תקן PCI Express הוא אחד מהמצרכים המרכזיים של המחשוב המודרני, עם חריץ פחות או יותר בכל מחשב שולחני המיוצר בעשור האחרון. אך אופי החיבור מעורפל במקצת: במחשב חדש אתה עשוי לראות חצי תריסר יציאות בשלושה או ארבעה גדלים שונים, כולם מסומנים "PCIE" או PCI-E. " אז מדוע הבלבול, ובאילו אתה באמת יכול להשתמש?
הבנת אוטובוס ה- PCI Express
כשידרוג למערכת ה- PCI המקורית (Peripheral Component Interconnect), היה ל- PCI Express יתרון אחד עצום כאשר פותח בתחילה בתחילת שנות האלפיים: הוא השתמש באוטובוס גישה נקודה לנקודה במקום באוטובוס סדרתי. פירוש הדבר שכל יציאת PCI נפרדת וכרטיסי ההתקנה שלה יכלו לנצל את המהירות המרבית שלהם במלואה, מבלי שנסתפקו מספר כרטיסים או הרחבות באוטובוס אחד.
במונחים של הדיוט, דמיין את המחשב השולחני שלך כמסעדה. תקן ה- PCI הישן היה כמו מעדנייה, כולם חיכו בתור אחד לקבל שירות, כשמהירות השירות מוגבלת על ידי אדם אחד ליד הדלפק. PCI-E דומה יותר לבר, כל פטרון יושב במושב שהוקצה לו, עם מספר ברמנים שלוקחים את ההזמנה של כולם בבת אחת. (אוקיי, כך שלעולם לא ניתן להשיג ברמן לכל פטרון מייד, אבל בואו נעמיד פנים שזה בר ממש מעולה.) עם נתיבי נתונים ייעודיים לכל כרטיס הרחבה או ציוד היקפי, המחשב כולו יכול לגשת לרכיבים ואביזרים מהר יותר.
עכשיו, כדי להרחיב את מטאפורת המעדניות / ברים, דמיין שלכמה מאותם מושבים יש ברמנים מרובים שמורים רק להם. שם נכנס הרעיון של נתיבים מרובים.
החיים בנתיבים המהירים
PCI-E עבר מספר תיקונים מאז הקמתו; כרגע לוחות אם חדשים משתמשים בדרך כלל בגרסה 3 של התקן, כאשר גרסה 4 המהירה הופכת נפוצה יותר ויותר וגרסה 5 צפויה להגיע בשנת 2019. אך הגרסאות השונות כולן משתמשות באותם חיבורים פיזיים, וחיבורים אלה יכולים להגיע בארבעה גדלים ראשוניים. : x1, x4, x8 ו- x16. (יציאות x32 קיימות, אך הן נדירות ביותר ובדרך כלל אינן נראות בחומרת הצרכן).
הגדלים הפיזיים השונים מאפשרים מספרים שונים של חיבורי סיכת נתונים בו זמנית ללוח האם: ככל שהיציאה גדולה יותר, כך החיבורים המרביים יותר בכרטיס וביציאה. חיבורים אלה ידועים בשם "נתיבים", כאשר כל נתיב PCI-E מורכב משני זוגות איתות, האחד לשליחת נתונים והשני לקבלת נתונים. תיקונים שונים בתקן PCI-E מאפשרים מהירויות שונות בכל נתיב. אך באופן כללי, ככל שיש יותר נתיבים ביציאת PCI-E יחידה ובכרטיס המחובר שלה, כך הנתונים המהירים יותר יכולים לזרום בין המערכת ההיקפית לשאר מערכות המחשב.
אם נחזור למטאפורת הבר שלנו: אם אתה מדמיין שכל פטרון יושב על הבר כמכשיר PCI-E, אז נתיב x1 יהיה ברמן יחיד המשרת לקוח יחיד. אבל לפטרון שיושב במושב "x4" שהוקצה לו ארבע ברמנים שמביאים לו שתייה ואוכל, ובמושב "x8" יהיו שמונה ברמנים רק עבור המשקאות שלה, ולמי שבמושב "x16" יהיו שש-עשרה ברמנים עצומים בדיוק בשבילו. ועכשיו אנחנו נפסיק לדבר על ברים וברמנים, כי השתיינים המטפוריים המסכנים שלנו נמצאים בסכנת הרעלת אלכוהול.
באילו ציוד היקפי משתמשים באילו יציאות?
בגירסת הגרסה הנפוצה 3.0 של PCI Express, קצב הנתונים המקסימלי לכל נתיב הוא שמונה העברות ג'יגה, מונח שמשמעותו "כל הנתונים והתקורה האלקטרונית בבת אחת". בעולם האמיתי, המהירות עבור גרסת PCI-E 3 היא קצת פחות מגיגה בייט לשנייה, לכל נתיב.
קָשׁוּר: האם זה זמן טוב לקנות כרטיס גרפי חדש של NVIDIA או AMD?
אז מכשיר המשתמש ביציאת PCI-E x1, כמו כרטיס קול בעל צריכת חשמל נמוכה או אנטנת Wi-Fi, יכול להעביר נתונים לשאר המחשב בכ -1 GBps לשנייה. כרטיס שמתחבר לחריץ ה- X4 או ה- X8 הגדול יותר, כמו כרטיס הרחבה USB 3.0, יכול להעביר נתונים פי ארבעה או שמונה פעמים מהר יותר - וזה היה צריך, אם היו משתמשים ביותר משניים מיציאות USB אלה במקסימום קצב העברה. יציאות PCI-E x16, עם מקסימום תיאורטי של כ- 15GBps במהדורה 3.0, משמשות כמעט לכל כרטיסי גרפיקה מודרניים שתוכננו על ידי NVIDIA ו- AMD .
קָשׁוּר: מהו חריץ ההרחבה M.2, ואיך אוכל להשתמש בו?
אין הנחיות מוגדרות לאילו כרטיסי הרחבה ישתמשו במספר הנתיבים. כרטיסי גרפיקה נוטים להשתמש ב- x16 רק לשם העברת נתונים מקסימלית, אך ברור שאין צורך בכרטיס רשת כדי להשתמש ביציאת x16 ובששעה עשרה נתיבים מלאים כאשר יציאת ה- Ethernet שלה מסוגלת להעביר נתונים רק בגיגה ביט לשנייה ( בערך שמינית מהתפוקה של נתיב PCI-E אחד - זכור, שמונה ביטים לבייט). יש כמות קטנה של כונני מצב מוצק המותקנים ב- PCI-E המעדיפים יציאת x4, אך נראה כי אלה נעקפו במהירות על ידי תקן M.2 החדש, שיכול להשתמש גם באוטובוס PCI-E . כרטיסי רשת מתקדמים וציוד נלהב כמו מתאמים ובקרי RAID משתמשים בשילוב של פורמטים x4 ו- x8.
זכור: גודל יציאת PCI-E ונתיבים עשויים שלא להיות אותו הדבר
קָשׁוּר: מה זה "ערכת שבבים" ולמה אכפת לי?
הנה אחד החלקים המבלבלים יותר בהתקנת PCI-E: יציאה עשויה להיות בגודל של כרטיס x16, אך יש לה רק נתיבי נתונים למשהו הרבה פחות מהיר, כמו x4. הסיבה לכך היא שבעוד ש- PCI-E יכול להכיל בעצם כמויות בלתי מוגבלות של חיבורים בודדים, עדיין יש מגבלה מעשית על תפוקת הנתיב של ערכת השבבים. לוחות אם זולים יותר עם ערכות שבבים מוכווני תקציב עשויים לעלות רק לחריץ x8 יחיד, גם אם חריץ זה יכול להכיל פיזית כרטיס x16. בינתיים, לוחות אם "גיימרים" יכללו עד ארבעה חריצי PCI-E מלאים בגודל x16 ו- x16 נתיבים לתאימות מקסימלית של GPU. (שוחחנו על כך ביתר פירוט כאן .)
ברור שזה יכול לגרום לבעיות. אם ללוח האם שלך יש שני חריצים בגודל x16, אך באחד מהם יש רק נתיבי x4, חיבור כרטיס המסך החדש והמהודר שלך לחריץ הלא נכון עלול לצמצם את הביצועים שלו ב -75%. זו תוצאה תיאורטית, כמובן: הארכיטקטורה של לוחות האם פירושה שלא תראו ירידה כה דרמטית. העניין הוא שהכרטיס הנכון צריך להיכנס לחריץ הנכון.
למרבה המזל, יכולת הנתיב של חריצי ה- PCI הספציפיים נכתבת בדרך כלל במדריך המחשב או לוח האם, עם המחשה לאיזה חריץ יש את היכולת. אם אין לך את המדריך שלך, בדרך כלל מספר הנתיבים כתוב על גבי לוח ה- PCB של לוח האם לצד היציאה, כך:
כמו כן, כרטיס x1 או x4 קצר יותר יכול להתאים פיזית לחריץ x8 או x16 ארוך יותר : תצורת הסיכה הראשונית של המגעים החשמליים הופכת אותו לתואם. הכרטיס עשוי להיות מעט משוחרר מבחינה פיזית, אך כאשר הוא מוברג למקומו בחריצי הרחבה של מארז מחשב, הוא חסון במידה מספקת. באופן טבעי, אם אנשי הקשר של הכרטיס גדולים פיזית מהחריץ, לא ניתן להכניס אותו.
אז זכרו, כשאתם קונים כרטיסי הרחבה או שדרוג עבור חריצי PCI Express, עליכם לזכור גם את הגודל וגם את דירוג הנתיב של היציאות הזמינות שלכם.
אשראי תמונה: ניווג , אֲמָזוֹנָה
