Pagdating sa anumang mga interface sa konteksto ng mga computer system, kailangan mong maging maingat na hindi "matakbuhin" ang mga hindi tugmang interface para sa parehong mga bahagi sa loob ng system.

Sa kabutihang palad, pagdating sa interface ng PCI-Express para sa pagkonekta ng isang video card, halos walang mga problema sa hindi pagkakatugma. Sa artikulong ito ay titingnan natin ito nang mas detalyado, at pag-uusapan din kung ano ang PCI-Express.

Bakit kailangan ang PCI-Express at ano ito?

Magsimula tayo, gaya ng dati, gamit ang mga pangunahing kaalaman. interface ng PCI-Express (PCI-E).- ito ay isang paraan ng pakikipag-ugnayan, sa kontekstong ito, na binubuo ng isang bus controller at ang kaukulang slot (Fig. 2) sa motherboard(upang i-generalize).

Ang high-performance protocol na ito ay ginagamit, gaya ng nabanggit sa itaas, upang ikonekta ang isang video card sa system. Alinsunod dito, ang motherboard ay may kaukulang PCI-Express slot, kung saan naka-install ang video adapter. Noong nakaraan, ang mga video card ay konektado sa pamamagitan ng interface ng AGP, ngunit kapag ang interface na ito, sa madaling salita, "ay hindi na sapat," ang PCI-E ay dumating upang iligtas, ang mga detalyadong katangian na pag-uusapan natin ngayon.

Fig.2 (mga puwang ng PCI-Express 3.0 sa motherboard)

Mga Pangunahing Katangian ng PCI-Express (1.0, 2.0 at 3.0)

Sa kabila ng katotohanan na ang mga pangalan ng PCI at PCI-Express ay halos magkapareho, ang mga prinsipyo ng koneksyon (interaksyon) ay radikal na naiiba. Sa kaso ng PCI-Express, isang linya ang ginagamit - isang bidirectional na serial connection, ng point-to-point na uri ay maaaring mayroong ilan sa mga linyang ito. Sa kaso ng mga video card at motherboards (hindi namin isinasaalang-alang ang Cross Fire at SLI) na sumusuporta sa PCI-Express x16 (iyon ay, ang karamihan), madali mong mahulaan na mayroong 16 tulad na mga linya (Larawan 3), medyo madalas sa mga motherboard na may PCI-E 1.0, posible na makakita ng pangalawang x8 slot para sa operasyon sa SLI o Cross Fire mode.

Well, sa PCI, ang aparato ay konektado sa isang karaniwang 32-bit parallel bus.

kanin. 3. Halimbawa ng mga puwang na may iba't ibang bilang ng mga linya

(tulad ng nabanggit kanina, x16 ang kadalasang ginagamit)

Ang bandwidth ng interface ay 2.5 Gbit/s. Kailangan namin ang data na ito upang masubaybayan ang mga pagbabago sa parameter na ito sa iba't ibang bersyon ng PCI-E.

Dagdag pa, ang bersyon 1.0 ay umunlad sa PCI-E 2.0. Bilang resulta ng pagbabagong ito, nakatanggap kami ng dalawang beses sa throughput, iyon ay, 5 Gbit/s, ngunit nais kong tandaan na ang mga graphics adapter ay hindi gaanong nakakuha sa pagganap, dahil ito ay isang bersyon lamang ng interface. Karamihan sa pagganap ay nakasalalay sa mismong video card; ang bersyon ng interface ay maaari lamang bahagyang mapabuti o pabagalin ang paglipat ng data (sa kasong ito ay walang "pagpepreno", at mayroong isang magandang margin).

Sa parehong paraan, noong 2010, na may isang reserba, ang interface ay binuo PCI-E 3.0, sa sandaling ito ay ginagamit sa lahat ng mga bagong system, ngunit kung mayroon ka pa ring 1.0 o 2.0, pagkatapos ay huwag mag-alala - sa ibaba ay pag-uusapan natin ang tungkol sa kamag-anak na pabalik na pagkakatugma ng iba't ibang mga bersyon.

Sa PCI-E 3.0, nadoble ang bandwidth kumpara sa bersyon 2.0. Marami ring mga teknikal na pagbabago ang ginawa doon.

Inaasahang ipanganak sa 2015 PCI-E 4.0, na talagang hindi nakakagulat para sa dynamic na industriya ng IT.

Well, okay, tapusin natin ang mga bersyon at bandwidth figure na ito, at hawakan natin ang napakahalagang isyu ng backward compatibility ng iba't ibang bersyon ng PCI-Express.

Paatras na katugma sa mga bersyon ng PCI-Express 1.0, 2.0 at 3.0

Ang tanong na ito ay nag-aalala sa marami, lalo na kapag pagpili ng video card para sa kasalukuyang sistema. Dahil kontento na sa isang system na may motherboard na sumusuporta sa PCI-Express 1.0, may mga pagdududa kung gagana nang tama ang isang video card na may PCI-Express 2.0 o 3.0? Oo, ito ay magiging, hindi bababa sa iyon ang ipinangako ng mga developer na nagsisiguro sa pagiging tugma na ito. Ang tanging bagay ay ang video card ay hindi magagawang ganap na ihayag ang sarili sa lahat ng kaluwalhatian nito, ngunit ang mga pagkalugi sa pagganap, sa karamihan ng mga kaso, ay magiging hindi gaanong mahalaga.

Sa kabaligtaran, maaari mong ligtas na mai-install ang mga video card na may interface ng PCI-E 1.0 sa mga motherboard na sumusuporta sa PCI-E 3.0 o 2.0, walang mga paghihigpit sa lahat, kaya makatitiyak tungkol sa pagiging tugma. Kung, siyempre, ang lahat ay maayos sa iba pang mga kadahilanan, kabilang dito ang isang hindi sapat na malakas na supply ng kuryente, atbp.

Sa pangkalahatan, medyo napag-usapan namin ang tungkol sa PCI-Express, na dapat makatulong sa iyo na alisin ang maraming kalituhan at pagdududa tungkol sa pagiging tugma at pag-unawa sa mga pagkakaiba sa pagitan ng mga bersyon ng PCI-E.

Kaya, lumipat tayo sa pinaka-kagiliw-giliw na bahagi. Ano ang nasa loob ng karamihan sa ating mga kompyuter ngayon? Natural, ang PCI bus. Ang isa pang tanong ay kung bakit ang partikular na gulong na ito. Subukan nating malaman ito.

Kaya, ang pag-unlad ng PCI bus ay nagsimula noong tagsibol ng 1991 bilang isang panloob na proyekto ng Intel Corporation (Release 0.1). Ang mga espesyalista ng kumpanya ay nagtakda sa kanilang sarili ng layunin na bumuo ng isang murang solusyon na gagawing posible upang ganap na mapagtanto ang mga kakayahan ng bagong henerasyon ng 486/Pentium/P6 processors (na kalahati na ang sagot). Lalo na binigyang-diin na ang pag-unlad ay isinagawa "mula sa simula", at hindi isang pagtatangka na mag-install ng mga bagong "patch" sa mga umiiral na solusyon. Bilang resulta, lumitaw ang PCI bus noong Hunyo 1992 (R1.0). Inabandona ng mga developer ng Intel ang paggamit ng processor bus at ipinakilala ang isa pang "mezzanine" bus.

Salamat sa solusyon na ito, ang bus ay naging, una, processor-independent (hindi katulad ng VLbus), at pangalawa, maaari itong gumana nang kahanay sa processor bus nang hindi lumingon dito para sa mga kahilingan. Halimbawa, gumagana ang processor sa cache o memorya ng system, at sa oras na ito ang impormasyon ay nakasulat sa hard drive sa network. Ang galing lang! Sa katotohanan, siyempre, hindi ito isang idyll, ngunit ang pagkarga ng bus ng processor ay lubhang nabawasan. Bilang karagdagan, ang pamantayan ng bus ay idineklara na bukas at inilipat sa PCI Special Interest Group, na nagpatuloy sa pagpapabuti ng bus (kasalukuyang magagamit ang R2.1), at ito, marahil, ang pangalawang kalahati ng sagot sa tanong na "bakit PCI?”

Ang mga pangunahing tampok ng bus ay ang mga sumusunod.

Sa pagbuo ng bus, ang mga advanced na teknikal na solusyon ay isinama sa arkitektura nito upang mapataas ang throughput.

Sinusuportahan ng bus ang paraan ng paglilipat ng data na tinatawag na "linear burst". Ipinapalagay ng pamamaraang ito na ang isang pakete ng impormasyon ay binabasa (o isinulat) "sa isang piraso", iyon ay, ang address ay awtomatikong dinadagdagan para sa susunod na byte. Naturally, pinapataas nito ang bilis ng paghahatid ng data mismo sa pamamagitan ng pagbawas sa bilang ng mga ipinadalang address.

Ang PCI bus ay ang pagong na may hawak ng mga elepante na sumusuporta sa "Earth" na arkitektura ng PC ng Microsoft/Intel Plug and Play (PnP). Tinutukoy ng detalye ng PCI bus ang tatlong uri ng mga mapagkukunan: dalawang regular (saklaw ng memorya at saklaw ng input/output, gaya ng tawag sa kanila ng Microsoft) at espasyo sa pagsasaayos.

Ang espasyo ng pagsasaayos ay binubuo ng tatlong rehiyon:

• rehiyon ng header na independiyente sa device;
• rehiyon na tinutukoy ng uri ng device (header-type region);
• rehiyon na tinukoy ng gumagamit.

Ang header ay naglalaman ng impormasyon tungkol sa tagagawa at uri ng device - ang Class Code field (network adapter, disk controller, multimedia, atbp.) at iba pang impormasyon ng serbisyo.

Ang susunod na rehiyon ay naglalaman ng memorya at I/O range registers, na nagpapahintulot sa isang device na dynamic na maglaan ng isang rehiyon ng memorya ng system at address space. Depende sa pagpapatupad ng system, ang configuration ng device ay ginagawa ng BIOS (kapag nagsasagawa ng POST - power-on self test) o ng software. Ang pagpapalawak ng ROM base register ay nagbibigay-daan din sa ROM ng device na mai-mapa sa memorya ng system. Ang field ng pointer ng CIS (Card Information Structure) ay ginagamit ng mga cardbus card (PCMCIA R3.0). Ang Subsystem vendor/Subsystem ID ay malinaw, at ang huling 4 na byte ng rehiyon ay ginagamit upang matukoy ang interrupt at oras ng paghiling/pagmamay-ari.

Ang PCI Express ay isang bus na ginagamit upang ikonekta ang iba't ibang bahagi sa isang desktop PC. Ito ay ginagamit upang ikonekta ang mga video card, network card, sound card, WiFi module at iba pang katulad na device. Sinimulan ng Intel na bumuo ng bus na ito noong 2002. Ngayon ang non-profit na organisasyon na PCI Special Interest Group ay gumagawa ng mga bagong bersyon ng bus na ito.

Sa ngayon, ganap na pinalitan ng PCI Express bus ang mga hindi na ginagamit na bus gaya ng AGP, PCI at PCI-X. Ang PCI Express bus ay matatagpuan sa ibaba ng motherboard sa isang pahalang na posisyon.

Ano ang mga pagkakaiba sa pagitan ng PCI Express at PCI

Ang PCI Express ay isang bus na binuo batay sa PCI bus. Ang mga pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng PCI Express at PCI ay nasa pisikal na layer. Habang gumagamit ang PCI ng shared bus, gumagamit ang PCI Express ng star topology. Ang bawat PCI Express device ay konektado sa karaniwang switch na may hiwalay na koneksyon.

Ang modelo ng software ng PCI Express ay higit na sumusunod sa modelo ng PCI. Samakatuwid, ang karamihan sa mga kasalukuyang CI controller ay madaling mabago upang magamit ang PCI Express bus.

Bilang karagdagan, ang PCI Express bus ay sumusuporta sa mga bagong tampok tulad ng:

• Hot plugging ng mga device;
• Garantisadong bilis ng palitan ng data;
• Pamamahala ng enerhiya;
• Pagsubaybay sa integridad ng ipinadalang impormasyon;

Paano gumagana ang PCI Express bus?

Gumagamit ang PCI Express bus ng bidirectional serial connection para kumonekta ng mga device. Bukod dito, ang naturang koneksyon ay maaaring magkaroon ng isa (x1) o ilang (x2, x4, x8, x12, x16 at x32) na magkahiwalay na linya. Kapag mas maraming linya ang ginagamit, mas mataas ang bilis ng paglilipat ng data na maibibigay ng PCI Express bus. Depende sa bilang ng mga linyang sinusuportahan, ang laki ng grado sa motherboard ay mag-iiba. May mga puwang na may isa (x1), apat (x4) at labing-anim (x16) na linya.

Visual na pagpapakita ng mga laki ng PCI Express at PCI slot

Bukod dito, ang anumang PCI Express device ay maaaring gumana sa anumang slot kung ang slot ay may pareho o higit pang mga linya. Pinapayagan ka nitong mag-install ng PCI Express card na may x1 connector sa isang x16 slot sa motherboard.

Ang bandwidth ng PCI Express ay depende sa bilang ng mga linya at bersyon ng bus.

Kung kailangan mo ng tulong sa pagpili ng video card o, tumawag at tutulungan namin!

Sa artikulong ito ay pag-uusapan natin ang mga dahilan para sa tagumpay ng PCI bus at ilarawan ang mataas na pagganap na teknolohiya na pinapalitan ito - ang PCI Express bus. Titingnan din natin ang kasaysayan ng pag-unlad, mga antas ng hardware at software ng PCI Express bus, mga tampok ng pagpapatupad nito at ilista ang mga pakinabang nito.

Noong unang bahagi ng 1990s. lumilitaw, ang mga teknikal na katangian nito ay higit na nalampasan ang lahat ng mga bus na umiiral hanggang sa puntong iyon, tulad ng ISA, EISA, MCA at VL-bus. Sa oras na iyon, ang PCI (Peripheral Component Interconnect) bus, na tumatakbo sa 33 MHz, ay angkop para sa karamihan ng mga peripheral na aparato. Ngunit ngayon ang sitwasyon ay nagbago sa maraming paraan. Una sa lahat, ang bilis ng orasan ng processor at memorya ay tumaas nang malaki. Halimbawa, ang mga bilis ng orasan ng processor ay tumaas mula 33 MHz hanggang sa ilang GHz, habang ang dalas ng pagpapatakbo ng PCI ay tumaas sa 66 MHz lamang. Ang paglitaw ng mga teknolohiya tulad ng Gigabit Ethernet at IEEE 1394B ay nagbanta na ang buong bandwidth ng PCI bus ay maaaring gastusin sa pagseserbisyo sa isang device batay sa mga teknolohiyang ito.

Kasabay nito, ang arkitektura ng PCI ay may isang bilang ng mga pakinabang kumpara sa mga nauna nito, kaya hindi makatwiran na ganap na baguhin ito. Una sa lahat, hindi ito nakadepende sa uri ng processor, sinusuportahan nito ang buffer isolation, bus mastering technology (bus capture) at PnP technology nang buo. Ang buffer isolation ay nangangahulugan na ang PCI bus ay gumagana nang hiwalay sa panloob na processor bus, na nagpapahintulot sa processor bus na gumana nang hiwalay sa bilis at load ng system bus. Salamat sa teknolohiya ng pagkuha ng bus, maaaring direktang kontrolin ng mga peripheral device ang proseso ng paglilipat ng data sa bus, sa halip na maghintay ng tulong mula sa central processor, na makakaapekto sa performance ng system. Sa wakas, ang suporta sa Plug and Play ay nagbibigay-daan sa iyo na awtomatikong mag-set up at mag-configure ng mga device gamit ito at maiwasan ang pag-abala sa mga jumper at switch, na medyo sumira sa buhay ng mga may-ari ng ISA device.

Sa kabila ng walang alinlangan na tagumpay ng PCI, kasalukuyan itong nahaharap sa mga seryosong problema. Kabilang dito ang limitadong bandwidth, kakulangan ng real-time na mga kakayahan sa paglilipat ng data, at kakulangan ng suporta para sa mga susunod na henerasyong teknolohiya ng network.

Mga paghahambing na katangian ng iba't ibang pamantayan ng PCI

Dapat itong isaalang-alang na ang aktwal na throughput ay maaaring mas mababa kaysa sa teoretikal dahil sa prinsipyo ng pagpapatakbo ng protocol at ang mga katangian ng topology ng bus. Bilang karagdagan, ang kabuuang bandwidth ay ipinamamahagi sa lahat ng mga device na nakakonekta dito, kaya kung mas maraming device sa bus, mas mababa ang bandwidth na nakukuha ng bawat isa sa kanila.

Ang mga pagpapabuti sa pamantayan tulad ng PCI-X at AGP ay idinisenyo upang alisin ang pangunahing disbentaha nito - mababang bilis ng orasan. Gayunpaman, ang pagtaas sa dalas ng orasan sa mga pagpapatupad na ito ay nangangailangan ng pagbaba sa epektibong haba ng bus at ang bilang ng mga konektor.

Ang bagong henerasyon ng bus, ang PCI Express (o PCI-E para sa maikling salita), ay unang ipinakilala noong 2004 at idinisenyo upang malutas ang lahat ng mga problemang hinarap ng hinalinhan nito. Ngayon, karamihan sa mga bagong computer ay nilagyan ng PCI Express bus. Bagama't mayroon din silang karaniwang mga puwang ng PCI, ang oras ay hindi malayo kung kailan ang bus ay magiging isang bagay ng kasaysayan.

arkitektura ng PCI Express

Ang arkitektura ng bus ay may multi-level na istraktura, tulad ng ipinapakita sa figure.

Sinusuportahan ng bus ang modelo ng pag-address ng PCI, na nagpapahintulot sa lahat ng kasalukuyang kasalukuyang driver at application na gumana dito. Bilang karagdagan, ang PCI Express bus ay gumagamit ng karaniwang mekanismo ng PnP na ibinigay ng nakaraang pamantayan.

Isaalang-alang natin ang layunin ng iba't ibang antas ng organisasyong PCI-E. Sa antas ng software ng bus, ang mga kahilingan sa pagbabasa/pagsusulat ay nabuo, na ipinapadala sa antas ng transportasyon gamit ang isang espesyal na packet protocol. Ang layer ng data ay responsable para sa pagwawasto ng error sa coding at tinitiyak ang integridad ng data. Ang pangunahing layer ng hardware ay binubuo ng isang dual simplex channel na binubuo ng isang transmit at receive na pares, na kung saan ay tinatawag na isang linya. Ang kabuuang bilis ng bus na 2.5 Gb/s ay nangangahulugan na ang throughput para sa bawat PCI Express lane ay 250 MB/s sa bawat direksyon. Kung isasaalang-alang namin ang mga pagkalugi dahil sa overhead ng protocol, mga 200 MB/s ang magagamit para sa bawat device. Ang throughput na ito ay 2-4 beses na mas mataas kaysa sa kung ano ang available para sa mga PCI device. At, hindi tulad ng PCI, kung ang bandwidth ay ibinahagi sa lahat ng mga device, pagkatapos ay mapupunta ito sa bawat device nang buo.

Ngayon, mayroong ilang mga bersyon ng pamantayan ng PCI Express, na naiiba sa kanilang throughput.

PCI Express x16 bus throughput para sa iba't ibang bersyon ng PCI-E, Gb/s:

• 32/64
• 64/128
• 128/256

Mga format ng PCI-E bus

Sa ngayon, magagamit ang iba't ibang mga opsyon para sa mga format ng PCI Express, depende sa layunin ng platform - desktop computer, laptop o server. Ang mga server na nangangailangan ng mas maraming bandwidth ay may mas maraming PCI-E slot, at ang mga slot na ito ay may mas maraming trunks. Sa kabaligtaran, ang mga laptop ay maaaring magkaroon lamang ng isang lane para sa mga medium-speed na device.

Video card na may interface ng PCI Express x16.

Ang mga PCI Express expansion card ay halos kapareho sa mga PCI card, ngunit ang mga PCI-E slot ay tumaas ang pagkakahawak upang matiyak na ang card ay hindi mawawala sa slot dahil sa vibration o pagpapadala. Mayroong ilang mga form factor ng PCI Express slots, ang laki nito ay depende sa bilang ng mga lane na ginamit. Halimbawa, ang isang bus na may 16 na linya ay itinalagang PCI Express x16. Bagama't ang kabuuang bilang ng mga lane ay maaaring hanggang 32, sa pagsasanay karamihan sa mga motherboard ay nilagyan na ngayon ng PCI Express x16 bus.

Ang mga card na may mas maliliit na form factor ay maaaring isaksak sa mga slot para sa mas malalaking card nang hindi nakompromiso ang performance. Halimbawa, ang isang PCI Express x1 card ay maaaring ikonekta sa isang PCI Express x16 slot. Tulad ng PCI bus, maaari kang gumamit ng isang PCI Express extender upang ikonekta ang mga device kung kinakailangan.

Hitsura ng iba't ibang uri ng mga konektor sa motherboard. Mula sa itaas hanggang sa ibaba: PCI-X slot, PCI Express x8 slot, PCI slot, PCI Express x16 slot.

Express Card

Ang Express Card standard ay nag-aalok ng napakasimpleng paraan upang magdagdag ng kagamitan sa isang system. Ang target na merkado para sa mga module ng Express Card ay mga laptop at maliliit na PC. Hindi tulad ng mga tradisyonal na desktop expansion card, ang Express card ay maaaring ikonekta sa system anumang oras habang tumatakbo ang computer.

Ang isang sikat na uri ng Express Card ay ang PCI Express Mini Card, na idinisenyo bilang kapalit ng mga Mini PCI form factor card. Ang isang card na ginawa sa format na ito ay sumusuporta sa parehong PCI Express at USB 2.0. Ang mga sukat ng PCI Express Mini Card ay 30x56 mm. Ang PCI Express Mini Card ay maaaring kumonekta sa PCI Express x1.

Mga benepisyo ng PCI-E

Ang teknolohiya ng PCI Express ay nagbibigay ng mga pakinabang sa PCI sa sumusunod na limang lugar:

1. Mas mataas na performance. Sa isang lane lang, ang PCI Express ay may dalawang beses sa throughput ng PCI. Sa kasong ito, ang throughput ay tumataas sa proporsyon sa bilang ng mga linya sa bus, ang maximum na bilang nito ay maaaring umabot sa 32. Ang karagdagang kalamangan ay ang impormasyon sa bus ay maaaring maipadala nang sabay-sabay sa parehong direksyon.
2. Pasimplehin ang I/O. Sinasamantala ng PCI Express ang mga bus tulad ng AGP at PCI-X at may hindi gaanong kumplikadong arkitektura at comparative na kadalian ng pagpapatupad.
3. Multi-level na arkitektura. Nag-aalok ang PCI Express ng isang arkitektura na maaaring umangkop sa mga bagong teknolohiya nang hindi nangangailangan ng makabuluhang pag-upgrade ng software.
4. Mga bagong henerasyong teknolohiya ng input/output. Binibigyang-daan ng PCI Express ang mga bagong kakayahan sa pagkuha ng data na may sabay-sabay na teknolohiya sa paglilipat ng data na nagsisigurong natatanggap ang impormasyon sa isang napapanahong paraan.
5. Dali ng paggamit. Pinapadali ng PCI-E para sa user na i-upgrade at palawakin ang system. Ang mga karagdagang format ng Express card, tulad ng ExpressCard, ay lubos na nagpapataas ng kakayahang magdagdag ng mga high-speed peripheral sa mga server at laptop.

Konklusyon

Ang PCI Express ay isang teknolohiya ng bus para sa pagkonekta ng mga peripheral device, na pinalitan ang mga teknolohiya tulad ng ISA, AGP at PCI. Ang paggamit nito ay makabuluhang nagpapataas ng pagganap ng computer, pati na rin ang kakayahan ng user na palawakin at i-update ang system.

Kapag nagpapalit lamang ng isang video card, siguraduhing isaalang-alang na ang mga bagong modelo ay maaaring hindi magkasya sa iyong motherboard, dahil mayroong hindi lamang iba't ibang uri ng mga expansion slot, ngunit mayroon ding iba't ibang bersyon ng mga ito (para sa parehong AGP at PCI Express) . Kung hindi ka tiwala sa iyong kaalaman sa paksang ito, mangyaring basahin nang mabuti ang seksyon.

Gaya ng nabanggit namin sa itaas, ang video card ay ipinasok sa isang espesyal na expansion slot sa motherboard ng computer, at sa pamamagitan ng slot na ito ang video chip ay nakikipagpalitan ng impormasyon sa central processor ng system. Ang mga motherboard ay kadalasang may mga expansion slot ng isa o dalawang magkakaibang uri, na naiiba sa bandwidth, mga setting ng kapangyarihan at iba pang mga katangian, at hindi lahat ng mga ito ay angkop para sa pag-install ng mga video card. Mahalagang malaman ang mga konektor na magagamit sa system at bilhin lamang ang video card na tumutugma sa kanila. Ang iba't ibang mga konektor ng pagpapalawak ay pisikal at lohikal na hindi magkatugma, at ang isang video card na idinisenyo para sa isang uri ay hindi magkasya sa isa pa at hindi gagana.

Sa kabutihang palad, sa nakalipas na panahon, hindi lamang ang ISA at VESA Local Bus expansion slots (na kung saan ay interesado lamang sa hinaharap na mga arkeologo) at ang mga kaukulang video card ay nakalimutan na, kundi pati na rin ang mga video card para sa mga PCI slot ay halos nawala, at lahat Ang mga modelo ng AGP ay wala nang pag-asa. At lahat ng modernong GPU ay gumagamit lamang ng isang uri ng interface - PCI Express. Noong nakaraan, ang pamantayan ng AGP ay malawakang ginagamit; ang mga interface na ito ay makabuluhang naiiba sa bawat isa, kabilang ang throughput, ang mga kakayahan na ibinigay para sa pagpapagana ng video card, pati na rin ang iba pang hindi gaanong mahalagang katangian.

Isang napakaliit na bahagi lamang ng mga modernong motherboard ang walang mga slot ng PCI Express, at kung napakatanda na ng iyong system na gumagamit ito ng AGP video card, hindi mo ito maa-upgrade - kailangan mong baguhin ang buong system. Tingnan natin ang mga interface na ito; ito ang mga puwang na kailangan mong hanapin sa iyong mga motherboard. Tingnan ang mga larawan at ihambing.

Ang AGP (Accelerated Graphics Port o Advanced Graphics Port) ay isang high-speed interface batay sa detalye ng PCI, ngunit partikular na nilikha para sa pagkonekta ng mga video card at motherboard. Ang AGP bus, kahit na mas angkop para sa mga video adapter kumpara sa PCI (hindi Express!), ay nagbibigay ng direktang koneksyon sa pagitan ng gitnang processor at video chip, pati na rin ang ilang iba pang mga tampok na nagpapataas ng pagganap sa ilang mga kaso, halimbawa, GART - ang kakayahang magbasa ng mga texture nang direkta mula sa RAM , nang hindi kinokopya ang mga ito sa memorya ng video; mas mataas na bilis ng orasan, pinasimpleng mga protocol ng paglilipat ng data, atbp., ngunit ang ganitong uri ng slot ay walang pag-asa na luma na at ang mga bagong produkto na kasama nito ay hindi nailalabas sa loob ng mahabang panahon.

Ngunit gayon pa man, para sa kaayusan, banggitin natin ang ganitong uri. Ang mga detalye ng AGP ay lumitaw noong 1997, nang inilabas ng Intel ang unang bersyon ng detalye, kabilang ang dalawang bilis: 1x at 2x. Sa pangalawang bersyon (2.0) lumitaw ang AGP 4x, at sa 3.0 - 8x. Isaalang-alang natin ang lahat ng mga pagpipilian nang mas detalyado:
Ang AGP 1x ay isang 32-bit na link na tumatakbo sa 66 MHz, na may throughput na 266 MB/s, na dalawang beses ang PCI bandwidth (133 MB/s, 33 MHz at 32 bits).
Ang AGP 2x ay isang 32-bit channel na tumatakbo na may dobleng bandwidth na 533 MB/s sa parehong dalas ng 66 MHz dahil sa paglilipat ng data sa dalawang harap, katulad ng DDR memory (para lamang sa direksyon "sa video card").
Ang AGP 4x ay ang parehong 32-bit na channel na tumatakbo sa 66 MHz, ngunit bilang resulta ng mga karagdagang pag-aayos, nakamit ang isang quadruple na "effective" na frequency na 266 MHz, na may maximum na throughput na higit sa 1 GB/s.
AGP 8x - ang mga karagdagang pagbabago sa pagbabagong ito ay naging posible upang makakuha ng throughput hanggang sa 2.1 GB/s.

Ang mga video card na may interface ng AGP at ang kaukulang mga puwang sa mga motherboard ay magkatugma sa loob ng ilang partikular na limitasyon. Ang mga video card na na-rate para sa 1.5V ay hindi gumagana sa 3.3V na mga puwang, at vice versa. Gayunpaman, mayroon ding mga unibersal na konektor na sumusuporta sa parehong uri ng mga board. Ang mga video card na idinisenyo para sa moral at pisikal na hindi napapanahong puwang ng AGP ay hindi isinasaalang-alang sa loob ng mahabang panahon, kaya upang malaman ang tungkol sa mga lumang sistema ng AGP, mas mabuting basahin ang artikulo:

Ang PCI Express (PCIe o PCI-E, hindi dapat ipagkamali sa PCI-X), na dating kilala bilang Arapahoe o 3GIO, ay naiiba sa PCI at AGP dahil ito ay isang serial kaysa sa parallel na interface, na nagbibigay-daan para sa mas kaunting mga pin at mas mataas na bandwidth. Ang PCIe ay isa lamang halimbawa ng paglipat mula sa parallel hanggang sa mga serial bus na iba pang halimbawa ng paggalaw na ito ay HyperTransport, Serial ATA, USB, at FireWire. Ang isang mahalagang bentahe ng PCI Express ay pinapayagan nito ang maramihang mga solong linya na isalansan sa isang channel upang mapataas ang throughput. Ang multi-channel na serial design ay nagdaragdag ng flexibility, ang mga mabagal na device ay maaaring maglaan ng mas kaunting linya na may maliit na bilang ng mga contact, at ang mga mabilis na device ay maaaring maglaan ng higit pa.

Ang interface ng PCIe 1.0 ay naglilipat ng data sa 250 MB/s bawat lane, na halos doble ng kapasidad ng mga kumbensyonal na PCI slot. Ang maximum na bilang ng mga lane na sinusuportahan ng mga slot ng PCI Express 1.0 ay 32, na nagbibigay ng throughput na hanggang 8 GB/s. Ang isang PCIe slot na may walong working lane ay tinatayang maihahambing sa parameter na ito sa pinakamabilis na bersyon ng AGP - 8x. Na mas kahanga-hanga kapag isinasaalang-alang mo ang kakayahang magpadala ng sabay-sabay sa parehong direksyon sa mataas na bilis. Ang pinakakaraniwang mga slot ng PCI Express x1 ay nagbibigay ng single lane bandwidth (250 MB/s) sa bawat direksyon, habang ang PCI Express x16, na ginagamit para sa mga video card at pinagsasama ang 16 na lane, ay nagbibigay ng hanggang 4 GB/s bandwidth sa bawat direksyon.

Bagama't ang koneksyon sa pagitan ng dalawang PCIe device ay minsan ay binubuo ng ilang lane, sinusuportahan ng lahat ng device ang isang solong lane sa pinakamababa, ngunit maaaring opsyonal na pangasiwaan ang higit pa sa mga ito. Sa pisikal, ang mga PCIe expansion card ay akma at gumagana nang normal sa anumang mga puwang na may katumbas o mas malaking bilang ng mga linya, kaya ang isang PCI Express x1 card ay gagana nang maayos sa mga x4 at x16 na mga puwang. Gayundin, ang isang pisikal na mas malaking slot ay maaaring gumana sa isang lohikal na mas maliit na bilang ng mga linya (halimbawa, ito ay mukhang isang regular na x16 connector, ngunit 8 linya lamang ang iruruta). Sa alinman sa mga opsyon sa itaas, pipiliin mismo ng PCIe ang pinakamataas na posibleng mode at gagana nang normal.

Kadalasan, ang mga konektor ng x16 ay ginagamit para sa mga adaptor ng video, ngunit mayroon ding mga board na may mga konektor ng x1. At karamihan sa mga motherboard na may dalawang PCI Express x16 slot ay gumagana sa x8 mode upang lumikha ng SLI at CrossFire system. Sa pisikal, ang ibang mga opsyon sa slot, gaya ng x4, ay hindi ginagamit para sa mga video card. Hayaan akong ipaalala sa iyo na ang lahat ng ito ay nalalapat lamang sa pisikal na antas mayroon ding mga motherboard na may pisikal na PCI-E x16 connectors, ngunit sa katotohanan ay may 8, 4 o kahit na 1 channel. At anumang mga video card na idinisenyo para sa 16 na channel ay gagana sa mga naturang slot, ngunit may mas mababang pagganap. Sa pamamagitan ng paraan, ang larawan sa itaas ay nagpapakita ng mga x16, x4 at x1 na mga puwang, at para sa paghahambing, ang PCI ay naiwan din (sa ibaba).

Kahit na ang pagkakaiba sa mga laro ay hindi ganoon kalaki. Narito, halimbawa, ay isang pagsusuri ng dalawang motherboard sa aming website, na sinusuri ang pagkakaiba sa bilis ng mga 3D na laro sa dalawang motherboard, isang pares ng mga test video card kung saan gumagana sa 8-channel at 1-channel na mga mode, ayon sa pagkakabanggit:

Ang paghahambing na interesado kami ay nasa dulo ng artikulo, bigyang-pansin ang huling dalawang talahanayan. Tulad ng nakikita mo, ang pagkakaiba sa mga setting ng daluyan ay napakaliit, ngunit sa mga mabibigat na mode ay nagsisimula itong tumaas, at isang malaking pagkakaiba ay nabanggit sa kaso ng isang hindi gaanong malakas na video card. Mangyaring tandaan.

Ang PCI Express ay naiiba hindi lamang sa throughput, kundi pati na rin sa mga bagong kakayahan sa pagkonsumo ng kuryente. Ang pangangailangang ito ay lumitaw dahil ang AGP 8x slot (bersyon 3.0) ay maaari lamang maglipat ng hindi hihigit sa 40 watts sa kabuuan, na kulang na sa mga video card noong panahong iyon na idinisenyo para sa AGP, na na-install na may isa o dalawang karaniwang apat na pin na kapangyarihan mga konektor. Ang slot ng PCI Express ay maaaring magdala ng hanggang 75W, na may karagdagang 75W na magagamit sa pamamagitan ng karaniwang six-pin power connector (tingnan ang huling seksyon ng bahaging ito). Kamakailan lamang, lumitaw ang mga video card na may dalawang ganoong konektor, na sa kabuuan ay nagbibigay ng hanggang 225 W.

Kasunod nito, ipinakita ng pangkat ng PCI-SIG, na bumubuo ng mga nauugnay na pamantayan, ang pangunahing mga pagtutukoy ng PCI Express 2.0. Dinoble ng pangalawang bersyon ng PCIe ang karaniwang bandwidth, mula 2.5 Gbps hanggang 5 Gbps, upang ang x16 connector ay makapaglipat ng data sa bilis na hanggang 8 GB/s sa bawat direksyon. Kasabay nito, ang PCIe 2.0 ay katugma sa PCIe 1.1; karaniwang gumagana nang maayos sa mga bagong motherboard.

Sinusuportahan ng detalye ng PCIe 2.0 ang parehong 2.5 Gbps at 5 Gbps na mga rate ng paglilipat upang matiyak ang paatras na pagkakatugma sa mga umiiral nang solusyon sa PCIe 1.0 at 1.1. Ang PCI Express 2.0 backwards compatibility ay nagbibigay-daan sa mga legacy na 2.5 Gb/s na solusyon na magamit sa 5.0 Gb/s na mga puwang, na pagkatapos ay gagana sa mas mababang bilis. At ang mga device na idinisenyo sa bersyon 2.0 na mga detalye ay maaaring suportahan ang bilis na 2.5 Gbps at/o 5 Gbps.

Bagaman ang pangunahing pagbabago sa PCI Express 2.0 ay ang bilis na nadoble sa 5 Gbps, hindi lamang ito ang pagbabago, may iba pang mga pagbabago upang madagdagan ang kakayahang umangkop, mga bagong mekanismo para sa programmatic na kontrol ng mga bilis ng koneksyon, atbp. Kami ay pinaka-interesado sa mga pagbabago na nauugnay sa gamit ang power supply ng mga device, dahil patuloy na tumataas ang power requirement ng mga video card. Ang PCI-SIG ay nakabuo ng isang bagong detalye upang mapaunlakan ang pagtaas ng pagkonsumo ng kuryente ng mga graphics card, pinapalawak nito ang kasalukuyang mga kakayahan sa supply ng kuryente sa 225/300 W bawat video card. Upang suportahan ang detalyeng ito, gumamit ng bagong 2x4-pin power connector, na idinisenyo upang magbigay ng power sa mga high-end na graphics card.

Ang mga video card at motherboard na may suporta para sa PCI Express 2.0 ay lumitaw sa malawak na pagbebenta noong 2007, at ngayon ay hindi ka na makakahanap ng iba sa merkado. Ang parehong mga pangunahing tagagawa ng video chip, AMD at NVIDIA, ay naglabas ng mga bagong linya ng mga GPU at video card batay sa mga ito, na sumusuporta sa tumaas na bandwidth ng pangalawang bersyon ng PCI Express at sinasamantala ang mga bagong kakayahan sa kuryente para sa mga expansion card. Ang lahat ng mga ito ay pabalik na katugma sa mga motherboard na may nakasakay na mga slot ng PCI Express 1.x, bagama't sa ilang mga bihirang kaso ay may hindi pagkakatugma, kaya kailangan mong mag-ingat.

Sa totoo lang, ang paglitaw ng ikatlong bersyon ng PCIe ay isang halatang kaganapan. Noong Nobyembre 2010, ang mga detalye para sa ikatlong bersyon ng PCI Express ay naaprubahan sa wakas. Bagama't ang interface na ito ay may transfer rate na 8 Gt/s sa halip na 5 Gt/s para sa bersyon 2.0, ang throughput nito ay muling tumaas nang eksaktong dalawang beses kumpara sa PCI Express 2.0 standard. Upang gawin ito, gumamit sila ng ibang scheme ng pag-encode para sa data na ipinadala sa bus, ngunit napanatili ang pagiging tugma sa mga nakaraang bersyon ng PCI Express. Ang mga unang produkto ng bersyon ng PCI Express 3.0 ay ipinakita noong tag-araw ng 2011, at ang mga tunay na device ay nagsimula pa lamang na lumitaw sa merkado.

Ang isang buong digmaan ay sumiklab sa mga tagagawa ng motherboard para sa karapatang maging unang magpakita ng isang produkto na may suporta para sa PCI Express 3.0 (pangunahin na batay sa Intel Z68 chipset), at ilang kumpanya ang nagpakita ng kaukulang mga press release nang sabay-sabay. Bagaman sa oras ng pag-update ng gabay, walang mga video card na may ganoong suporta, kaya hindi ito kawili-wili. Sa oras na kailangan ang suporta ng PCIe 3.0, lalabas ang ganap na magkakaibang mga board. Malamang, mangyayari ito nang hindi mas maaga kaysa sa 2012.

Sa pamamagitan ng paraan, maaari nating ipagpalagay na ang PCI Express 4.0 ay ipakikilala sa susunod na ilang taon, at ang bagong bersyon ay muli ring doblehin ang bandwidth na hinihiling sa oras na iyon. Ngunit hindi ito mangyayari sa lalong madaling panahon, at hindi pa kami interesado.

Panlabas na PCI Express

Noong 2007, ang PCI-SIG, na pormal na nag-standardize ng mga solusyon sa PCI Express, ay nag-anunsyo ng pagpapatibay ng PCI Express External Cabling 1.0 na detalye, na naglalarawan sa data transfer standard sa PCI Express 1.1 external interface. Ang bersyon na ito ay nagbibigay-daan sa paglipat ng data sa bilis na 2.5 Gbps, at ang susunod ay dapat tumaas ang throughput sa 5 Gbps. Kasama sa pamantayan ang apat na panlabas na konektor: PCI Express x1, x4, x8 at x16. Ang mas lumang mga konektor ay nilagyan ng isang espesyal na dila na ginagawang mas madali ang koneksyon.

Ang panlabas na bersyon ng interface ng PCI Express ay maaaring gamitin hindi lamang upang ikonekta ang mga panlabas na video card, kundi pati na rin para sa mga panlabas na drive at iba pang mga expansion card. Ang maximum na inirerekomendang haba ng cable ay 10 metro, ngunit maaari itong dagdagan sa pamamagitan ng pagkonekta sa mga cable sa pamamagitan ng isang repeater.

Sa teorya, maaari nitong gawing mas madali ang buhay para sa mga mahilig sa laptop, kapag gumamit sila ng low-power na built-in na video core kapag tumatakbo sa mga baterya, at isang malakas na panlabas na video card kapag nakakonekta sa isang desktop monitor. Ang pag-upgrade ng naturang mga video card ay mas madali; Ang mga tagagawa ay maaaring gumawa ng ganap na bagong mga sistema ng paglamig na hindi limitado ng mga tampok ng mga expansion card, at dapat ay may mas kaunting mga problema sa power supply - malamang, ang mga panlabas na supply ng kuryente ay gagamitin, na partikular na idinisenyo para sa isang partikular na video card sa isang panlabas na case na may video card, gamit ang isang cooling system. Maaari nitong gawing mas madali ang pag-assemble ng mga system sa maraming video card (SLI/CrossFire), at dahil sa patuloy na paglaki ng katanyagan ng mga mobile na solusyon, ang naturang panlabas na PCI Express ay dapat na nakakuha ng ilang katanyagan.

Dapat ay mayroon sila, ngunit hindi sila nanalo. Sa taglagas ng 2011, halos walang mga panlabas na opsyon para sa mga video card sa merkado. Ang kanilang hanay ay limitado ng mga lumang modelo ng mga video chip at isang makitid na seleksyon ng mga katugmang laptop. Sa kasamaang palad, ang negosyo ng mga panlabas na video card ay hindi na lumayo at dahan-dahang namatay. Ni hindi na kami nakakarinig ng mga panalong pahayag sa pag-advertise mula sa mga tagagawa ng laptop... Marahil ang kapangyarihan ng mga modernong mobile video card ay naging sapat na kahit para sa hinihingi na mga 3D na application, kabilang ang maraming laro.

May nananatiling pag-asa para sa pagbuo ng mga panlabas na solusyon sa promising interface para sa pagkonekta ng mga peripheral na device na Thunderbolt, na dating kilala bilang Light Peak. Ito ay binuo ng Intel Corporation batay sa DisplayPort na teknolohiya, at ang mga unang solusyon ay inilabas na ng Apple. Pinagsasama ng Thunderbolt ang mga kakayahan ng DisplayPort at PCI Express at pinapayagan kang kumonekta sa mga panlabas na device. Gayunpaman, sa ngayon ay wala lang sila, kahit na mayroon nang mga cable:

Sa artikulong ito ay hindi namin hawakan ang mga lumang interface; ang karamihan sa mga modernong video card ay idinisenyo para sa interface ng PCI Express 2.0, kaya kapag pumipili ng isang video card, iminumungkahi namin na isaalang-alang lamang ang lahat ng data sa AGP. Ginagamit ng mga bagong board ang interface ng PCI Express 2.0, na pinagsasama ang bilis ng 16 na PCI Express lane, na nagbibigay ng throughput na hanggang 8 GB/s sa bawat direksyon, na ilang beses na higit sa parehong katangian ng pinakamahusay na AGP. Bilang karagdagan, ang PCI Express ay nagpapatakbo sa ganoong bilis sa bawat direksyon, hindi katulad ng AGP.

Sa kabilang banda, ang mga produkto na may suporta para sa PCI-E 3.0 ay hindi pa talaga lumalabas, kaya hindi rin makatuwirang isaalang-alang ang mga ito. Kung pinag-uusapan natin ang tungkol sa pag-upgrade ng luma o pagbili ng bagong board o sabay-sabay na pagbabago ng system at video boards, kailangan mo lang bumili ng mga board na may interface ng PCI Express 2.0, na magiging sapat at pinakalaganap sa loob ng maraming taon, lalo na. dahil ang mga produkto ng iba't ibang bersyon ng PCI Express ay magkatugma sa isa't isa.