8-uttag på moderkortet rymma PCIe x8, x4 och x1 expansionskort, men inte ett x16 eftersom det inte har tillräckligt med anslutningar, och av den anledningen hittar du i de flesta moderkort PCIe-uttag av olika dimensioner .

Bandbredden för PCI-bussen (och andra)

För att komplicera sakerna mer, finns det olika generationer av PCI-Express-gränssnittet, var och en fördubblar den maximala bandbredden för den föregående generationen. För närvarande finns det PCI-Express-gränssnitt 1.0a, 1.1, 2.0, 2.1, 3.0, 3.1, 4.0 och mycket snart 5.0. I följande tabell kan du hitta maximal bandbredd för dem alla, liksom för andra äldre databussar som AGP, som föregick PCI.

BUSSBandbredd
PCI1056 MBps
AGP 8x2.1 GBps
PCIe 1.0 / x41 GBps
PCIe 1.0 / x82 GBps
PCIe 1.0 / x164 GBps
PCIe 2.0 / x42 GBps
PCIe 2.0 / x84 GBps
PCIe 2.0 / x168 GBps
PCIe 3.0 / x11.97 GBps
PCIe 3.0 / x43.94 GBps
PCIe 3.0 / x87.88 GBps
PCIe 3.0 / x1615.75 GBps
PCIe 4.0 / x13.94 GBps
PCIe 4.0 / x47.88 GBps
PCIe 4.0 / x815.75 GBps
PCIe 4.0 / x1631.5 GBps
PCIe 5.0 / x1663 GBps
Firewire 400/800400 / 800 Mbps
USB 1.012 Mbps
USB 2.0480 Mbps
USB 3.04.8 Gbps
USB 3.110 Gbps
Gigabit Ethernet1 Gbps
IDE (ATA 100)800 MBps
IDE (ATA 133)1064 MBps
SATA1.5 Gbps
SATA III3 Gbps
SATA 66 Gbps

Varför skulle du bry dig om PCIe-banorna på ditt moderkort?

Idag har de flesta moderna moderkort gott om kapacitet för modern hårdvara, men fram till nyligen var detta inte fallet. Till exempel fanns det många moderkort som hade två fysiska PCIe x16-uttag, men när de använde båda samtidigt (till exempel för att ansluta två grafikkort) fungerade de elektriskt vid x8 / x8. Andra moderkort, och detta händer även idag, har två uttag som är fysiskt x16 men som elektriskt bara kan fungera på x16 / x8, och det finns till och med moderkort där när man ansluter en M.2 PCIe NVMe SSD, en av de fysiska PCIe sockets minskar sin maximala bandbredd till x8.

PCIe-banorna på ditt moderkort borde vara viktigt för dig, om du tänker ansluta flera enheter till det, till exempel flera grafikkort eller SSD-enheter med PCIe-gränssnitt, eftersom vissa moderkort minskar bandbredden för dessa fysiska uttag eftersom de inte har tillräckligt med datalänkar. Det är något du bör titta på moderkortets specifikationer och ta hänsyn till innan du köper det för att undvika obehagliga överraskningar.