PCI Express-standarden är en av häftklamrarna för modern databehandling, med en plats på mer eller mindre alla stationära datorer som tillverkats under det senaste decenniet. Men anslutningens karaktär är något otydlig: på en ny dator kan du se ett halvt dussin portar i tre eller fyra olika storlekar, alla märkta "PCIE" eller PCI-E. " Så varför förvirringen, och vilka kan du faktiskt använda?
Förstå PCI Express-bussen
Som en uppgradering till det ursprungliga PCI-systemet (Peripheral Component Interconnect) hade PCI Express en enorm fördel när den ursprungligen utvecklades i början av 2000-talet: den använde en punkt-till-punkt-åtkomstbuss istället för en seriell buss. Det innebar att varje enskild PCI-port och dess installerade kort kunde dra full nytta av sin maximala hastighet, utan att flera kort eller utvidgningar var igensatta i en enda buss.
När det gäller lekman kan du föreställa dig din stationära dator som en restaurang. Den gamla PCI-standarden var som en deli, alla väntade i en rad för att få betjänad, med hastigheten på tjänsten begränsad av en enda person vid disken. PCI-E är mer som en bar, varje beskyddare sitter på en tilldelad plats, med flera bartendrar som tar allas order på en gång. (Okej, så det är aldrig möjligt att få en bartender till varje beskyddare direkt, men låt oss låtsas att detta är en riktigt bra stapel.) Med dedikerade datafält för varje expansionskort eller kringutrustning kan hela datorn komma åt komponenter och tillbehör snabbare.
För att utöka vår deli / bar-metafor, föreställ dig att några av dessa platser har flera bartendrar reserverade bara för dem. Det är där idén om flera banor kommer in.
Livet i de snabba banorna
PCI-E har genomgått flera ändringar sedan starten. för närvarande använder nya moderkort vanligtvis version 3 av standarden, med den snabbare version 4 som blir allt vanligare och version 5 förväntas träffa 2019. Men de olika versionerna använder alla samma fysiska anslutningar, och dessa anslutningar kan komma i fyra primära storlekar : x1, x4, x8 och x16. (x32-portar finns, men är extremt sällsynta och ses vanligtvis inte på konsumenthårdvara.)
De olika fysiska storlekarna möjliggör olika antal samtidiga datapinnanslutningar till moderkortet: ju större port, desto fler maximala anslutningar på kortet och porten. Dessa anslutningar kallas vanligtvis "körfält", varvid varje PCI-E-fil består av två signalpar, en för att skicka data och den andra för att ta emot data. Olika versioner av PCI-E-standarden möjliggör olika hastigheter på varje körfält. Men generellt sett, ju fler banor det finns på en enda PCI-E-port och dess anslutna kort, desto snabbare data kan strömma mellan kringutrustningen och resten av datorsystemet.
Återgå till vår barmetafor: om du föreställer dig att varje beskyddare sitter i baren som en PCI-E-enhet, skulle en x1-fil vara en enda bartender som betjänar en enda kund. Men en beskyddare som sitter i den tilldelade "x4" -stolen skulle ha fyra bartendrar som hämtar honom drycker och mat, och "x8" -sätet skulle ha åtta bartendrar bara för hennes drycker, och den i "x16" -sätet skulle ha en jättestor sexton bartendrar bara för honom. Och nu ska vi sluta prata om barer och bartendrar, för våra fattiga metaforiska drinkare riskerar alkoholförgiftning.
Vilka kringutrustning använder vilka portar?
För den gemensamma version 3.0-versionen av PCI Express är den maximala datafrekvensen per spår åtta gigatransfers, en term som betyder "all data och elektroniska omkostnader på en gång." I den verkliga världen är hastigheten för PCI-E version 3 lite mindre än en gigabyte per sekund per fil.
RELATERAD: Är det dags att köpa ett nytt NVIDIA- eller AMD-grafikkort?
Så en enhet som använder en PCI-E x1-port, som ett ljudeffektskort eller en Wi-Fi-antenn, kan överföra data till resten av datorn med cirka 1 GBps. Ett kort som stöter på den fysiskt större x4- eller x8-kortplatsen, som ett USB 3.0-expansionskort, kan överföra data fyra eller åtta gånger snabbare - och det skulle behövas om mer än två av dessa USB-portar användes maximalt överföringshastighet. PCI-E x16-portarna, med ett teoretiskt maximum på cirka 15 GBps vid 3.0-versionen, används för nästan alla moderna grafikkort designade av NVIDIA och AMD .
RELATERAD: Vad är M.2-expansionsplatsen och hur kan jag använda den?
Det finns inga riktlinjer för vilka expansionskort som använder vilket antal banor. Grafikkort brukar använda x16 bara för maximal dataöverföring, men uppenbarligen behöver du inte ett nätverkskort för att använda en x16-port och sexton hela banor när Ethernet-porten endast kan överföra data med en gigabit per sekund ( ungefär en åttondel av genomströmningen av en PCI-E-fil - kom ihåg åtta bitar till en byte). Det finns en liten mängd PCI-E-monterade solid state-enheter som föredrar en x4-port, men de verkar ha blivit snabbt förbi av den nya M.2-standarden, som också kan använda PCI-E-bussen . Avancerade nätverkskort och entusiastisk utrustning som adaptrar och RAID-kontroller använder en blandning av x4- och x8-format.
Kom ihåg: PCI-E-portstorlek och banor kanske inte är samma sak
RELATERAD: Vad är en "chipset" och varför ska jag bry mig?
Här är en av de mer förvirrande delarna av PCI-E-installationen: en port kan vara storleken på ett x16-kort, men har bara tillräckligt med datafält för något mycket mindre snabbt, som x4. Detta beror på att även om PCI-E kan rymma i princip obegränsade mängder av enskilda anslutningar, finns det fortfarande en praktisk gräns för chipsetets genomströmning. Billigare moderkort med mer budgetorienterade chipsets kan bara gå upp till en enda x8-kortplats, även om den platsen fysiskt kan rymma ett x16-kort. Samtidigt kommer moderkort med "spelare" att innehålla upp till fyra PCI-E-kortplatser i full x16-storlek och x16-spår för maximal GPU-kompatibilitet. (Vi har diskuterat detta mer detaljerat här .)
Uppenbarligen kan detta orsaka problem. Om ditt moderkort har två x16-stora kortplatser, men en av dem bara har x4-banor, kan det att flaskhalsa prestandan med 75% om du ansluter ditt snygga nya grafikkort till fel kortplats. Det är naturligtvis ett teoretiskt resultat: moderkortets arkitektur innebär att du inte kommer att se en så dramatisk nedgång. Poängen är att rätt kort måste gå i rätt kortplats.
Lyckligtvis är filernas kapacitet för de specifika PCI-kortplatserna i allmänhet stavad i datorns eller moderkortshandboken, med en illustration av vilken plats som har vilken kapacitet. Om du inte har din manual skrivs antalet banor i allmänhet på moderkortets kretskort bredvid porten, så här:
Ett kortare x1- eller x4-kort kan också passar fysiskt i en längre x8- eller x16-kortplats : den ursprungliga stiftkonfigurationen för de elektriska kontakterna gör den kompatibel. Kortet kan vara lite löst fysiskt, men när det skruvas fast på plats i ett PC-fodral är det mer än tillräckligt robust. Om kortets kontakter är fysiskt större än kortplatsen kan det naturligtvis inte sättas in.
Så kom ihåg att när du köper expansions- eller uppgraderingskort för PCI Express-kortplatser måste du tänka på både storleken och banvärdet för dina tillgängliga portar.
