PCI Express, τεχνικά Peripheral Component Interconnect Express, αλλά συχνά εμφανίζεται με συντομογραφία ως PCIe ή PCI-E, είναι μια τυπική σύνδεση για εσωτερικές συσκευές σε έναν υπολογιστή.
Γενικά, το PCI Express αναφέρεται στις πραγματικές υποδοχές επέκτασης στη μητρική πλακέτα που δέχονται κάρτες επέκτασης που βασίζονται σε PCIe και τους ίδιους τους τύπους καρτών επέκτασης.
PCI Express όλα αλλά έχει αντικαταστήσει τα AGP και PCI, τα οποία αντικατέστησαν τον παλαιότερο ευρέως χρησιμοποιούμενο τύπο σύνδεσης που ονομάζεται ISA.
Ενώ οι υπολογιστές μπορεί να περιέχουν διάφορους τύπους υποδοχών επέκτασης, το PCI Express θεωρείται η τυπική εσωτερική διεπαφή. Πολλές μητρικές πλακέτες υπολογιστών σήμερα κατασκευάζονται μόνο με υποδοχές PCIe.
Πώς Λειτουργεί το PCI Express;
Όπως τα παλαιότερα πρότυπα όπως το PCI και το AGP, μια συσκευή που βασίζεται σε PCI Express (όπως αυτή που φαίνεται στη φωτογραφία σε αυτήν τη σελίδα) ολισθαίνει φυσικά σε μια υποδοχή PCI Express στη μητρική πλακέτα.
Η διεπαφή PCI Express επιτρέπει επικοινωνία υψηλού εύρους ζώνης μεταξύ της συσκευής και της μητρικής πλακέτας και άλλου υλικού.
Αν και δεν είναι πολύ συνηθισμένη, υπάρχει μια εξωτερική έκδοση του PCI Express, που δεν αποτελεί έκπληξη την ονομασία External PCI Express, αλλά συχνά συντομεύεται σε ePCIe.
Οι συσκευές ePCIe, επειδή είναι εξωτερικές, απαιτούν ένα ειδικό καλώδιο για τη σύνδεση της εξωτερικής συσκευής ePCIe στον υπολογιστή μέσω μιας θύρας ePCIe, που συνήθως βρίσκεται στο πίσω μέρος του υπολογιστή, η οποία παρέχεται είτε από τη μητρική πλακέτα είτε από ειδική εσωτερική κάρτα PCIe.
Τι τύποι καρτών PCI Express υπάρχουν;
Χάρη στη ζήτηση για ταχύτερα και πιο ρεαλιστικά βιντεοπαιχνίδια και εργαλεία επεξεργασίας βίντεο, οι κάρτες βίντεο ήταν οι πρώτοι τύποι περιφερειακών υπολογιστών που επωφελήθηκαν από τις βελτιώσεις που προσφέρει το PCIe.
Ενώ οι κάρτες γραφικών εξακολουθούν να είναι εύκολα ο πιο κοινός τύπος κάρτας PCIe που θα βρείτε, άλλες συσκευές που επωφελούνται από πολύ πιο γρήγορες συνδέσεις με τη μητρική πλακέτα, την CPU και τη μνήμη RAM κατασκευάζονται επίσης όλο και περισσότερο με συνδέσεις PCIe αντί για PCI.
Για παράδειγμα, πολλές κάρτες ήχου προηγμένης τεχνολογίας χρησιμοποιούν πλέον PCI Express, όπως και ένας αυξανόμενος αριθμός καρτών διασύνδεσης ενσύρματου και ασύρματου δικτύου.
Οι κάρτες ελεγκτή σκληρού δίσκου μπορεί να επωφεληθούν περισσότερο από το PCIe μετά τις κάρτες βίντεο. Η σύνδεση μιας συσκευής αποθήκευσης PCIe υψηλής ταχύτητας, όπως ένας SSD, σε αυτή τη διεπαφή υψηλού εύρους ζώνης επιτρέπει πολύ ταχύτερη ανάγνωση και εγγραφή από τη μονάδα δίσκου. Ορισμένοι ελεγκτές σκληρού δίσκου PCIe περιλαμβάνουν ακόμη και τον ενσωματωμένο SSD, αλλάζοντας δραστικά τον τρόπο σύνδεσης των συσκευών αποθήκευσης μέσα σε έναν υπολογιστή.
Φυσικά, με το PCIe να αντικαθιστά πλήρως το PCI και το AGP σε νεότερες μητρικές πλακέτες, σχεδόν κάθε τύπος εσωτερικής κάρτας επέκτασης που βασιζόταν σε αυτές τις παλαιότερες διεπαφές επανασχεδιάζεται για να υποστηρίζει το PCI Express. Η ενημέρωση περιλαμβάνει πράγματα όπως κάρτες επέκτασης USB, κάρτες Bluetooth κ.λπ.
Ποιες είναι οι διαφορετικές μορφές PCI Express;
PCI Express x1 … PCI Express 3.0 … PCI Express x16. Τι σημαίνει το 'x'; Πώς καταλαβαίνετε εάν ο υπολογιστής σας υποστηρίζει ποιο; Εάν έχετε κάρτα PCI Express x1, αλλά έχετε μόνο θύρα PCI Express x16, λειτουργεί; Αν όχι, ποιες είναι οι επιλογές σας;
Έχετε μπερδευτεί; Μην ανησυχείς. δεν είσαι μόνος!
Συχνά δεν είναι καθόλου σαφές όταν αγοράζετε μια κάρτα επέκτασης για τον υπολογιστή σας, όπως μια νέα κάρτα βίντεο, ποια από τις διάφορες τεχνολογίες PCIe λειτουργεί με τον υπολογιστή σας ή ποια είναι καλύτερη από την άλλη.
Ωστόσο, όσο περίπλοκο κι αν φαίνονται όλα, είναι αρκετά απλό μόλις κατανοήσετε τις δύο βασικές πληροφορίες σχετικά με το PCIe: το μέρος που περιγράφει το φυσικό μέγεθος και αυτό που περιγράφει την έκδοση τεχνολογίας, που εξηγούνται και τα δύο παρακάτω.
Μεγέθη PCIe: x16 vs x8 vs x4 vs x1
Όπως υποδηλώνει η επικεφαλίδα, ο αριθμός μετά το x υποδεικνύει το φυσικό μέγεθος της κάρτας ή της υποδοχής PCIe, με το x16 να είναι το μεγαλύτερο και το x1 το μικρότερο.
Δείτε πώς διαμορφώνονται τα διάφορα μεγέθη:
| Πίνακας σύγκρισης μεγέθους PCI Express | ||
|---|---|---|
| Πλάτος | Αριθμός καρφιτσών | Μήκος |
| PCI Express x1 | 18 | 25 mm |
| PCI Express x4 | 32 | 39 mm |
| PCI Express x8 | 49 | 56 mm |
| PCI Express x16 | 82 | 89 mm |
Ανεξάρτητα από το μέγεθος της υποδοχής ή της κάρτας PCIe, η εγκοπή του κλειδιού, αυτός ο μικρός χώρος στην κάρτα ή την υποδοχή, βρίσκεται πάντα στο Pin 11. Με άλλα λόγια, είναι το μήκος του Pin 11 που μεγαλώνει καθώς μετακινείστε από το PCIe x1 στο PCIe x16. Επιτρέπει κάποια ευελιξία στη χρήση καρτών ενός μεγέθους με υποδοχές άλλου.
Οι κάρτες PCIe χωρούν σε οποιαδήποτε υποδοχή PCIe σε μητρική πλακέτα που είναι τουλάχιστον τόσο μεγάλη όσο είναι. Για παράδειγμα, μια κάρτα PCIe x1 χωράει σε οποιαδήποτε υποδοχή PCIe x4, PCIe x8 ή PCIe x16. Μια κάρτα PCIe x8 χωράει σε οποιαδήποτε υποδοχή PCIe x8 ή PCIe x16.
Κάρτες PCIe μεγαλύτερες από την υποδοχή PCIe μπορούν να χωρέσουν στη μικρότερη υποδοχή, αλλά μόνο εάν είναι ανοιχτού τύπου (δηλαδή, δεν έχει πώμα στο τέλος).
Γενικά, μια μεγαλύτερη κάρτα ή υποδοχή PCI Express υποστηρίζει μεγαλύτερη απόδοση, με την προϋπόθεση ότι οι δύο κάρτες ή οι υποδοχές που συγκρίνετε υποστηρίζουν την ίδια έκδοση PCIe.
Μπορείτε να δείτε ένα πλήρες διάγραμμα pinout στον ιστότοπο pinouts.ru.
Εκδόσεις PCIe: 4.0 vs 3.0 vs 2.0 vs 1.0
Οποιοσδήποτε αριθμός μετά το PCIe που θα βρείτε σε ένα προϊόν ή μητρική πλακέτα υποδηλώνει τον πιο πρόσφατο αριθμό έκδοσης της προδιαγραφής PCI Express που υποστηρίζεται.
Δείτε πώς συγκρίνονται οι διάφορες εκδόσεις του PCI Express:
| Πίνακας σύγκρισης απόδοσης συνδέσμου PCI Express | ||
|---|---|---|
| Έκδοση | Εύρος ζώνης (ανά λωρίδα) | Εύρος ζώνης (ανά λωρίδα σε μια υποδοχή x16) |
| PCI Express 1.0 | 2 Gbit/s (250 MB/s) | 32 Gbit/s (4000 MB/s) |
| PCI Express 2.0 | 4 Gbit/s (500 MB/s) | 64 Gbit/s (8000 MB/s) |
| PCI Express 3.0 | 7.877 Gbit/s (984.625 MB/s) | 126.032 Gbit/s (15754 MB/s) |
| PCI Express 4.0 | 15.752 Gbit/s (1969 MB/s) | 252.032 Gbit/s (31504 MB/s) |
Όλες οι εκδόσεις PCI Express είναι συμβατές προς τα πίσω και προς τα εμπρός, που σημαίνει ότι ανεξάρτητα από την έκδοση που υποστηρίζει η κάρτα PCIe ή η μητρική σας πλακέτα, θα πρέπει να συνεργάζονται, τουλάχιστον σε ένα ελάχιστο επίπεδο.
Όπως μπορείτε να δείτε, οι σημαντικές ενημερώσεις στο πρότυπο PCIe αύξησαν δραστικά το διαθέσιμο εύρος ζώνης κάθε φορά, αυξάνοντας σημαντικά τις δυνατότητες του συνδεδεμένου υλικού.
Οι βελτιώσεις έκδοσης διόρθωσαν επίσης σφάλματα, πρόσθεσαν χαρακτηριστικά και βελτιώθηκε η διαχείριση ενέργειας, αλλά η αύξηση του εύρους ζώνης είναι η πιο σημαντική αλλαγή που πρέπει να σημειωθεί από έκδοση σε έκδοση.
Μεγιστοποίηση συμβατότητας PCIe
Όπως διαβάσατε στις παραπάνω ενότητες μεγεθών και εκδόσεων, το PCI Express υποστηρίζει σχεδόν οποιαδήποτε διαμόρφωση μπορείτε να φανταστείτε. Εάν ταιριάζει σωματικά, πιθανότατα λειτουργεί, κάτι που είναι εξαιρετικό.
Ωστόσο, ένα σημαντικό πράγμα που πρέπει να γνωρίζετε είναι ότι για να αποκτήσετε το αυξημένο εύρος ζώνης (που συνήθως ισοδυναμεί με τη μεγαλύτερη απόδοση), θα θέλετε να επιλέξετε την υψηλότερη έκδοση PCIe που υποστηρίζει η μητρική σας πλακέτα και να επιλέξετε το μεγαλύτερο μέγεθος PCIe που θα ταιριάζει.
Για παράδειγμα, μια κάρτα γραφικών PCIe 3.0 x16 θα σας προσφέρει τη μεγαλύτερη απόδοση, αλλά μόνο εάν η μητρική σας πλακέτα υποστηρίζει επίσης PCIe 3.0 και διαθέτει δωρεάν υποδοχή PCIe x16. Εάν η μητρική σας πλακέτα υποστηρίζει μόνο PCIe 2.0, η κάρτα θα λειτουργεί μόνο μέχρι την υποστηριζόμενη ταχύτητα (π.χ. 64 Gbit/s στην υποδοχή x16).
Οι περισσότερες μητρικές πλακέτες και υπολογιστές που κατασκευάστηκαν το 2013 ή αργότερα πιθανότατα υποστηρίζουν PCI Express v3.0. Ελέγξτε το εγχειρίδιο της μητρικής πλακέτας ή του υπολογιστή σας εάν δεν είστε σίγουροι.
Εάν δεν μπορείτε να βρείτε οριστικές πληροφορίες για την έκδοση PCI που υποστηρίζει η μητρική σας πλακέτα, συνιστούμε να αγοράσετε τη μεγαλύτερη και πιο πρόσφατη έκδοση κάρτας PCIe, αρκεί φυσικά να ταιριάζει.
Τι θα αντικαταστήσει το PCIe;
Οι προγραμματιστές βιντεοπαιχνιδιών προσπαθούν πάντα να σχεδιάζουν όλο και πιο ρεαλιστικά παιχνίδια. Μπορούν να το κάνουν μόνο εάν μπορούν να περάσουν περισσότερα δεδομένα από τα προγράμματα παιχνιδιών τους στα ακουστικά VR ή στην οθόνη του υπολογιστή σας. απαιτούνται ταχύτερες διεπαφές για να συμβεί αυτό.
Εξαιτίας αυτού, η PCI Express δεν θα συνεχίσει να κυριαρχεί, στηριζόμενος στις δάφνες της. Το PCI Express 3.0 είναι εκπληκτικά γρήγορο, αλλά ο κόσμος θέλει πιο γρήγορα.
PCI Express 5.0, που επικυρώθηκε και κυκλοφόρησε το 2019, υποστηρίζει εύρος ζώνης 31.504 GB/s ανά λωρίδα (3938 MB/s), διπλάσιο από αυτό που προσφέρεται από το PCIe 4.0.
Ο κλάδος της τεχνολογίας έχει πολλά άλλα πρότυπα διεπαφής που δεν είναι PCIe, αλλά δεδομένου ότι θα απαιτούσαν σημαντικές αλλαγές υλικού, το PCIe φαίνεται να παραμείνει ηγέτης για αρκετό καιρό ακόμη.
