Lo standard PCI Express è uno dei capisaldi dell'informatica moderna, con uno slot su più o meno tutti i computer desktop realizzati nell'ultimo decennio. Ma la natura della connessione è alquanto nebulosa: su un nuovo PC, potresti vedere una mezza dozzina di porte in tre o quattro diverse dimensioni, tutte etichettate "PCIE" o PCI-E. " Allora perché la confusione e quali puoi effettivamente usare?
Capire il bus PCI Express
Come aggiornamento al sistema PCI originale (Peripheral Component Interconnect), PCI Express aveva un enorme vantaggio quando fu inizialmente sviluppato nei primi anni 2000: utilizzava un bus di accesso punto-punto invece di un bus seriale. Ciò significava che ogni singola porta PCI e le sue schede installate potevano sfruttare appieno la loro velocità massima, senza che più schede o espansioni venissero intasate in un unico bus.
In parole povere, immagina il tuo PC desktop come un ristorante. Il vecchio standard PCI era come una gastronomia, tutti aspettavano in una sola fila per essere serviti, con la velocità del servizio limitata da una sola persona allo sportello. PCI-E è più simile a un bar, ogni cliente si siede in un posto assegnato, con più baristi che prendono l'ordine di tutti contemporaneamente. (Ok, quindi non è mai possibile avere subito un barista per ogni cliente, ma facciamo finta che questo sia davvero un ottimo bar.) Con corsie dati dedicate per ogni scheda di espansione o periferica, l'intero computer può accedere a componenti e accessori più velocemente.
Ora per estendere la nostra metafora deli / bar, immagina che alcuni di quei posti abbiano più baristi riservati solo per loro. È qui che entra in gioco l'idea di più corsie.
La vita nelle corsie veloci
PCI-E ha subito più revisioni sin dal suo inizio; Attualmente le nuove schede madri utilizzano generalmente la versione 3 dello standard, con la versione 4 più veloce che diventa sempre più comune e la versione 5 dovrebbe arrivare nel 2019. Ma le diverse revisioni utilizzano tutte le stesse connessioni fisiche e tali connessioni possono avere quattro dimensioni primarie : x1, x4, x8 e x16. (Esistono porte x32, ma sono estremamente rare e generalmente non si vedono su hardware consumer.)
Le diverse dimensioni fisiche consentono un numero diverso di connessioni simultanee dei pin dati alla scheda madre: maggiore è la porta, maggiore è il numero massimo di connessioni sulla scheda e sulla porta. Queste connessioni sono conosciute colloquialmente come "corsie", con ciascuna corsia PCI-E composta da due coppie di segnalazione, una per l'invio di dati e l'altra per la ricezione dei dati. Diverse revisioni dello standard PCI-E consentono velocità diverse su ciascuna corsia. Ma in generale, più corsie ci sono su una singola porta PCI-E e sulla sua scheda collegata, più veloce è il flusso di dati tra la periferica e il resto del sistema informatico.
Tornando alla nostra metafora del bar: se immagini ogni cliente seduto al bar come un dispositivo PCI-E, allora una corsia x1 sarebbe un singolo barista che serve un singolo cliente. Ma un cliente seduto nel posto assegnato "x4" avrebbe quattro i baristi che gli vanno a prendere da bere e da mangiare, e il posto "x8" avrebbe otto baristi solo per i suoi drink, e quello nel posto "x16" avrebbe sedici baristi solo per lui. E ora smetteremo di parlare di bar e baristi, perché i nostri poveri bevitori metaforici sono in pericolo di intossicazione da alcol.
Quali periferiche utilizzano quali porte?
Per la versione comune di revisione 3.0 di PCI Express, la velocità dati massima per corsia è di otto gigatransfer, un termine che significa "tutti i dati e il sovraccarico elettronico in una volta". Nel mondo reale, la velocità per la revisione 3 PCI-E è di poco inferiore a un gigabyte al secondo, per corsia.
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Quindi un dispositivo che utilizza una porta PCI-E x1, come una scheda audio a bassa potenza o un'antenna Wi-Fi, può trasferire i dati al resto del computer a circa 1 GBps. Una scheda che arriva fino allo slot x4 o x8 fisicamente più grande, come una scheda di espansione USB 3.0, può trasferire i dati quattro o otto volte più velocemente e dovrebbe farlo se più di due di queste porte USB fossero utilizzate al massimo tasso di trasferimento. Le porte PCI-E x16, con un massimo teorico di circa 15GBps sulla revisione 3.0, sono utilizzate per quasi tutte moderne schede grafiche progettate da NVIDIA e AMD .
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Non ci sono linee guida fisse per quali schede di espansione utilizzeranno il numero di corsie. Le schede grafiche tendono a utilizzare x16 solo per il massimo trasferimento di dati, ma ovviamente non è necessaria una scheda di rete per utilizzare una porta x16 e sedici corsie complete quando la sua porta Ethernet è in grado di trasferire dati solo a un gigabit al secondo ( circa un ottavo del throughput di una corsia PCI-E (ricordate, otto bit per byte). Esiste una piccola quantità di unità a stato solido montate su PCI-E che preferiscono una porta x4, ma quelle sembrano essere state rapidamente superate da il nuovo standard M.2, che può utilizzare anche il bus PCI-E . Schede di rete di fascia alta e apparecchiature per appassionati come adattatori e controller RAID utilizzano un mix di formati x4 e x8.
Ricorda: le dimensioni e le corsie della porta PCI-E potrebbero non essere la stessa cosa
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Ecco una delle parti più confuse della configurazione PCI-E: una porta potrebbe avere le dimensioni di una scheda x16, ma avere solo abbastanza corsie dati per qualcosa di molto meno veloce, come x4. Questo perché mentre PCI-E può ospitare quantità praticamente illimitate di singole connessioni, esiste ancora un limite pratico al throughput di corsia del chipset. Le schede madri più economiche con chipset più orientati al budget potrebbero arrivare a un solo slot x8, anche se quello slot può ospitare fisicamente una scheda x16. Nel frattempo, le schede madri "gamer" includeranno fino a quattro slot PCI-E x16 e x16-lane completi per la massima compatibilità con la GPU. (Ne abbiamo discusso in modo più dettagliato Qui .)
Ovviamente questo può causare problemi. Se la tua scheda madre ha due slot x16, ma uno di essi ha solo x4 corsie, collegare la tua nuova e stravagante scheda grafica nello slot sbagliato potrebbe limitare le sue prestazioni del 75%. Questo è un risultato teorico, ovviamente: l'architettura delle schede madri significa che non vedrai un declino così drammatico. Il punto è che la scheda giusta deve andare nello slot giusto.
Fortunatamente, la capacità della corsia degli specifici slot PCI è generalmente indicata nel manuale del computer o della scheda madre, con un'illustrazione di quale slot ha quale capacità. Se non hai il tuo manuale, il numero di corsie è generalmente scritto sul PCB della scheda madre accanto alla porta, in questo modo:
Inoltre, una carta x1 o x4 più corta può fisicamente inserirsi in uno slot x8 o x16 più lungo : la configurazione iniziale dei pin dei contatti elettrici lo rende compatibile. La scheda potrebbe essere un po 'allentata fisicamente, ma quando viene avvitata negli slot di espansione del case di un PC, è più che adeguatamente robusta. Naturalmente, se i contatti di una scheda sono fisicamente più grandi dello slot, non può essere inserita.
Quindi ricorda, quando acquisti schede di espansione o aggiornamento per slot PCI Express, devi essere consapevole sia delle dimensioni che della classificazione della corsia delle porte disponibili.
