De PCI Express-standaard is een van de hoofdbestanddelen van modern computergebruik, met een sleuf op min of meer elke desktopcomputer die in het afgelopen decennium is gemaakt. Maar de aard van de verbinding is enigszins vaag: op een nieuwe pc zie je misschien een half dozijn poorten in drie of vier verschillende grootten, allemaal met het label "PCIE" of PCI-E. " Dus waarom de verwarring, en welke kun je eigenlijk gebruiken?
Inzicht in de PCI Express Bus
Als upgrade naar het oorspronkelijke PCI-systeem (Peripheral Component Interconnect) had PCI Express een enorm voordeel toen het voor het eerst werd ontwikkeld in de vroege jaren 2000: het gebruikte een point-to-point-toegangsbus in plaats van een seriële bus. Dat betekende dat elke individuele PCI-poort en de geïnstalleerde kaarten ten volle konden profiteren van hun maximale snelheid, zonder dat meerdere kaarten of uitbreidingen in een enkele bus verstopt zouden raken.
Stel je, in termen van de leek, je desktop-pc voor als een restaurant. De oude PCI-standaard was als een delicatessenwinkel: iedereen wachtte in één rij om bediend te worden, waarbij de snelheid van de service werd beperkt door één persoon aan het loket. PCI-E is meer een bar: elke klant zit op een toegewezen stoel, met meerdere barmannen die de bestelling van iedereen tegelijk opnemen. (Oké, het is dus nooit mogelijk om meteen een barman voor elke klant te krijgen, maar laten we net doen alsof dit echt een geweldige bar is.) Met speciale datastroken voor elke uitbreidingskaart of randapparaat heeft de hele computer sneller toegang tot componenten en accessoires.
Om onze metafoor voor delicatessen / bars uit te breiden, stel je voor dat voor sommige van die stoelen meerdere barmannen speciaal voor hen zijn gereserveerd. Dat is waar het idee van meerdere rijstroken om de hoek komt kijken.
Het leven in de Fast Lanes
PCI-E heeft sinds het begin meerdere revisies ondergaan; momenteel gebruiken nieuwe moederborden over het algemeen versie 3 van de standaard, waarbij de snellere versie 4 steeds gebruikelijker wordt en versie 5 naar verwachting in 2019 zal verschijnen. Maar de verschillende revisies gebruiken allemaal dezelfde fysieke verbindingen, en die verbindingen kunnen in vier primaire formaten komen : x1, x4, x8 en x16. (x32-poorten bestaan, maar zijn uiterst zeldzaam en worden over het algemeen niet gezien op consumentenhardware.)
De verschillende fysieke afmetingen maken verschillende aantallen gelijktijdige datapinverbindingen met het moederbord mogelijk: hoe groter de poort, hoe meer maximale verbindingen op de kaart en de poort. Deze verbindingen staan in de volksmond bekend als "lanes", waarbij elke PCI-E-lane bestaat uit twee signaleringsparen, een voor het verzenden van gegevens en de andere voor het ontvangen van gegevens. Verschillende herzieningen van de PCI-E-standaard zorgen voor verschillende snelheden op elke rijstrook. Maar over het algemeen geldt dat hoe meer rijstroken er zijn op een enkele PCI-E-poort en de bijbehorende kaart, hoe sneller gegevens kunnen stromen tussen het randapparaat en de rest van het computersysteem.
Terugkomend op onze metafoor voor de bar: als je je voorstelt dat elke klant aan de bar zit als een PCI-E-apparaat, dan is een x1-baan een enkele barman die een enkele klant bedient. Maar een beschermheer die op de toegewezen "x4" -stoel zit, zou dat wel hebben vier barmannen die hem drankjes en eten haalden, en de "x8" -stoel zou acht barmannen hebben alleen voor haar drankjes, en die op de "x16" -stoel zou maar liefst zestien barmannen alleen voor hem hebben. En nu gaan we stoppen met praten over bars en barmannen, omdat onze arme metaforische drinkers gevaar lopen op alcoholvergiftiging.
Welke randapparatuur gebruiken welke poorten?
Voor de gebruikelijke versie 3.0 van PCI Express is de maximale gegevenssnelheid per baan acht gigatransfers, een term die "alle gegevens en elektronische overhead in één keer" betekent. In de echte wereld is de snelheid voor PCI-E revisie 3 iets minder dan één gigabyte per seconde, per baan.
VERWANT: Is dit een goed moment om een nieuwe NVIDIA- of AMD-grafische kaart te kopen?
Dus een apparaat dat een PCI-E x1-poort gebruikt, zoals een low-power geluidskaart of een Wi-Fi-antenne, kan gegevens naar de rest van de computer overdragen met ongeveer 1GBps. Een kaart die tegen de fysiek grotere x4- of x8-sleuf botst, zoals een USB 3.0-uitbreidingskaart, kan gegevens vier of acht keer sneller overbrengen - en dat zou nodig zijn als meer dan twee van die USB-poorten maximaal zouden worden gebruikt overdrachtssnelheid. De PCI-E x16-poorten, met een theoretisch maximum van ongeveer 15GBps op de 3.0-revisie, worden voor bijna alle moderne grafische kaarten ontworpen door NVIDIA en AMD .
VERWANT: Wat is de M.2-uitbreidingssleuf en hoe kan ik deze gebruiken?
Er zijn geen vaste richtlijnen voor welke uitbreidingskaarten welk aantal rijstroken gebruiken. Grafische kaarten gebruiken meestal x16 alleen voor maximale gegevensoverdracht, maar je hebt natuurlijk geen netwerkkaart nodig om een x16-poort en zestien volle banen te gebruiken als de Ethernet-poort alleen gegevens kan overdragen met één gigabit per seconde ( ongeveer een achtste van de verwerkingscapaciteit van een PCI-E-baan - onthoud, acht bits per byte). Er is een klein aantal PCI-E-gemonteerde solid-state schijven die de voorkeur geven aan een x4-poort, maar die lijken snel te zijn ingehaald door de nieuwe M.2-standaard, die ook gebruik kan maken van de PCI-E-bus . Geavanceerde netwerkkaarten en enthousiaste apparatuur zoals adapters en RAID-controllers gebruiken een mix van x4- en x8-formaten.
Onthoud: PCI-E-poortgrootte en -stroken hoeven niet hetzelfde te zijn
VERWANT: Wat is een "chipset" en waarom zou het mij iets kunnen schelen?
Hier is een van de meer verwarrende onderdelen van de PCI-E-configuratie: een poort kan de grootte hebben van een x16-kaart, maar heeft alleen voldoende datastroken voor iets veel minder snel, zoals x4. Dit komt omdat, hoewel PCI-E in principe onbeperkte hoeveelheden individuele verbindingen kan accommoderen, er nog steeds een praktische limiet is voor de doorvoer van de rijstrook van de chipset. Goedkopere moederborden met meer budgetgeoriënteerde chipsets gaan misschien maar naar een enkele x8-sleuf, zelfs als die sleuf fysiek plaats biedt aan een x16-kaart. Ondertussen zullen "gamer" -moederborden tot vier volledige x16-formaat en x16-lane PCI-E-slots bevatten voor maximale GPU-compatibiliteit. (We hebben dit in meer detail besproken hier .)
Dit kan uiteraard voor problemen zorgen. Als je moederbord twee slots van x16-formaat heeft, maar een van hen slechts x4 lanes, dan zou het aansluiten van je mooie nieuwe grafische kaart in de verkeerde gleuf de prestaties met 75% kunnen verminderen. Dat is natuurlijk een theoretisch resultaat: de architectuur van moederborden betekent dat je zo'n dramatische achteruitgang niet zult zien. Het punt is dat de juiste kaart in de juiste sleuf moet.
Gelukkig wordt de lane-capaciteit van de specifieke PCI-slots over het algemeen beschreven in de computer- of moederbordhandleiding, met een illustratie van welk slot welke capaciteit heeft. Als je je handleiding niet hebt, staat het aantal rijstroken meestal op de printplaat van het moederbord naast de poort, als volgt:
Ook kan een kortere x1 of x4 kaart fysiek passen in een langer x8- of x16-slot : de initiële pinconfiguratie van de elektrische contacten maakt het compatibel. De kaart mag fysiek een beetje los zitten, maar wanneer hij op zijn plaats wordt geschroefd in de uitbreidingssleuven van een pc-behuizing, is hij meer dan voldoende stevig. Als de contacten van een kaart fysiek groter zijn dan de sleuf, kunnen de contacten natuurlijk niet worden geplaatst.
Denk er dus aan dat u bij het kopen van uitbreidings- of upgradekaarten voor PCI Express-slots zowel rekening moet houden met de grootte als met de lane rating van uw beschikbare poorten.
