PCI Express standartı müasir kompüterlərin əsaslarından biridir. PCI Express slotları uzun müddətdir ki, istənilən masaüstü kompüterin anakartında güclü yer tutur və PCI kimi digər standartları sıxışdırıb. Ancaq hətta PCI Express standartının da bir-birindən fərqlənən öz varyasyonları və əlaqə nümunələri var. Təxminən 2010-cu ildən başlayaraq yeni anakartlarda siz bir ana platada portların tam səpələnməsini görə bilərsiniz. PCIE və ya PCI-E, sətirlərin sayına görə fərqlənə bilər: bir x1 və ya bir neçə x2, x4, x8, x12, x16 və x32.

Beləliklə, sadə görünən PCI Express periferik portu arasında niyə belə qarışıqlığın olduğunu öyrənək. Və hər bir PCI Express x2, x4, x8, x12, x16 və x32 standartının məqsədi nədir?

PCI Express avtobusu nədir?

Hələ 2000-ci illərdə, köhnəlmiş PCI standartından (uzatma - periferik komponentlərin qarşılıqlı əlaqəsi) PCI Express-ə keçid baş verəndə, sonuncunun bir böyük üstünlüyü var idi: PCI olan serial avtobus əvəzinə, nöqtədən nöqtəyə. giriş avtobusundan istifadə olunub. Bu o demək idi ki, hər bir fərdi PCI portu və orada quraşdırılmış kartlar, PCI bağlantısında olduğu kimi, bir-birinə müdaxilə etmədən maksimum ötürmə qabiliyyətindən tam istifadə edə bilər. O günlərdə genişləndirmə kartlarına daxil edilmiş periferik cihazların sayı çox idi. Şəbəkə kartları, audio kartlar, TV tünerləri və s. - bütün bunlar kifayət qədər miqdarda PC resursları tələb edirdi. Lakin paralel qoşulmuş bir çox cihazla məlumatların ötürülməsi üçün ümumi avtobusdan istifadə edən PCI standartından fərqli olaraq, PCI Express, ümumiyyətlə nəzərə alındıqda, ulduz topologiyası olan paket şəbəkəsidir.

PCI Express x16, PCI Express x1 və PCI bir lövhədə

Sadə dillə desək, masaüstü kompüterinizi bir və ya iki satış işçisi olan kiçik bir mağaza kimi təsəvvür edin. Köhnə PCI standartı bir baqqal mağazasına bənzəyirdi: hamı xidmət göstərilməsini eyni sırada gözləyir, tezgah arxasında bir satıcının məhdudiyyəti ilə sürət problemləri yaşayırdı. PCI-E daha çox hipermarkete bənzəyir: hər bir müştəri ərzaq məhsulları üçün öz fərdi marşrutunu izləyir və kassada bir neçə kassir eyni anda sifariş qəbul edir.

Aydındır ki, hipermarket xidmət sürəti baxımından adi mağazadan bir neçə dəfə sürətlidir, çünki mağaza bir kassa aparatı ilə birdən çox satıcı tutumunu ödəyə bilmir.

Həmçinin hər bir genişləndirmə kartı və ya quraşdırılmış anakart komponentləri üçün xüsusi məlumat zolaqları ilə.

Xətlərin sayının ötürmə qabiliyyətinə təsiri

İndi mağazamızı və hipermarket metaforasını genişləndirmək üçün təsəvvür edin ki, hipermarketin hər bir şöbəsinin yalnız onlar üçün ayrılmış öz kassirləri var. Çoxlu məlumat zolağı ideyası burada meydana çıxır.

PCI-E yarandığı gündən bəri bir çox dəyişikliklərdən keçdi. Bu günlərdə yeni ana platalar adətən standartın 3-cü versiyasını istifadə edir, daha sürətli versiya 4 daha geniş yayılmışdır, 5-ci versiya isə 2019-cu ildə gözlənilir. Amma müxtəlif versiyalar eyni fiziki bağlantılardan istifadə edir və bu əlaqələr dörd əsas ölçüdə edilə bilər: x1, x4, x8 və x16. (x32 portları mövcuddur, lakin adi kompüter anakartlarında olduqca nadirdir).

PCI-Express portlarının müxtəlif fiziki ölçüləri onları ana plata ilə eyni vaxtda qoşulmaların sayına görə aydın şəkildə bölməyə imkan verir: port fiziki olaraq nə qədər böyükdürsə, karta bir o qədər maksimum əlaqə ötürə bilər və ya əksinə. Bu əlaqələrə də deyilir xətlər. Bir xətt iki siqnal cütündən ibarət bir yol kimi düşünülə bilər: biri məlumat göndərmək üçün, digəri isə qəbul etmək üçün.

PCI-E standartının müxtəlif versiyaları hər zolaqda fərqli sürətlərə imkan verir. Ancaq ümumiyyətlə desək, tək bir PCI-E portunda nə qədər çox zolaq varsa, periferiya və kompüterin qalan hissəsi arasında məlumat bir o qədər sürətli hərəkət edə bilər.

Metaforamıza qayıdaq: əgər bir mağazada bir satıcıdan danışırıqsa, x1 zolağı bir müştəriyə xidmət edən bu yeganə satıcı olacaq. 4 kassiri olan mağazanın artıq 4 xətti var x4. Və s., kassirləri 2-ə vuraraq xətlərin sayına görə təyin edə bilərsiniz.

Müxtəlif PCI Express kartları

PCI Express x2, x4, x8, x12, x16 və x32 istifadə edən cihazların növləri

PCI Express 3.0 versiyası üçün ümumi maksimum məlumat ötürmə sürəti 8 GT/s-dir.

Beləliklə, PCI-E x1 portundan istifadə edən cihaz, məsələn, aşağı gücə malik səs kartı və ya Wi-Fi antenası maksimum 1 Qbit/s sürətlə məlumat ötürə biləcək.

Fiziki olaraq daha böyük bir yuvaya uyğun bir kart - x4 və ya x8 məsələn, USB 3.0 genişləndirmə kartı məlumatı müvafiq olaraq dörd və ya səkkiz dəfə daha sürətli ötürə biləcək.

PCI-E x16 portlarının ötürmə sürəti nəzəri olaraq maksimum 15 Gbit/s ötürmə qabiliyyəti ilə məhdudlaşır. Bu, 2017-ci ildə NVIDIA və AMD tərəfindən hazırlanmış bütün müasir qrafik kartları üçün kifayətdir.

Əksər diskret qrafik kartları PCI-E x16 yuvasından istifadə edir

PCI Express 4.0 protokolu 16 GT/s, PCI Express 5.0 isə 32 GT/s istifadə etməyə imkan verir.

Lakin hazırda bu sayda zolaqdan maksimum ötürmə qabiliyyəti ilə istifadə edə biləcək komponentlər yoxdur. Müasir yüksək səviyyəli qrafik kartları adətən x16 PCI Express 3.0 istifadə edir. X16 portunda yalnız bir zolaqdan istifadə edəcək şəbəkə kartı üçün eyni zolaqlardan istifadə etməyin mənası yoxdur, çünki Ethernet portu yalnız saniyədə bir giqabitə qədər məlumat ötürməyə qadirdir (bu, ötürmə qabiliyyətinin təxminən səkkizdə bir hissəsidir). bir PCI-E zolağı - yadda saxlayın: bir baytda səkkiz bit).

Bazarda x4 portunu dəstəkləyən PCI-E SSD-lər var, lakin onlar sürətlə inkişaf edən yeni M.2 standartı ilə əvəz olunacaq. PCI-E şinini də istifadə edə bilən SSD-lər üçün. Yüksək səviyyəli şəbəkə kartları və RAID nəzarətçiləri kimi həvəskar aparatları x4 və x8 formatlarının birləşməsindən istifadə edir.

PCI-E portu və zolaq ölçüləri fərqli ola bilər

Bu, PCI-E ilə bağlı ən qarışıq problemlərdən biridir: port x16 forma faktorunda edilə bilər, lakin məlumatı, məsələn, sadəcə x4 vasitəsilə ötürmək üçün kifayət qədər zolaqlara malik deyil. Bunun səbəbi, PCI-E-nin qeyri-məhdud sayda fərdi əlaqə daşıya bilməsinə baxmayaraq, çipsetin bant genişliyi tutumunun praktiki məhdudiyyəti hələ də var. Aşağı səviyyəli çipsetləri olan daha ucuz anakartlarda yalnız bir x8 yuvası ola bilər, hətta bu slot fiziki olaraq x16 forma faktorlu kartı yerləşdirə bilsə belə.

Bundan əlavə, oyunçular üçün nəzərdə tutulmuş anakartlara x16 ilə dördə qədər tam PCI-E yuvası və maksimum ötürmə qabiliyyəti üçün eyni sayda zolaq daxildir.

Aydındır ki, bu problemlər yarada bilər. Anakartda iki x16 yuvası varsa, lakin onlardan birində yalnız x4 zolaqlar varsa, yeni qrafik kartı əlavə etmək birincinin performansını 75% azaldacaq. Bu, təbii ki, yalnız nəzəri nəticədir. Ana plataların arxitekturası elədir ki, performansda kəskin azalma görməyəcəksiniz.

İki video kartın tandemindən maksimum rahatlıq istəyirsinizsə, iki qrafik video kartının düzgün konfiqurasiyası tam olaraq iki x16 yuvasından istifadə etməlidir. Ofisdəki təlimat sizə müəyyən bir yuvanın anakartınızda neçə xəttin olduğunu öyrənməyə kömək edəcək. istehsalçının veb saytı.

Bəzən istehsalçılar hətta yuvanın yanında anakart PCB-də xətlərin sayını qeyd edirlər

Bilməlisiniz ki, daha qısa x1 və ya x4 kartı fiziki olaraq daha uzun x8 və ya x16 yuvasına uyğunlaşa bilər. Elektrik kontaktlarının pin konfiqurasiyası bunu mümkün edir. Təbii ki, əgər kart fiziki olaraq yuvadan böyükdürsə, onu daxil edə bilməyəcəksiniz.

Buna görə də, genişləndirmə kartlarını satın alarkən və ya mövcud kartları təkmilləşdirərkən, həmişə həm PCI Express yuvasının ölçüsünü, həm də tələb olunan zolaqların sayını yadda saxlamalısınız.

Mənə bu sualı bir dəfədən çox veriblər, buna görə də indi mümkün qədər aydın və qısa cavab verməyə çalışacağam. əlbəttə ki, xüsusiyyətlərin əsas fərqlərini göstərəcəyəm, yəni. tezliklə bu interfeyslərin nə olduğunu və nəyə bənzədiyini öyrənəcəksiniz.

Beləliklə, əvvəlcə suala qısaca cavab verək, PCI Express və PCI tam olaraq nədir?

PCI Express və PCI nədir?

PCI periferik cihazları kompüterin ana platasına qoşmaq üçün kompüter paralel giriş/çıxış avtobusudur. Birləşdirmək üçün PCI istifadə olunur: video kartlar, səs kartları, şəbəkə kartları, TV tünerləri və digər cihazlar. PCI interfeysi köhnəlmişdir, buna görə də, məsələn, PCI vasitəsilə birləşdirən müasir video kartı tapa bilməyəcəksiniz.

PCI Express(PCIe və ya PCI-E) periferik cihazları kompüterin ana platasına qoşmaq üçün kompüter seriyalı giriş/çıxış avtobusudur. Bunlar. bu artıq bir neçə sətir (x1, x2, x4, x8, x12, x16 və x32) ola bilən ikiistiqamətli serial əlaqədən istifadə edir. PCI Express interfeysi video kartları, səs kartları, şəbəkə kartları, SSD sürücüləri və digərləri kimi cihazları birləşdirmək üçün istifadə olunur.

PCI-E interfeysinin bir neçə versiyası var: 1.0, 2.0 və 3.0 (4.0 versiyası tezliklə buraxılacaq). Bu interfeys adətən, məsələn, bu kimi təyin olunur PCI-E 3.0 x16, bu, 16 zolaqlı PCI Express 3.0 versiyası deməkdir.

Məsələn, PCI-E 3.0 interfeysinə malik bir video kartın yalnız PCI-E 2.0 və ya 1.0-ı dəstəkləyən ana platada işləyəcəyindən danışsaq, tərtibatçılar hər şeyin işləyəcəyini deyirlər, sadəcə olaraq unutmayın ki, bant genişliyi ana platanın imkanları ilə məhdudlaşacaq. Buna görə də, bu vəziyyətdə, PCI Express-in daha yeni versiyası olan bir video kart üçün artıq ödəməyə dəyməz ( yalnız gələcək üçün, yəni. Siz PCI-E 3.0 ilə yeni anakart almağı planlaşdırırsınız?). Həmçinin, və əksinə, deyək ki, anakartınız PCI Express 3.0 versiyasını, video kartınız isə 1.0 versiyasını dəstəkləyir, onda bu konfiqurasiya da işləməlidir, ancaq yalnız PCI-E 1.0 imkanları ilə, yəni. Burada heç bir məhdudiyyət yoxdur, çünki bu vəziyyətdə video kart öz imkanları həddində işləyəcəkdir.

PCI Express və PCI arasındakı fərqlər

Xüsusiyyətlərdəki əsas fərq, əlbəttə ki, PCI Express üçün daha yüksəkdir, məsələn, 66 MHz-də PCI 266 MB/san və PCI-E 3.0 (x16) ötürmə qabiliyyətinə malikdir; 32 Gb/s.

Xarici olaraq, interfeyslər də fərqlidir, buna görə də, məsələn, PCI Express video kartını PCI genişləndirmə yuvasına qoşmaq işləməyəcək. Fərqli sayda zolaqlı PCI Express interfeysləri də fərqlidir, indi bütün bunları şəkillərdə göstərəcəyəm.

Anakartlarda PCI Express və PCI genişləndirmə yuvaları

PCI və AGP yuvaları

PCI-E x1, PCI-E x16 və PCI yuvaları

Video kartlarda PCI Express interfeysləri

Hələlik əlimdə olan budur!

Yalnız bir video kartı dəyişdirərkən, nəzərə alın ki, yeni modellər sadəcə anakartınıza uyğun gəlməyə bilər, çünki təkcə bir neçə müxtəlif genişləndirmə yuvası deyil, həm də onların bir neçə fərqli versiyası var (həm AGP, həm də PCI Express üçün) . Bu mövzuda biliyinizə əmin deyilsinizsə, lütfən bölməni diqqətlə oxuyun.

Yuxarıda qeyd etdiyimiz kimi, video kart kompüterin ana platasındakı xüsusi genişləndirmə yuvasına daxil edilir və bu yuva vasitəsilə video çip sistemin mərkəzi prosessoru ilə məlumat mübadiləsi aparır. Anakartlarda çox vaxt bant genişliyi, güc parametrləri və digər xüsusiyyətləri ilə fərqlənən bir və ya iki müxtəlif növ genişləndirmə yuvaları var və bunların hamısı video kartları quraşdırmaq üçün uyğun deyil. Sistemdə mövcud olan bağlayıcıları bilmək və yalnız onlara uyğun gələn video kartı almaq vacibdir. Fərqli genişləndirmə bağlayıcıları fiziki və məntiqi cəhətdən uyğun deyil və bir növ üçün nəzərdə tutulmuş video kart digərinə uyğun gəlməyəcək və işləməyəcəkdir.

Xoşbəxtlikdən, ötən müddət ərzində təkcə ISA və VESA Local Bus genişləndirmə yuvaları (yalnız gələcək arxeoloqları maraqlandıran) və müvafiq video kartlar yox, həm də PCI slotları üçün video kartlar praktiki olaraq yoxa çıxdı və bütün AGP modelləri ümidsizcə köhnəlib. Və bütün müasir GPU-lar yalnız bir növ interfeysdən istifadə edir - PCI Express. Əvvəllər AGP standartı geniş şəkildə istifadə olunurdu, bu interfeyslər bir-birindən əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənir, o cümlədən ötürücülük, video kartı gücləndirmək üçün nəzərdə tutulmuş imkanlar, eləcə də digər daha az vacib xüsusiyyətlər.

Müasir anakartların yalnız çox kiçik bir hissəsində PCI Express yuvaları yoxdur və sisteminiz o qədər köhnədirsə, AGP video kartından istifadə edirsə, onu təkmilləşdirə bilməyəcəksiniz - bütün sistemi dəyişdirməlisiniz. Gəlin bu interfeyslərə daha yaxından nəzər salaq, bunlar anakartlarınızda axtarmağınız lazım olan yuvalardır. Şəkillərə baxın və müqayisə edin.

AGP (Sürətləndirilmiş Qrafik Port və ya Təkmil Qrafik Port) PCI spesifikasiyasına əsaslanan yüksək sürətli interfeysdir, lakin xüsusi olaraq video kartları və anakartları birləşdirmək üçün yaradılmışdır. AGP avtobusu, PCI (Express deyil!) ilə müqayisədə video adapterlər üçün daha uyğun olsa da, mərkəzi prosessor və video çip arasında birbaşa əlaqə təmin edir, həmçinin bəzi hallarda performansı artıran bəzi digər xüsusiyyətləri, məsələn, GART - fakturaları video yaddaşa köçürmədən birbaşa RAM-dan oxumaq imkanı; daha yüksək saat sürətləri, sadələşdirilmiş məlumat ötürmə protokolları və s.

Ancaq yenə də sifariş xatirinə bu növü qeyd edək. AGP spesifikasiyaları 1997-ci ildə, Intel iki sürət daxil olmaqla spesifikasiyanın ilk versiyasını buraxdıqda ortaya çıxdı: 1x və 2x. İkinci versiyada (2.0) AGP 4x, 3.0-da isə 8x çıxdı. Bütün variantları daha ətraflı nəzərdən keçirək:
AGP 1x 66 MHz tezlikdə işləyən 32 bitlik keçiddir, ötürmə qabiliyyəti 266 MB/s, bu da PCI bant genişliyindən iki dəfə çoxdur (133 MB/s, 33 MHz və 32 bit).
AGP 2x, DDR yaddaşına bənzər iki cəbhədə məlumat ötürülməsi səbəbindən eyni 66 MHz tezliyində 533 MB/s ikiqat bant genişliyi ilə işləyən 32 bitlik kanaldır (yalnız “video karta” istiqaməti üçün).
AGP 4x 66 MHz tezliyində işləyən eyni 32 bitlik kanaldır, lakin sonrakı dəyişikliklər nəticəsində maksimum 1 GB/s-dən çox ötürmə qabiliyyəti ilə 266 MHz dördlü "effektiv" tezlik əldə edildi.
AGP 8x - bu modifikasiyada əlavə dəyişikliklər 2,1 GB/s-ə qədər ötürmə qabiliyyəti əldə etməyə imkan verdi.

AGP interfeysli video kartlar və ana platalardakı müvafiq yuvalar müəyyən məhdudiyyətlər daxilində uyğun gəlir. 1.5V üçün qiymətləndirilmiş video kartlar 3.3V yuvalarında işləmir və əksinə. Bununla belə, hər iki növ lövhəni dəstəkləyən universal bağlayıcılar da var. Mənəvi və fiziki cəhətdən köhnəlmiş AGP yuvası üçün nəzərdə tutulmuş video kartlar uzun müddətdir nəzərə alınmır, buna görə köhnə AGP sistemləri haqqında öyrənmək üçün məqaləni oxumaq daha yaxşı olardı:

Əvvəllər Arapahoe və ya 3GIO kimi tanınan PCI Express (PCIe və ya PCI-E, PCI-X ilə qarışdırılmamalıdır) PCI və AGP-dən onunla fərqlənir ki, o, paralel interfeysdən çox serialdır, daha az pin və daha yüksək bant genişliyinə imkan verir. PCIe paraleldən serial avtobuslara keçidin yalnız bir nümunəsidir. Bu hərəkətin digər nümunələri HyperTransport, Serial ATA, USB və FireWire-dir. PCI Express-in mühüm üstünlüyü ondan ibarətdir ki, o, ötürmə qabiliyyətini artırmaq üçün birdən çox tək zolaqlı bir kanala yığılmağa imkan verir. Çoxkanallı serial dizayn çevikliyi artırır, yavaş qurğular az sayda kontaktla daha az xətt, sürətli qurğular isə daha çox ayrıla bilər.

PCIe 1.0 interfeysi hər zolağa 250 MB/s sürətlə məlumat ötürür ki, bu da adi PCI slotlarının tutumundan demək olar ki, iki dəfə çoxdur. PCI Express 1.0 yuvaları tərəfindən dəstəklənən zolaqların maksimum sayı 32-dir ki, bu da 8 GB/s-ə qədər ötürmə qabiliyyəti verir. Səkkiz iş zolağı olan bir PCIe yuvası bu parametrdə təxminən ən sürətli AGP versiyası ilə müqayisə edilə bilər - 8x. Yüksək sürətlə hər iki istiqamətdə eyni vaxtda ötürmə qabiliyyətini nəzərə alsaq, bu, daha da təsir edicidir. Ən çox yayılmış PCI Express x1 slotları hər istiqamətdə tək zolaqlı bant genişliyi (250 MB/s), video kartlar üçün istifadə edilən və 16 zolağı birləşdirən PCI Express x16 isə hər istiqamətdə 4 GB/s-ə qədər bant genişliyi təmin edir.

İki PCIe cihazı arasındakı əlaqə bəzən bir neçə zolaqdan ibarət olsa da, bütün qurğular minimum bir zolağı dəstəkləyir, lakin istəyə görə onlardan daha çoxunu idarə edə bilər. Fiziki olaraq, PCIe genişləndirmə kartları bərabər və ya daha çox zolaqlı istənilən yuvaya uyğun gəlir və normal işləyir, beləliklə, PCI Express x1 kartı x4 və x16 yuvalarında rəvan işləyəcək. Həmçinin, fiziki olaraq daha böyük bir yuva məntiqi olaraq daha az sayda xətt ilə işləyə bilər (məsələn, adi x16 konnektoruna bənzəyir, lakin yalnız 8 xətt yönləndirilir). Yuxarıdakı variantlardan hər hansı birində PCIe özü mümkün olan ən yüksək rejimi seçəcək və normal işləyəcək.

Çox vaxt x16 konnektorları video adapterlər üçün istifadə olunur, lakin x1 konnektorları olan lövhələr də var. İki PCI Express x16 yuvası olan əksər ana platalar SLI və CrossFire sistemləri yaratmaq üçün x8 rejimində işləyir. Fiziki olaraq, x4 kimi digər slot seçimləri video kartlar üçün istifadə edilmir. Xatırladım ki, bütün bunlar yalnız fiziki səviyyəyə aiddir, həm də fiziki PCI-E x16 konnektorları olan, lakin əslində 8, 4 və ya hətta 1 kanallı anakartlar var. Və 16 kanal üçün nəzərdə tutulmuş istənilən video kartlar belə yuvalarda işləyəcək, lakin daha aşağı performansla. Yeri gəlmişkən, yuxarıdakı fotoşəkildə x16, x4 və x1 yuvaları göstərilir və müqayisə üçün PCI də qalıb (aşağıda).

Baxmayaraq ki, oyunlarda fərq o qədər də böyük deyil. Budur, məsələn, veb saytımızda iki ana platada 3D oyunların sürətindəki fərqi, müvafiq olaraq 8 kanallı və 1 kanallı rejimlərdə işləyən bir cüt test video kartını araşdıran icmalı:

Bizi maraqlandıran müqayisə məqalənin sonundadır, son iki cədvələ diqqət yetirin. Gördüyünüz kimi, orta parametrlərdə fərq çox azdır, lakin ağır rejimlərdə artmağa başlayır və daha az güclü bir video kartı vəziyyətində böyük fərq qeyd olunur. Zəhmət olmasa qeyd edin.

PCI Express təkcə ötürmə qabiliyyətinə görə deyil, həm də yeni enerji istehlakı imkanlarına görə fərqlənir. Bu ehtiyac, AGP 8x yuvasının (versiya 3.0) cəmi 40 vattdan çox olmayan gücü ötürə bilməsi səbəbindən yarandı, bu, bir və ya iki standart dörd pinli güclə quraşdırılmış AGP üçün hazırlanmış o dövrün video kartlarında artıq çatışmayan idi. birləşdiricilər. PCI Express yuvası 75 Vt-a qədər güc daşıya bilər, əlavə 75 Vt standart altı pinli güc konnektoru vasitəsilə əldə edilə bilər (bu hissənin son hissəsinə baxın). Bu yaxınlarda video kartlar cəmi 225 Vt-a qədər olan iki belə bağlayıcı ilə ortaya çıxdı.

Daha sonra müvafiq standartları hazırlayan PCI-SIG qrupu PCI Express 2.0-ın əsas spesifikasiyalarını təqdim etdi. PCIe-nin ikinci versiyası standart ötürmə qabiliyyətini 2,5 Gbps-dən 5 Gbps-ə qədər artırdı ki, x16 konnektoru hər istiqamətdə 8 GB/s-ə qədər sürətlə məlumat ötürə bilsin. Eyni zamanda, PCIe 2.0 köhnə genişlənmə kartları PCIe 1.1 ilə uyğun gəlir; adətən yeni anakartlarda yaxşı işləyir.

Mövcud PCIe 1.0 və 1.1 həlləri ilə geriyə uyğunluğu təmin etmək üçün PCIe 2.0 spesifikasiyası həm 2,5 Gbps, həm də 5 Gbps ötürmə sürətlərini dəstəkləyir. PCI Express 2.0 geriyə uyğunluğu köhnə 2,5 Gb/s həlləri 5,0 Gb/s slotlarda istifadə etməyə imkan verir ki, bu da daha sonra sadəcə daha aşağı sürətlə işləyəcək. Və 2.0 spesifikasiyaları üçün nəzərdə tutulmuş cihazlar 2,5 Gbps və/və ya 5 Gbps sürəti dəstəkləyə bilər.

PCI Express 2.0-da əsas yenilik sürətin iki dəfə 5 Gbit/s-ə çatdırılması olsa da, bu, yeganə dəyişiklik deyil, çevikliyi artırmaq üçün başqa modifikasiyalar, qoşulma sürətlərinə proqram təminatı ilə nəzarətin yeni mexanizmləri və s. Bizi ən çox maraqlandıran dəyişikliklərlə bağlı cihazların enerji təchizatı ilə, çünki video kartların enerji tələbləri durmadan artır. PCI-SIG qrafik kartların artan enerji istehlakını həll etmək üçün yeni spesifikasiya hazırlayıb ki, bu da cari enerji təchizatı imkanlarını hər bir qrafik kartı üçün 225/300 Vt-a qədər genişləndirir. Bu spesifikasiyanı dəstəkləmək üçün yüksək səviyyəli qrafik kartlarına enerji vermək üçün nəzərdə tutulmuş yeni 2x4-pin güc konnektoru istifadə olunur.

PCI Express 2.0 dəstəyi ilə video kartlar və anakartlar 2007-ci ildə geniş satışa çıxdı və indi bazarda başqalarını tapa bilməzsiniz. Hər iki əsas video çip istehsalçıları, AMD və NVIDIA, PCI Express-in ikinci versiyasının artan ötürmə qabiliyyətini dəstəkləyərək və genişləndirmə kartları üçün yeni elektrik enerjisi imkanlarından istifadə edərək, onlara əsaslanan yeni GPU və video kartları seriyalarını buraxdılar. Onların hamısı bortda PCI Express 1.x yuvaları olan anakartlarla geriyə uyğundur, baxmayaraq ki, bəzi nadir hallarda uyğunsuzluq olur, ona görə də diqqətli olmalısınız.

Əslində, PCIe-nin üçüncü versiyasının ortaya çıxması açıq bir hadisə idi. 2010-cu ilin noyabrında PCI Express-in üçüncü versiyasının texniki xüsusiyyətləri nəhayət təsdiqləndi. Bu interfeys 2.0 versiyası üçün 5 Gt/s əvəzinə 8 Gt/s ötürmə sürətinə malik olsa da, onun ötürmə qabiliyyəti PCI Express 2.0 standartı ilə müqayisədə yenidən düz iki dəfə artıb. Bunun üçün onlar avtobus vasitəsilə göndərilən məlumatlar üçün fərqli kodlaşdırma sxemindən istifadə etdilər, lakin PCI Express-in əvvəlki versiyaları ilə uyğunluq qorunub saxlanıldı. PCI Express 3.0 versiyasının ilk məhsulları 2011-ci ilin yayında təqdim edildi və real qurğular bazarda yenicə peyda olmağa başladı.

PCI Express 3.0 dəstəyi ilə (əsasən Intel Z68 çipsetinə əsaslanan) məhsulu ilk təqdim etmək hüququ uğrunda anakart istehsalçıları arasında bütöv bir müharibə başladı və bir neçə şirkət bir anda müvafiq press-relizlər təqdim etdi. Baxmayaraq ki, bələdçini yeniləyərkən belə dəstəyi olan video kartlar sadəcə yoxdur, buna görə də maraqlı deyil. PCIe 3.0 dəstəyi lazım olan zaman tamamilə fərqli lövhələr görünəcək. Çox güman ki, bu, 2012-ci ildən tez olmayacaq.

Yeri gəlmişkən, güman edə bilərik ki, PCI Express 4.0 növbəti bir neçə il ərzində təqdim olunacaq və yeni versiya da həmin vaxt tələb olunan bant genişliyini bir daha iki dəfə artıracaq. Amma bu, tezliklə baş verməyəcək və hələ ki, maraqlanmırıq.

Xarici PCI Express

2007-ci ildə PCI Express həllərini rəsmi olaraq standartlaşdıran PCI-SIG, PCI Express 1.1 xarici interfeysi üzərindən məlumat ötürmə standartını təsvir edən PCI Express External Cabling 1.0 spesifikasiyasının qəbulunu elan etdi. Bu versiya 2,5 Gbit/s sürətlə məlumat ötürməyə imkan verir, növbəti versiya isə ötürmə qabiliyyətini 5 Gbit/s-ə qədər artırmalıdır. Standart dörd xarici bağlayıcıdan ibarətdir: PCI Express x1, x4, x8 və x16. Köhnə bağlayıcılar əlaqəni asanlaşdıran xüsusi bir dil ilə təchiz edilmişdir.

PCI Express interfeysinin xarici versiyası yalnız xarici video kartları birləşdirmək üçün deyil, həm də xarici sürücülər və digər genişləndirmə kartları üçün istifadə edilə bilər. Maksimum tövsiyə olunan kabel uzunluğu 10 metrdir, lakin kabelləri təkrarlayıcı vasitəsilə birləşdirərək artırıla bilər.

Nəzəri olaraq, bu, batareyalarla işləyərkən aşağı gücə malik daxili video nüvədən və masaüstü monitora qoşulduqda güclü xarici video kartdan istifadə etdikdə noutbuk həvəskarlarının həyatını asanlaşdıra bilər. Belə video kartların təkmilləşdirilməsi əhəmiyyətli dərəcədə asandır; PC qutusunu açmağa ehtiyac yoxdur. İstehsalçılar genişləndirmə kartlarının xüsusiyyətləri ilə məhdudlaşmayan tamamilə yeni soyutma sistemləri edə bilərlər və enerji təchizatı ilə bağlı problemlər daha az olmalıdır - çox güman ki, xüsusi bir video kart üçün nəzərdə tutulmuş xarici enerji təchizatı istifadə ediləcək; bir soyutma sistemindən istifadə edərək, video kartla bir xarici qutuya. Sistemlərin çoxsaylı video kartlarda (SLI/CrossFire) yığılmasını asanlaşdıra bilər və mobil həllərin populyarlığının daimi artımını nəzərə alsaq, belə xarici PCI Express müəyyən qədər populyarlıq qazanmalı idi.

Onlar olmalı idi, amma qalib gəlmədilər. 2011-ci ilin payızına görə, bazarda video kartlar üçün praktiki olaraq heç bir xarici seçim yoxdur. Onların çeşidi köhnəlmiş video çip modelləri və uyğun noutbukların dar seçimi ilə məhdudlaşır. Təəssüf ki, xarici video kartların işi daha da irəli getmədi və yavaş-yavaş söndü. Biz artıq noutbuk istehsalçılarından qalib gələn reklam bəyanatlarını belə eşitmirik... Bəlkə də müasir mobil videokartların gücü hətta tələbkar 3D proqramları, o cümlədən bir çox oyunlar üçün kifayət edib.

Əvvəllər Light Peak kimi tanınan Thunderbolt periferik cihazlarını birləşdirmək üçün perspektivli interfeysdə xarici həllərin inkişafına ümid qalır. O, Intel Korporasiyası tərəfindən DisplayPort texnologiyası əsasında hazırlanıb və ilk həllər artıq Apple tərəfindən buraxılıb. Thunderbolt DisplayPort və PCI Express imkanlarını birləşdirir və xarici cihazları birləşdirməyə imkan verir. Ancaq indiyə qədər onlar sadəcə mövcud deyil, baxmayaraq ki, kabellər artıq mövcuddur:

Bu məqalədə köhnəlmiş interfeyslərə toxunmuruq; Yeni lövhələr 16 PCI Express zolağının sürətini birləşdirən PCI Express 2.0 interfeysindən istifadə edir ki, bu da hər istiqamətdə 8 GB/s-ə qədər ötürmə qabiliyyəti verir ki, bu da ən yaxşı AGP-nin eyni xarakteristikasından bir neçə dəfə çoxdur. Bundan əlavə, PCI Express AGP-dən fərqli olaraq hər istiqamətdə belə sürətlə işləyir.

Digər tərəfdən, PCI-E 3.0 dəstəyi olan məhsullar hələ həqiqətən çıxmayıb, buna görə də onları nəzərdən keçirməyin mənası yoxdur. Köhnəsini təkmilləşdirmək və ya yeni lövhə almaq və ya eyni vaxtda sistem və video lövhələri dəyişdirmək haqqında danışırıqsa, onda sadəcə PCI Express 2.0 interfeysi ilə lövhələr almalısınız ki, bu da bir neçə il ərzində kifayət qədər kifayət qədər və ən geniş yayılmışdır, xüsusən çünki PCI Express-in müxtəlif versiyalarının məhsulları bir-biri ilə uyğun gəlir.

WiFi modulları və digər oxşar cihazlar. Intel 2002-ci ildə bu avtobusu inkişaf etdirməyə başladı. İndi qeyri-kommersiya təşkilatı PCI Special Interest Group bu avtobusun yeni versiyalarını hazırlayır.

Hazırda PCI Express avtobusu AGP, PCI və PCI-X kimi köhnəlmiş avtobusları tamamilə əvəz edib. PCI Express avtobusu anakartın aşağı hissəsində üfüqi vəziyyətdə yerləşir.

PCI Express, PCI avtobusu əsasında hazırlanmış bir avtobusdur. PCI Express və PCI arasındakı əsas fərqlər fiziki səviyyədədir. PCI paylaşılan avtobusdan istifadə edərkən, PCI Express ulduz topologiyasından istifadə edir. Hər bir cihaz ayrı bir əlaqə ilə ümumi keçidə qoşulur.

PCI Express proqram modeli əsasən PCI modeli ilə eynidir. Buna görə də, mövcud olan əksər PCI nəzarətçiləri PCI Express avtobusundan istifadə etmək üçün asanlıqla dəyişdirilə bilər.

Ana platada PCI Express və PCI yuvaları

Bundan əlavə, PCI Express avtobusu yeni funksiyaları dəstəkləyir, məsələn:

• Cihazların isti qoşulması;
• Zəmanətli məlumat mübadiləsi sürəti;
• Enerji idarəetməsi;
• Ötürülmüş məlumatların bütövlüyünün monitorinqi;

PCI Express avtobusu necə işləyir?

PCI Express avtobusu cihazları birləşdirmək üçün iki istiqamətli serial bağlantıdan istifadə edir. Üstəlik, belə bir əlaqə bir (x1) və ya bir neçə (x2, x4, x8, x12, x16 və x32) ayrı sətirlərə malik ola bilər. Bu xətlərdən nə qədər çox istifadə edilərsə, PCI Express avtobusunun təmin edə biləcəyi məlumat ötürmə sürəti bir o qədər yüksək olar. Dəstəklənən xətlərin sayından asılı olaraq, anakartdakı sinif ölçüsü fərqli olacaq. Bir (x1), dörd (x4) və on altı (x16) xətti olan yuvalar var.

PCI Express slot ölçülərinin vizual nümayişi

Üstəlik, hər hansı bir PCI Express cihazı, əgər slotun eyni və ya daha çox xətti varsa, istənilən yuvada işləyə bilər. Bu, x1 konnektorlu PCI Express kartını anakartdakı x16 yuvasına quraşdırmağa imkan verir.

PCI Express bant genişliyi zolaqların sayından və avtobus versiyasından asılıdır.

Gbit/s ilə bir yol/hər iki yol
	Sətirlərin sayı
PCIe 1.0	2/4	4/8	8/16	16/32	24/48	32/64	64/128
PCIe 2.0	4/8	8/16	16/32	32/64	48/96	64/128	128/256
PCIe 3.0	8/16	16/32	32/64	64/128	96/192	128/256	256/512
PCIe 4.0	16/32	32/64	64/128	128/256	192/384	256/512	512/1024

PCI Express cihazlarının nümunələri

PCI Express ilk növbədə diskret video kartları birləşdirmək üçün istifadə olunur. Bu avtobusun meydana çıxmasından bəri tamamilə bütün video kartlar ondan istifadə edir.

GIGABYTE GeForce GTX 770 qrafik kartı

Bununla belə, PCI Express avtobusunun edə biləcəyi bütün bunlar deyil. Digər komponentlərin istehsalçıları tərəfindən istifadə olunur.

SUS Xonar DX səs kartı

SSD sürücüsü OCZ Z-Drive R4 Enterprise

Demək olar ki, bütün müasir ana platalar hazırda PCI-E x16 genişləndirmə yuvası ilə təchiz edilmişdir. Bu təəccüblü deyil: orada diskret qrafik sürətləndirici quraşdırılıb, onsuz məhsuldar fərdi kompüter yaratmaq ümumiyyətlə mümkün deyil. Məhz onun tarixi, texniki xüsusiyyətləri və mümkün iş rejimləri gələcəkdə müzakirə olunacaqdır.

Genişlənmə yuvasının görünüşünə fon

2000-ci illərin əvvəllərində, o dövrdə quraşdırma üçün istifadə edilən AGP genişləndirmə yuvası ilə, maksimum performans səviyyəsinə çatdıqda və onun imkanları artıq kifayət etmədikdə bir vəziyyət yarandı. Nəticədə, qrafik sürətləndiricilərin quraşdırılması üçün gələcək yuvanın proqram və aparat komponentlərini hazırlamağa başlayan PCI-SIG konsorsiumu yaradıldı. Onun yaradıcılığının bəhrəsi 2002-ci ildə ilk PCI Express 16x 1.0 spesifikasiyası oldu.

O dövrdə mövcud olan iki diskret qrafik adapter quraşdırma portu arasında uyğunluğu təmin etmək üçün bəzi şirkətlər köhnəlmiş qrafik həllərini yeni genişləndirmə yuvasına quraşdırmağı mümkün edən xüsusi qurğular hazırladılar. Peşəkarların dilində bu inkişafın öz adı var idi - PCI-E x16/AGP adapteri. Onun əsas məqsədi sistem blokunun əvvəlki konfiqurasiyasından olan komponentlərdən istifadə etməklə fərdi kompüterin təkmilləşdirilməsi xərclərini minimuma endirməkdir. Lakin bu təcrübə yeni interfeysdəki giriş səviyyəli video kartların adapterin qiymətinə demək olar ki, bərabər qiymətə malik olması səbəbindən geniş yayılmadı.

Bununla paralel olaraq, o dövrdə tanış olan PCI portlarını əvəz edən xarici nəzarətçilər üçün bu genişləndirmə yuvasının daha sadə modifikasiyaları yaradıldı. Xarici oxşarlıqlarına baxmayaraq, bu cihazlar əhəmiyyətli dərəcədə fərqli idi. AGP və PCI paralel məlumat ötürülməsi ilə öyünə bilsəydilər, PCI Express serial interfeys idi. Onun daha yüksək performansı dupleks rejimində əhəmiyyətli dərəcədə artan məlumat ötürmə sürəti ilə təmin edildi (bu vəziyyətdə məlumat bir anda iki istiqamətdə ötürülə bilər).

Transfer sürəti və şifrələmə üsulu

PCI-E x16 interfeysinin təyin edilməsində nömrə məlumat ötürülməsi üçün istifadə olunan zolaqların sayını göstərir. Bu halda, onların hər biri, öz növbəsində, məlumat ötürmək üçün 2 cüt teldən ibarətdir. Qeyd edildiyi kimi, daha yüksək sürət bu cütlərin tam dupleks rejimində işləməsi ilə təmin edilir. Yəni informasiyanın ötürülməsi eyni anda iki istiqamətdə gedə bilər.

Ötürülmüş məlumatların mümkün itkisindən və ya təhrifindən qorunmaq üçün bu interfeys 8V/10V adlı xüsusi məlumat mühafizə sistemindən istifadə edir. Bu təyinat aşağıdakı kimi deşifrə edilir: 8 bit məlumatın düzgün və düzgün ötürülməsi üçün düzgünlüyün yoxlanılması üçün onlara 2 xidmət biti əlavə edilməlidir. Bu zaman sistem kompüter istifadəçisi üçün faydalı yük daşımayan xidmət məlumatlarının 20 faizini ötürməyə məcbur olur. Ancaq bu, fərdi kompüterin qrafik alt sisteminin etibarlı və sabit işləməsi üçün qiymətdir və onsuz etmək üçün heç bir yol yoxdur.

PCI-E versiyaları

PCI-E x16 konnektoru xarici olaraq bütün anakartlarda eynidir. Yalnız hər bir halda məlumat ötürmə sürəti əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənə bilər. Nəticədə cihazın performansı da fərqlidir. Və bu qrafik interfeys üçün dəyişikliklər aşağıdakılardır:

• 1-ci PCI modifikasiyası - Express x16 v. 1.0 nəzəri ötürmə qabiliyyəti 8 Gb/s idi.
• 2-ci nəsil PCI - Express x16 v. 2.0 artıq 16 Gb/s ötürmə qabiliyyətini iki dəfə artırdı.
• Oxşar tendensiya artıq bu interfeysin üçüncü versiyası üçün də davam edib. Bu zaman bu göstərici 64 Gb/s müəyyən edilib.

Kontaktların yeri ilə vizual olaraq fərqləndirmək mümkün deyil. Eyni zamanda, onlar bir-birinə uyğundur. Məsələn, fiziki səviyyədə 2.0 spesifikasiyalarına cavab verən 3.0 versiyası slotunda qrafik adapter kartını quraşdırsanız, bütün emal sistemi avtomatik olaraq ən aşağı sürət rejiminə (yəni 2.0) keçəcək və işləməyə davam edəcək. 64 Gb/s ötürmə qabiliyyəti.

Birinci nəsil PCI Express

Daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, PCI Express ilk dəfə 2002-ci ildə təqdim edilmişdir. Onun buraxılışı çoxsaylı qrafik adapterləri olan fərdi kompüterlərin meydana çıxması ilə əlamətdar oldu ki, bu da hətta bir sürətləndiricinin quraşdırılması ilə belə yüksək performansla öyünə bilər. AGP 8X standartı 2,1 Qb/s ötürmə qabiliyyətinə, PCI Express-in ilk reviziyasına isə 8 Qb/s-ə imkan verdi.

Təbii ki, səkkiz dəfə artımdan danışmağa ehtiyac yoxdur. Artımın 20 faizi xidmət məlumatlarının ötürülməsinə sərf edilib ki, bu da xətaların tapılmasını mümkün edib.

PCI-E-nin ikinci modifikasiyası

Bunun ilk nəsli 2007-ci ildə PCI-E 2.0 x16 ilə əvəz edilmişdir. 2-ci nəsil video kartları, əvvəllər qeyd edildiyi kimi, bu interfeysin ilk modifikasiyası ilə fiziki və proqram təminatı ilə uyğun gəlirdi. Yalnız bu halda qrafik sisteminin performansı əhəmiyyətli dərəcədə PCI Express 1.0 16x interfeys versiyası səviyyəsinə endirildi.

Teorik olaraq, bu halda məlumat ötürmə limiti 16 Gb/s-ə bərabər idi. Lakin əldə edilən artımın 20 faizi mülkiyyət məlumatlarına xərclənib. Nəticədə, birinci halda, faktiki köçürmə bərabər idi: 8 Gb/s - (8 Gb/s x 20%: 100%) = 6,4 Gb/s. Qrafik interfeysin ikinci icrası üçün isə bu dəyər artıq belə idi: 16 Gb/s - (16 Gb/s x 20%: 100%) = 12,8 Gb/s. 12,8 Gb/s-ni 6,4 Gb/s-ə bölməklə, biz PCI Express-in 1-ci və 2-ci versiyaları arasında real praktiki performans artımını 2 dəfə əldə edirik.

Üçüncü nəsil

Bu interfeysin son və ən son yeniləməsi 2010-cu ildə buraxılmışdır. Bu halda PCI-E x16-nın pik sürəti 64 Gb/s-ə qədər artıb və bu halda əlavə güc olmadan qrafik adapterin maksimum gücü 75 Vt-a bərabər ola bilər.

Bir kompüterdə çoxlu qrafik sürətləndiriciləri olan konfiqurasiya seçimləri. Onların müsbət və mənfi cəhətləri

Bu interfeysin ən mühüm yeniliklərindən biri eyni anda bir neçə x16 qrafik adapterinə sahib olmaq imkanıdır. Bu halda, video kartlar bir-biri ilə birləşdirilir və mahiyyətcə tək bir cihaz təşkil edir. Onların ümumi performansı yekunlaşdırılır və bu, çıxış şəklinin işlənməsi baxımından PC-nin performansını əhəmiyyətli dərəcədə artırmağa imkan verir. NVidia-nın həlləri üçün bu rejim SLI, AMD-dən olan qrafik prosessorları üçün isə CrossFire adlanır.

Bu standartın gələcəyi

PCI-E x16 yuvası, şübhəsiz ki, yaxın gələcəkdə dəyişməyəcək. Bu, köhnəlmiş fərdi kompüterlərin bir hissəsi kimi daha məhsuldar video kartların istifadəsinə imkan verəcək və bununla da kompüter sisteminin tədricən təkmilləşdirilməsini həyata keçirəcəkdir. İndi bu məlumat ötürmə metodunun 4-cü versiyasının spesifikasiyası üzərində iş aparılır. Qrafik adapterlər üçün bu halda maksimum 128 GB/s təmin ediləcək. Bu, görüntünü monitor ekranında “4K” və ya daha çox keyfiyyətdə göstərməyə imkan verəcək.

Nəticələr

Nə olursa olsun, PCI-E x16 hazırda yeganə qrafik yuvası və interfeysidir. Bu kifayət qədər uzun müddət aktual olacaq. Onun parametrləri həm giriş səviyyəli kompüter sistemlərini, həm də bir neçə sürətləndiricisi olan yüksək məhsuldar fərdi kompüterləri yaratmağa imkan verir. Məhz bu çevikliyə görə bu nişdə əhəmiyyətli dəyişikliklər gözlənilmir.