Слот PCI-E x16: асаблівасці і водгукі. PCI-E x16 відэакарты

Практычна ўсе сучасныя матчыны платы на бягучы момант аснашчаны слотам пашырэння PCI-E x16. У гэтым няма нічога дзіўнага: у яго ўсталёўваецца дыскрэтны графічны акселератар, без якога стварэнне прадукцыйнага персанальнага кампутара наогул немагчыма. Менавіта пра яго перадгісторыі з'яўлення, тэхнічных спецыфікацыях і магчымых рэжымах працы пойдзе ў далейшым гаворка.

Перадгісторыя з'яўлення слота пашырэння

У пачатку 2000-х гадоў са слотам пашырэння AGP, які на той момант выкарыстоўваўся для ўстаноўкі дыскрэтных відэакарт, склалася такая сітуацыя, калі максімальны ўзровень хуткадзейнасці дасягнуты і яго магчымасцяў ужо недастаткова. У выніку гэтага быў створаны кансорцыум PCI-SIG, які прыступіў да распрацоўкі праграмнай і апаратнай складнікаў будучага слота для ўстаноўкі графічных паскаральнікаў. Плёнам яго творчасці і стала ў 2002 годзе першая спецыфікацыя PCI Express 16х 1.0.

Некаторыя кампаніі для забеспячэння сумяшчальнасці двух існавалі на той момант часу партоў ўстаноўкі дыскрэтных графічных адаптараў распрацоўвалі адмысловыя прылады, якія дазвалялі ўсталёўваць састарэлыя графічныя рашэнні ў новы слот пашырэння. На мове прафесіяналаў такая распрацоўка мела сваю назву - перахаднік PCI-E x16 / AGP. Асноўнае яго прызначэнне - гэта мінімізацыя выдаткаў на мадэрнізацыю ПК за кошт выкарыстання камплектуючых з папярэдняй канфігурацыі сістэмнага блока. Але такая практыка не атрымала вялікага распаўсюджвання па той прычыне, што відэаплаты пачатковага ўзроўню на новым інтэрфейсе мелі кошт практычна роўную цане перахадніка.

Паралельна з гэтым былі створаны і больш простыя мадыфікацыі гэтага слота пашырэння для знешніх кантролераў, якія прыйшлі на змену звыклым на той час партоў PCI. Нягледзячы на знешняе падабенства, гэтыя прылады істотна адрозніваліся. Калі AGP і PCI маглі пахваліцца паралельнай перадачай інфармацыі, то вось PCI Express быў паслядоўным інтэрфейсам. Яго больш высокае хуткадзейнасць забяспечвалася значна павялічанай хуткасцю перадачы дадзеных у дуплексным рэжыме (інфармацыя ў гэтым выпадку магла перадавацца адразу па двух напрамках).

Хуткасць перадачы і метад шыфравання

У пазначэнні інтэрфейсу PCI-E x16 лічба паказвае на колькасць задзейнічаных палос для перадачы дадзеных. У дадзеным выпадку іх 16. Кожная з іх, у сваю чаргу, складаецца з 2 пар правадоў для перадачы інфармацыі. Як было адзначана, больш высокая хуткасць забяспечваецца тым, што гэтыя пары працуюць у дуплексным рэжыме. Гэта значыць перадача інфармацыі можа ісці адразу ў двух напрамках.

Для абароны ад магчымых страт або скажэнні перадаюцца дадзеных ўжываецца ў гэтым інтэрфейсе спецыяльная сістэма абароны інфармацыі, якая называецца 8В / 10В. Гэта абазначэнне расшыфроўваецца наступным чынам: для правільнай і карэктнай перадачы 8 біт дадзеных неабходна іх дапоўніць 2 службовымі бітамі для выканання праверкі правільнасці. У гэтым выпадку сістэма вымушана перадаваць 20 адсоткаў службовай інфармацыі, якая для карыстальніка кампутара не нясе карыснай нагрузкі. Але гэта плата за надзейную і стабільную працу графічнай падсістэмы персанальнага кампутара, і без гэтага ўжо сапраўды ніяк не абысціся.

Версіі PCI-E

Раздым PCI-E x16 вонкава аднолькавы на ўсіх сістэмных поплатках. Толькі вось хуткасць перадачы інфармацыі ў кожным выпадку можа істотна адрознівацца. Як вынік, хуткадзейнасць прылады таксама рознае. А мадыфікацыі ў гэтага графічнага інтэрфейсу такія:

• 1-я мадыфікацыя PCI - Express х16 v. 1.0 мела тэарэтычную прапускную здольнасць у 8 Гб / с.
• 2-е пакаленне PCI - Express х16 v. 2.0 ўжо магло пахваліцца павялічаным ўдвая значэннем прапускной здольнасці - 16 Гб / с.
• Аналагічная тэндэнцыя захавалася ўжо і для трэцяй версіі дадзенага інтэрфейсу. У гэтым выпадку гэты паказчык быў усталяваны на адзнацы 64 Гб / с.

Візуальна адрозніць па размяшчэнню кантактаў гэтыя слоты немагчыма. Пры гэтым яны сумяшчальныя паміж сабой. Напрыклад, калі ў слот версіі 3.0 ўсталяваць плату графічнага адаптара, якая адпавядае фізічна спецыфікацыям 2.0, то ўся сістэма апрацоўкі графічнай інфармацыі аўтаматычна пераключыцца ў найменш хуткасны рэжым (гэта значыць 2.0) і будзе ўжо ў далейшым функцыянаваць менавіта з прапускной здольнасцю ў 64 Гб / с.

Першае пакаленне PCI Express

Як было адзначана раней, упершыню PCI Express быў прадстаўлены ў 2002 годзе. Яго выхад азнаменаваў з'яўленне персанальных кампутараў з некалькімі графічнымі адаптарамі, якія да таго ж маглі пахваліцца нават з адным устаноўленым акселератарам павышаным хуткадзейнасцю. Стандарт AGP 8Х дазваляў атрымаць прапускную здольнасць 2,1 Гб / с, а першая рэвізія PCI Express - 8 Гб / с.

Вядома, казаць аб васьміразовае прыросце не прыходзіцца. 20 адсоткаў прыросту выкарыстоўвалася на перадачу службовай інфармацыі, якая дазваляла знаходзіць памылкі.

Другая мадыфікацыя PCI-E

На змену першаму пакаленню дадзенага графічнага інтэрфейсу ў 2007 годзе прыйшоў PCI-E 2. 0 x16. Відэакарты 2-га пакалення, як было адзначана раней, фізічна і праграмна былі сумяшчальныя з першай мадыфікацыяй гэтага інтэрфейсу. Толькі ў такім выпадку істотна зніжалася хуткадзейнасць графічнай сістэмы да ўзроўню версіі інтэрфейсу PCI Express 1.0 16х.

Тэарэтычна мяжа перадачы інфармацыі ў гэтым выпадку быў роўны 16 Гб / с. Але 20 працэнтаў атрыманага прыросту расходавалася на службовую інфармацыю. У выніку ў першым выпадку рэальная перадача была роўная: 8 Гб / с - (8 Гб / с х 20%: 100%) = 6,4 Гб / с. А для другога выканання графічнага інтэрфейсу гэта значэнне было ўжо такім: 16 Гб / с - (16 Гб / с х 20%: 100%) = 12,8 Гб / с. Падзяліўшы ж 12,8 Гб / с на 6,4 Гб / с, атрымліваем рэальны практычны прырост хуткадзейнасці ў 2 разы паміж 1-м і 2-м выкананнем PCI Express.

трэцяе пакаленне

Апошняе і найбольш актуальнае абнаўленне гэтага інтэрфейсу пабачыла свет у 2010 годзе. Пікавая хуткасць PCI-E x16 у гэтым выпадку павялічылася да 64 Гб / с, а максімальная магутнасць графічнага адаптара без дадатковага харчавання ў гэтым выпадку можа быць роўная 75 Вт.

Варыянты канфігурацый з некалькімі графічнага акселератара ў складзе аднаго ПК. Іх плюсы і мінусы

Адным з найбольш важных новаўвядзенняў дадзенага інтэрфейсу з'яўляецца магчымасць наяўнасці адразу некалькіх графічных адаптараў у шынах PCI-E x16. Відэакарты пры гэтым аб'ядноўваюцца паміж сабой і ўтвараюць, па сутнасці, адзінае прыладу. Іх агульная прадукцыйнасць сумуецца, і гэта дазваляе ў разы падвысіць хуткадзейнасць ПК з пазіцыі апрацоўкі выводзіцца выявы. Для рашэнняў ад NVidia такі рэжым называецца SLI, а для графічных працэсараў ад АМД - CrossFire.

Будучыня дадзенага стандарту

Слот PCI-E x16 у агляднай будучыні ўжо сапраўды не будзе змяняцца. Гэта дазволіць больш прадукцыйныя відэакарты выкарыстоўваць у складзе састарэлых ПК і за кошт гэтага ажыццяўляць паэтапны апгрэйд кампутарнай сістэмы. Зараз жа прапрацоўваюцца спецыфікацыі ўжо 4-й версіі гэтага спосабу перадачы дадзеных. Для графічных адаптараў у гэтым выпадку будзе прадугледжана максімальная прапускная здольнасць 128 Гб / с. Гэта дазволіць выводзіць малюнак на экран манітора ў якасці «4К» і больш.

вынікі

Як бы там ні было, а PCI-E x16 на бягучы момант з'яўляецца безальтэрнатыўным графічным слотам і інтэрфейсам. Ён будзе актуальным яшчэ досыць доўгі час. Яго параметры дазваляюць ствараць як камп'ютэрныя сістэмы пачатковага ўзроўню, так і высокапрадукцыйныя ПК з некалькімі акселератар. Менавіта за кошт такой гнуткасці і не прадбачыцца істотных зменаў у гэтай нішы.