Ketika datang ke antarmuka apapun dalam konteks sistem komputer, Anda harus sangat berhati-hati agar tidak "mengalami" antarmuka yang tidak kompatibel untuk komponen yang sama di dalam sistem.
Untungnya, dalam hal antarmuka PCI-Express untuk menghubungkan kartu video, praktis tidak akan ada masalah dengan ketidakcocokan. Pada artikel ini, kami akan menganalisis ini lebih detail, dan juga berbicara tentang apa itu PCI-Express.
Untuk apa PCI-Express dan untuk apa?
Mari kita mulai, seperti biasa, dari awal. Antarmuka PCI-Express (PCI-E) Merupakan sarana interaksi, dalam konteks ini, terdiri dari pengontrol bus dan slot yang sesuai (Gbr. 2) pada motherboard (untuk meringkas).
Protokol berkinerja tinggi ini digunakan, seperti disebutkan di atas, untuk menghubungkan kartu video ke sistem. Oleh karena itu, terdapat slot PCI-Express yang sesuai di motherboard, tempat adaptor video dipasang. Sebelumnya, kartu video dihubungkan melalui antarmuka AGP, tetapi ketika antarmuka ini, sederhananya: "tidak lagi cukup," PCI-E datang untuk menyelamatkan, karakteristik rinci yang sekarang akan kita bicarakan.
Gambar 2 (slot PCI-Express 3.0 pada motherboard)
Karakteristik utama PCI - Express (1.0, 2.0 dan 3.0)
Terlepas dari kenyataan bahwa nama PCI dan PCI-Express sangat mirip, prinsip koneksi (interaksi) pada dasarnya berbeda. Dalam kasus PCI-Express, sebuah jalur digunakan - koneksi serial dua arah, point-to-point, jalur-jalur ini bisa beberapa. Dalam kasus kartu video dan motherboard (kami tidak memperhitungkan Cross Fire dan SLI) yang mendukung PCI-Express x16 (yaitu, mayoritas), Anda dapat dengan mudah menebak bahwa ada 16 baris seperti itu (Gbr. 3), cukup sering pada motherboard dengan PCI- E 1.0, Anda bisa melihat slot x8 kedua untuk SLI atau Cross Fire.
Nah, di PCI, perangkat terhubung ke bus paralel 32-bit yang umum.
Angka: 3. Contoh slot dengan jumlah baris yang berbeda
(seperti yang disebutkan sebelumnya, x16 adalah yang paling umum digunakan)
Untuk antarmuka, bandwidth 2,5 Gbps. Kami membutuhkan data ini untuk melacak perubahan dalam parameter ini di versi PCI-E yang berbeda.
Selanjutnya, versi 1.0 berevolusi menjadi PCI-E 2.0... Sebagai hasil dari transformasi ini, kami mendapat bandwidth dua kali lipat, yaitu 5 Gb / s, tetapi saya ingin mencatat bahwa adapter grafis tidak terlalu diuntungkan dalam kinerja, karena ini hanyalah versi antarmuka. Sebagian besar kinerja tergantung pada kartu video itu sendiri, versi antarmuka hanya dapat sedikit meningkatkan atau memperlambat transfer data (dalam hal ini tidak ada "pengereman", dan ada margin yang baik).
Dengan cara yang sama, pada tahun 2010, dengan margin, antarmuka dikembangkan PCI-E 3.0, saat ini digunakan di semua sistem baru, tetapi jika Anda masih memiliki 1.0 atau 2.0, jangan khawatir - di bawah ini kita akan berbicara tentang kompatibilitas mundur relatif dari versi yang berbeda.
Pada PCI-E 3.0, bandwidth telah digandakan dibandingkan dengan 2.0. Banyak juga perubahan teknis yang dilakukan di sana.
Diharapkan lahir tahun 2015 PCI-E 4.0, yang sama sekali tidak mengejutkan untuk industri TI yang dinamis.
Baiklah, mari kita selesaikan dengan versi dan nomor bandwidth ini, dan menyentuh masalah yang sangat penting tentang kompatibilitas mundur dari berbagai versi PCI-Express.
Kompatibilitas mundur PCI-Express 1.0, 2.0, dan 3.0
Pertanyaan ini membuat banyak orang khawatir, terutama saat memilih kartu video untuk sistem saat ini. Karena puas dengan sistem dengan motherboard yang mendukung PCI-Express 1.0, ada keraguan apakah kartu video dengan PCI-Express 2.0 atau 3.0 akan bekerja dengan benar? Ya, setidaknya begitu, pengembang yang telah memberikan janji kompatibilitas ini. Satu-satunya hal adalah bahwa kartu video tidak akan dapat sepenuhnya menampakkan dirinya dengan segala kemuliaannya, tetapi kerugian kinerja, dalam banyak kasus, tidak akan signifikan.
Sebaliknya, Anda dapat memasang kartu video dengan aman dengan antarmuka PCI-E 1.0 di motherboard yang mendukung PCI-E 3.0 atau 2.0, tidak ada yang dibatasi di sini, jadi tenanglah tentang kompatibilitasnya. Jika, tentu saja, semuanya sesuai dengan faktor lain, ini termasuk unit catu daya yang tidak cukup kuat, dll.
Secara umum, kami telah membahas beberapa detail tentang PCI-Express, yang akan memungkinkan Anda untuk menyingkirkan banyak ambiguitas dan keraguan tentang kompatibilitas dan pemahaman tentang perbedaan dalam versi PCI-E.
Saya telah ditanyai pertanyaan ini lebih dari sekali, jadi sekarang saya akan mencoba menjawabnya secepat mungkin dan singkat, untuk ini saya akan memberikan gambar slot ekspansi PCI Express dan PCI pada motherboard untuk pemahaman yang lebih jelas dan, tentu saja, saya akan menunjukkan perbedaan utama dalam karakteristik, yaitu. .e. segera, Anda akan mengetahui apa itu antarmuka dan bagaimana tampilannya.
Jadi, pertama, mari kita jawab secara singkat pertanyaan ini, apa sebenarnya PCI Express dan PCI.
Apa itu PCI Express dan PCI?
PCI Adalah bus I / O paralel komputer untuk menghubungkan perangkat periferal ke motherboard komputer. PCI digunakan untuk menghubungkan: kartu video, kartu suara, kartu jaringan, TV tuner dan perangkat lain. Antarmuka PCI sudah usang, jadi Anda mungkin tidak akan dapat menemukan, misalnya, kartu video modern yang terhubung melalui PCI.
PCI Express (PCIe atau PCI-E) adalah bus I / O serial komputer untuk menghubungkan periferal ke motherboard komputer. Itu. pada saat yang sama, koneksi serial dua arah sudah digunakan, yang dapat memiliki beberapa jalur (x1, x2, x4, x8, x12, x16 dan x32) semakin banyak jalur tersebut, semakin tinggi bandwidth bus PCI-E. Antarmuka PCI Express digunakan untuk menghubungkan perangkat seperti: kartu video, kartu suara, kartu jaringan, drive SSD, dan lain-lain.
Ada beberapa versi antarmuka PCI-E: 1.0, 2.0 dan 3.0 (versi 4.0 akan segera hadir). Antarmuka ini biasanya dirancang, misalnya, seperti ini PCI-E 3.0 x16yang berarti versi PCI Express 3.0 dengan 16 jalur.
Jika kita berbicara tentang apakah, misalnya, kartu video yang memiliki antarmuka PCI-E 3.0 pada motherboard yang hanya mendukung PCI-E 2.0 atau 1.0 akan berfungsi, jadi pengembang mengatakan bahwa semuanya akan berfungsi, tetapi tentu saja, pertimbangkan bahwa bandwidth akan dibatasi oleh kemampuan motherboard. Oleh karena itu, dalam kasus ini, menurut saya tidak ada gunanya membayar lebih untuk kartu video dengan versi PCI Express yang lebih baru ( jika hanya untuk masa depan, yaitu Anda berencana membeli motherboard baru dengan PCI-E 3.0). Juga, dan sebaliknya, misalkan motherboard Anda mendukung PCI Express 3.0, dan kartu video Anda mendukung, katakanlah, 1.0, maka konfigurasi ini juga harus berfungsi, tetapi hanya dengan kemampuan PCI-E 1.0, yaitu. tidak ada batasan di sini, karena kartu video dalam hal ini akan bekerja pada batas kemampuannya.
Perbedaan PCI Express dari PCI
Perbedaan utama dalam karakteristik tentu saja bandwidth, untuk PCI Express jauh lebih tinggi, misalnya PCI pada 66 MHz memiliki bandwidth 266 Mb / s, dan PCI-E 3.0 (x16) 32 GB / dtk.
Secara eksternal, antarmukanya juga berbeda, sehingga Anda tidak akan dapat menyambungkan, misalnya, kartu video PCI Express ke slot ekspansi PCI. Antarmuka PCI Express dengan jumlah jalur yang berbeda juga berbeda, saya akan menunjukkan semua ini di gambar.
Slot ekspansi PCI Express dan PCI pada motherboard
Slot PCI dan AGP
Slot PCI-E x1, PCI-E x16, dan PCI
Antarmuka PCI Express pada kartu video
Itu saja untukku, bye!
- Halo! Harap jelaskan perbedaan bandwidth antara PCI Express 3.0 x16 dan PCI Express 2.0 x16. Sekarang masih ada motherboard yang dijual dengan antarmuka PCI Express 2.0 x16. Saya dengan saya akan sangat kehilangan performa jika saya memasang kartu antarmuka video baruPCI Express 3.0 ke komputer dengan motherboard dengan hanya satu slotPCI-E 2.0? Saya pikir saya akan kalah, karena totalbaud ratepCI Express 2.0 sama dengan - 16 GB / dtk, dan totalnyakecepatan transfer data PCI Express 3.0 dua kali lebih tinggi -32 GB / dtk
- Halo! Saya memiliki komputer dengan prosesor Intel Core i7 2700K yang kuat, tetapi bukan yang baru, dan motherboard yang memiliki slot PCI Express 2.0. Beri tahu saya, jika saya membeli kartu video PCI Express 3.0 baru, kartu video ini akan bekerja dua kali lebih lambat daripada jika saya memiliki motherboard dengan konektor PCI Express 3.0? Jadi sudah waktunya saya mengganti komputer saya?
- Tolong jawab pertanyaan ini. Motherboard saya memiliki dua konektor: PCI Express 3.0 dan PCI Express 2.0, tetapi memiliki slot Kartu grafis baru PCI Express 3.0PCI Express 3.0 tidak naik, radiator jembatan selatan mengganggu. Jika saya memasang kartu grafisPCI-E 3.0 ke slot PCI-E 2.0, apakah kartu video saya akan berkinerja lebih buruk daripada jika dipasang di slot PCI Express 3.0?
- Halo, saya ingin membeli motherboard bekas kecil dari seorang teman seharga dua ribu rubel. Tiga tahun yang lalu dia membelinya seharga 7000 rubel, tetapi saya bingung dengan fakta bahwa ia memiliki slot untuk kartu video antarmuka PCI-E 2.0, dan saya memiliki kartu videoPCI-E 3.0. Akankah kartu grafis saya pada motherboard ini bekerja dengan kapasitas penuh atau tidak?
Halo teman-teman! Hari ini dijual Anda dapat menemukan motherboard dengan konektor untuk memasang kartu video PCI Express 2.0 x16, dan PCI Express 3,0 x16. Hal yang sama dapat dikatakan tentang adapter grafis, ada kartu video yang dijual dengan antarmukaPCI-E 3.0 serta PCI-E 2.0. Jika Anda melihat spesifikasi resmi dari antarmuka PCI Express 3.0 x16 dan PCI Express 2.0 x16, Anda akan mengetahui bahwa total kecepatan transfer data untuk PCI Express 2.0 adalah - 16 GB / s, sementara PCI Express 3.0 dua kali lebih besar -32 GB / dtk Saya tidak akan menyelidiki rimba spesifikasi antarmuka ini dan hanya memberi tahu Anda bahwa ada perbedaan besar dalam kecepatan transfer data hanya terlihat dalam teori, dalam praktiknya sangat kecil.Jika Anda membaca artikel tentang topik ini di Internet, makaanda akan menyimpulkan bahwa kartu grafis PCI Express 3.0 modern beroperasi pada kecepatan yang sama di slot PCI Express 3.0 x16 dan PCI Express 2.0 x16 danperbedaan dalam throughputantara PCI-E 3.0 x16 dan PCI-E 2.0 x16 hanya kehilangan 1-2% kinerja kartu grafis. Artinya, tidak masalah slot mana Anda memasang kartu video, PCI-E 3.0 atau PCI-E 2.0, semuanya akan bekerja sama.
Namun sayangnya, semua artikel tersebut ditulis pada tahun 2013 dan 2014, dan pada saat itu belum ada game seperti Far Cry Primal, Battlefield 1 dan produk baru lainnya yang muncul pada tahun 2016. Juga pada tahun 2016 dirilis keluarga GPU NVIDIA 10-series, misalnya, kartu grafis GeForce GTX 1050 dan GeForce GTX 1050 Ti, dan bahkan GTX 1060. Percobaan saya dengan permainan baru dan kartu video baru telah menunjukkan bahwa keunggulan antarmuka PCI-E 3.0 lebihPCI-E 2.0 tidak lagi 1-2%, tetapi rata-rata 6-7%. Yang menarik jika kartu video di kelas lebih rendah dariGeForce GTX 1050 , maka persentasenya lebih kecil (2-3%) , dan jika sebaliknya, maka lebih -9-13%.
Jadi, dalam percobaan saya, saya menggunakan kartu video Antarmuka GeForce GTX 1050 PCI-E 3.0 dan motherboard dengan konektorPCI Express 3.0 x16 dan PCI Express 2.0 x16.
H. setting grafik dalam game maksimal dimana-mana.
- Game FAR CRY PRIMAL. Antarmuka PCI-E 3.0 telah menunjukkan keunggulan dibandingkanPCI-E 2.0 sejak selalu lebih tinggi 4-5 frame, yaitu sekitar4 % %.
- Game Battlefield 1. Kesenjangan antara PCI-E 3.0 dan PCI-E 2.0 sebelumnya8-10 bingkai , yaitu dalam rasio persentase sekitar 9%.
- Bangkitnya Tomb Raider. Keuntungan PCI-E 3.0 rata-rata 9-10 fps atau 9%.
- Penyihir. Keuntungan PCI-E 3.0 adalah 3%.
- Grand Theft Auto V. Keunggulan PCI-E 3.0 adalah 5 fps atau 5%.
Artinya, perbedaan bandwidth antara antarmuka PCI-E 3.0 x16 dan PCI-E 2.0 x16 masih belum mendukung. PCI-E 2.0. Oleh karena itu, saya tidak akan membeli motherboard dengan satu slot PCI-E 2.0 saat ini.
Seorang teman saya membeli motherboard bekas seharga tiga ribu rubel. Ya, setelah menumpuk dan harganya sekitar sepuluh ribu rubel, ia memiliki banyak konektorSATA III dan USB 3.0, juga 8 slot untuk RAM, ini mendukung teknologi RAID, dll., Tetapi ini dibangun di atas chipset yang sudah ketinggalan zaman dan slot untuk kartu video di atasnya PCI Express 2.0! Pendapat saya akan lebih baik untuk membeli. Mengapa?
Mungkin saja dalam satu atau dua tahun, kartu video terbaru hanya akan berfungsi di slotPCI Express 3.0 x16 , dan motherboard Anda akan memiliki konektor yang sudah usang dan tidak terpakaiPCI Express 2.0 x16 ... Anda membeli kartu video baru, dan itu akan menolak untuk bekerja di konektor lama. Secara pribadi, saya sudah berkali-kali menemukan kartu video itu PCI-E 3.0 tidak dimulai di atas matras. papan dengan konektor PCI-E 2.0, dan bahkan memperbarui BIOS motherboard tidak membantu.Juga saya berurusan dengan kartu videoPCI-E 2.0 x16 yang menolak berfungsi pada motherboard lama dengan antarmukaPCI-E 1,0 x16, meskipun di mana-mana mereka menulis tentang kompatibilitas ke belakang.Kasus ketika kartu video PCI Express 3.0 x16 tidak dapat dimulai pada motherboard denganPCI Express 1.0 x16, bahkan lebih.
Nah, jangan lupakan tampilan antarmuka tahun ini PCI Express 4.0. Dalam kasus ini, PCI Express 3.0 akan menjadi usang.
Standar PCI Express adalah salah satu dasar dari komputer modern. Slot PCI Express telah lama menempati tempat yang kokoh pada motherboard apa pun di komputer desktop, menggantikan standar lain seperti PCI. Tetapi bahkan standar PCI Express memiliki variasi dan pola koneksi yang berbeda. Pada motherboard baru, mulai sekitar tahun 2010, Anda dapat melihat pada satu motherboard tersebar port yang ditetapkan sebagai PCIE atau PCI-E, yang dapat berbeda dalam jumlah baris: satu x1 atau beberapa x2, x4, x8, x12, x16 dan x32.
Jadi, mari kita cari tahu mengapa ada kebingungan seperti itu di antara port periferal PCI Express yang tampaknya sederhana. Dan apa tujuan dari setiap standar PCI Express x2, x4, x8, x12, x16 dan x32?
Apa itu Bus PCI Express?
Pada 2000-an yang jauh, ketika transisi dari standar PCI yang lama (ext. - interkoneksi komponen periferal) ke PCI Express terjadi, yang terakhir memiliki satu keuntungan besar: alih-alih bus serial, yang merupakan PCI, bus akses titik-ke-titik digunakan. Ini berarti bahwa setiap port PCI dan kartu yang dipasang di dalamnya dapat memanfaatkan sepenuhnya bandwidth maksimum tanpa mengganggu satu sama lain, seperti yang terjadi saat terhubung ke PCI. Pada masa itu, jumlah perangkat periferal yang dimasukkan ke dalam kartu ekspansi sudah cukup. Kartu jaringan, kartu audio, TV tuner, dan sebagainya - semua membutuhkan sumber daya PC yang cukup. Namun berbeda dengan standar PCI yang menggunakan bus biasa untuk mentransfer data dengan beberapa perangkat yang terhubung secara paralel, PCI Express jika dilihat secara umum adalah jaringan paket dengan topologi star.
PCI Express x16, PCI Express x1, dan PCI pada satu kartu
Dalam istilah awam, bayangkan PC desktop Anda sebagai toko kecil dengan satu, dua penjual. Standar PCI lama seperti toko grosir: semua orang menunggu dalam antrian yang sama untuk dilayani, mengalami masalah kecepatan dengan satu penjual terbatas di konter. PCI-E lebih seperti hypermarket: setiap pelanggan mengikuti rute masing-masing untuk berbelanja, dan beberapa kasir mengambil pesanan di kasir.
Jelas, hypermarket beberapa kali lebih cepat daripada toko biasa dalam hal kecepatan layanan, karena toko tidak mampu membayar bandwidth lebih dari satu penjual dengan satu checkout.
Juga dengan jalur data khusus untuk setiap kartu ekspansi atau komponen motherboard internal.
Dampak jumlah baris pada throughput
Sekarang, untuk memperluas metafora toko-dan-hipermarket kita, bayangkan bahwa setiap departemen hipermarket memiliki kasirnya sendiri, yang disediakan hanya untuk mereka. Di sinilah ide beberapa jalur data masuk.
PCI-E telah mengalami banyak perubahan sejak awal. Saat ini, motherboard baru biasanya sudah menggunakan versi 3 dari standar, dengan versi 4 yang lebih cepat menjadi lebih umum, dengan versi 5 diharapkan pada tahun 2019. Tetapi versi yang berbeda menggunakan koneksi fisik yang sama, dan koneksi ini dapat dibuat dalam empat ukuran dasar: x1, x4, x8 dan x16. (port x32 ada, tetapi sangat jarang pada motherboard komputer biasa).
Ukuran fisik port PCI-Express yang berbeda memungkinkannya untuk dibagi secara jelas sesuai dengan jumlah koneksi simultan ke motherboard: semakin besar port secara fisik, semakin maksimal koneksi yang dapat ditransfer ke kartu atau sebaliknya. Senyawa ini juga disebut garis... Satu jalur dapat dianggap sebagai jalur yang terdiri dari dua pasang sinyal: satu untuk mengirim data dan yang lainnya untuk menerima.
Versi berbeda dari standar PCI-E memungkinkan kecepatan yang berbeda untuk setiap jalur. Namun secara umum, semakin banyak jalur pada satu port PCI-E, semakin cepat data dapat mengalir antara periferal dan bagian komputer lainnya.
Kembali ke metafora kita: jika kita berbicara tentang satu penjual di sebuah toko, maka strip x1 akan menjadi satu-satunya penjual yang melayani satu pelanggan. Toko dengan 4 kasir ini sudah memiliki 4 jalur x4... Dan seterusnya, Anda dapat membuat daftar kasir dengan jumlah baris, dikalikan dengan 2.
Berbagai Kartu PCI Express
Jenis perangkat yang menggunakan PCI Express x2, x4, x8, x12, x16, dan x32
Untuk versi PCI Express 3.0, kecepatan transfer data maksimum total adalah 8 GT / dtk. Pada kenyataannya, kecepatan untuk versi PCI-E 3 sedikit kurang dari satu gigabyte per detik per jalur.
Dengan demikian, perangkat yang menggunakan port PCI-E x1, seperti kartu suara berdaya rendah atau antena Wi-Fi, akan dapat mengirimkan data dengan kecepatan maksimum 1 Gbps.
Kartu yang secara fisik cocok dengan slot yang lebih besar - x4 atau x8kartu ekspansi USB 3.0, misalnya, masing-masing dapat mentransfer data empat atau delapan kali lebih cepat.
Kecepatan transfer port PCI-E x16 secara teoritis dibatasi oleh bandwidth maksimum sekitar 15 Gb / s. Ini lebih dari cukup pada tahun 2017 untuk semua kartu grafis modern yang dikembangkan oleh NVIDIA dan AMD.
Sebagian besar kartu grafis diskret menggunakan slot PCI-E x16
PCI Express 4.0 memungkinkan Anda menggunakan 16 GT / s, dan PCI Express 5.0 akan menggunakan 32 GT / s.
Namun saat ini belum ada komponen yang dapat menggunakan jalur sebanyak itu dengan bandwidth maksimal. Kartu grafis modern kelas atas biasanya menggunakan standar x16 PCI Express 3.0. Tidak masuk akal untuk menggunakan jalur yang sama untuk kartu jaringan yang hanya akan menggunakan satu jalur pada port x16, karena port Ethernet hanya dapat mentransfer data hingga satu gigabit per detik (kira-kira seperdelapan dari bandwidth satu jalur PCI-E - ingat: delapan bit dalam satu byte).
Anda dapat menemukan SSD PCI-E di pasaran yang mendukung port x4, tetapi tampaknya akan segera digantikan oleh standar M.2 baru yang berkembang pesat. untuk solid-state drive yang juga dapat menggunakan bus PCI-E. NIC berkualitas tinggi dan perangkat keras yang antusias seperti pengontrol RAID menggunakan campuran format x4 dan x8.
Ukuran Port dan Jalur PCI-E Dapat Bervariasi
Ini adalah salah satu tugas yang paling membingungkan untuk PCI-E: port dapat dibuat dalam faktor bentuk x16, tetapi memiliki bandwidth yang tidak cukup untuk meneruskan data, misalnya, misalnya x4. Ini karena meskipun PCI-E dapat membawa koneksi individu dalam jumlah tak terbatas, masih ada batasan praktis pada bandwidth chipset. Motherboard yang lebih murah dengan chipset lebih murah hanya dapat memiliki satu slot x8, meskipun slot itu secara fisik dapat menampung kartu x16.
Selain itu, motherboard berorientasi gamer menyertakan hingga empat slot PCI-E penuh dengan x16 dan jumlah jalur yang sama untuk bandwidth maksimum.
Jelas ini bisa menimbulkan masalah. Jika motherboard memiliki dua slot x16, tetapi salah satunya hanya memiliki strip x4, maka menghubungkan kartu grafis baru akan mengurangi kinerja slot pertama sebanyak 75%. Ini tentu saja hanya hasil teoritis. Arsitektur motherboard dibuat sedemikian rupa sehingga Anda tidak akan melihat penurunan kinerja yang dramatis.
Konfigurasi yang benar dari dua kartu grafis video harus menggunakan tepat dua slot x16 jika Anda ingin kenyamanan maksimal dari gabungan dua kartu video. Untuk mengetahui berapa banyak baris pada motherboard Anda satu atau beberapa slot lainnya, manual di kantor akan membantu. situs web produsen.
Kadang-kadang pabrikan bahkan menandai jumlah garis pada PCB dari motherboard di sebelah slot
Ketahuilah bahwa kartu x1 atau x4 yang lebih pendek secara fisik dapat masuk ke dalam slot x8 atau x16 yang lebih panjang. Konfigurasi kontak dari kontak listrik memungkinkan hal ini. Secara alami, jika kartu secara fisik lebih besar dari slot, maka itu tidak akan berfungsi untuk memasukkannya.
Oleh karena itu, ingatlah bahwa ketika membeli kartu ekspansi atau mengupgrade yang sekarang, Anda harus selalu mengingat ukuran slot PCI Express dan jumlah jalur yang diperlukan.
pengantar
Hukum Moore menyatakan bahwa jumlah transistor pada chip silikon yang menguntungkan untuk diproduksi berlipat ganda setiap beberapa tahun. Tetapi jangan berpikir bahwa kecepatan prosesor juga menjadi dua kali lipat setiap beberapa tahun. Banyak orang memiliki kesalahpahaman ini, dan pengguna sering mengharapkan kinerja PC meningkat secara eksponensial.
Namun, seperti yang Anda ketahui, prosesor teratas di pasaran telah terjebak antara 3 dan 4 GHz selama enam tahun sekarang. Dan industri komputer harus mencari cara baru untuk meningkatkan kinerja komputasi. Yang paling penting dari metode ini adalah menjaga keseimbangan antara komponen platform yang menggunakan bus PCI Express, standar terbuka yang memungkinkan kartu grafis kecepatan tinggi, kartu ekspansi, dan komponen lain untuk bertukar informasi. Dan PCI Express sama pentingnya untuk penskalaan kinerja seperti prosesor multi-core. Sementara prosesor dual-core, quad-core dan enam-core hanya dapat dimuat dengan aplikasi yang dioptimalkan untuk multithreading, program apa pun yang diinstal di komputer Anda berinteraksi dengan satu atau lain cara dengan komponen yang terhubung melalui PCI Express.
Banyak jurnalis dan ahli mengharapkan motherboard dan chipset PCI Express 3.0 generasi mendatang akan muncul pada kuartal pertama 2010. Sayangnya, masalah kompatibilitas mundur menunda PCI Express 3.0, dan hari ini sudah setengah tahun, tetapi kami masih menunggu. informasi resmi tentang publikasi standar baru.
Namun, kami berbicara dengan PCI-SIG (Grup Minat Khusus, yang bertanggung jawab atas PCI dan PCI Express), yang memungkinkan kami mendapatkan beberapa jawaban.
PCI Express 3.0: rencana
Al Yanes, Presiden dan Ketua PCI-SIG, dan Ramin Neshati, Ketua Kelompok Kerja Komunikasi Serial PCI-SIG, membagikan rencana mereka saat ini untuk PCI Express 3.0.
 |
Klik pada gambar untuk memperbesar.
Pada tanggal 23 Juni 2010, versi 0,71 dari spesifikasi PCI Express 3.0 dirilis. Yans berpendapat bahwa versi 0.71 seharusnya memperbaiki masalah kompatibilitas mundur yang menyebabkan penundaan awal. Neshati mencatat bahwa masalah kompatibilitas utama adalah fitur "DC wandering", yang dijelaskannya sebagai PCI Express 2.0 dan perangkat sebelumnya "tidak memberikan angka nol dan satu yang diperlukan" agar sesuai dengan antarmuka PCI Express 3.0.
Hari ini, dengan masalah kompatibilitas ke belakang terselesaikan, PCI-SIG siap untuk merilis baseline 0,9 "nanti musim panas ini". Dan dibalik versi basic ini, versi 1.0 diharapkan ada pada kuartal keempat tahun ini.
Tentu saja, pertanyaan yang paling menarik adalah kapan motherboard PCI Express 3.0 akan tersedia di rak-rak toko. Neshati mencatat bahwa dia mengharapkan produk pertama muncul pada kuartal pertama tahun 2011 (segitiga "FYI" dalam gambar dengan rencana).
Neshati menambahkan bahwa seharusnya tidak ada perubahan level silikon antara versi 0.9 dan 1.0 (artinya, semua perubahan hanya akan mempengaruhi perangkat lunak dan firmware), jadi beberapa produk harus dipasarkan bahkan sebelum spesifikasi 1.0 final muncul. Dan produk sudah dapat disertifikasi untuk "Daftar Integrator" PCI-SIG (segitiga "IL"), yang merupakan varian dari logo kepatuhan PCI-SIG.
Neshati bercanda menyebut kuartal ketiga 2011 sebagai tanggal "Fry's and Buy" (mungkin mengacu pada Frys.com, Buy.com atau Best Buy). Artinya, selama periode ini, kita harus mengharapkan munculnya sejumlah besar produk dengan dukungan PCI Express 3.0 di toko retail dan toko online.
PCI Express 3.0: Didesain untuk Kecepatan
Untuk pengguna akhir, perbedaan utama antara PCI Express 2.0 dan PCI Express 3.0 adalah peningkatan yang signifikan dalam bandwidth maksimum. PCI Express 2.0 memiliki kecepatan transmisi sinyal 5 GT / s, dengan kata lain, throughput adalah 500 MB / s untuk setiap saluran. Dengan demikian, slot grafis PCI Express 2.0 utama, yang biasanya menggunakan 16 jalur, menyediakan bandwidth dua arah hingga 8 GB / s.
Untuk PCI Express 3.0, kami akan mendapatkan dua kali lipat dari indikator ini. PCI Express 3.0 menggunakan kecepatan sinyal 8 GT / dtk, yang berarti bandwidth 1 GB / dtk per jalur. Dengan demikian, slot utama untuk kartu video akan menerima bandwidth hingga 16 GB / s.
Sekilas, peningkatan kecepatan sinyal dari 5 GT / s menjadi 8 GT / s sepertinya tidak berlipat ganda. Namun, PCI Express 2.0 menggunakan skema pengkodean 8b / 10b, di mana 8 bit data dikirimkan sebagai karakter 10-bit untuk pemulihan kesalahan. Akibatnya, kami mendapatkan 20% redundansi, yaitu penurunan bandwidth yang dapat digunakan.
PCI Express 3.0 beralih ke skema pengkodean 128b / 130b yang jauh lebih efisien, menghilangkan 20% redundansi. Oleh karena itu 8 GT / s tidak lagi merupakan kecepatan "teoritis"; ini adalah kecepatan aktual, performanya sebanding dengan kecepatan sinyal 10 GT / s jika prinsip pengkodean 8b / 10b digunakan.
 |
Klik pada gambar untuk memperbesar.
Kami bertanya kepada Yan tentang perangkat yang membutuhkan peningkatan kecepatan. Dia menjawab bahwa ini akan mencakup "sakelar PLX, pengontrol Ethernet 40 Gbps, InfiniBand, perangkat solid-state yang menjadi lebih populer, dan tentu saja kartu grafis." Dia menambahkan "Kami belum kehabisan inovasi, mereka tidak muncul secara statis, mereka adalah aliran berkelanjutan", mereka membuka jalan untuk perbaikan lebih lanjut dalam versi antarmuka PCI Express yang akan datang.
Analisis: Di mana kita akan menggunakan PCI Express 3.0?
Perangkat penyimpanan
AMD telah mengintegrasikan dukungan SATA 6Gb / s ke dalam jajaran chipset ke-8, dan produsen motherboard menambahkan pengontrol USB 3.0. Intel tertinggal sedikit di bidang ini, karena tidak mendukung USB 3.0 atau SATA 6 Gb / s di chipset (kami sudah memiliki sampel awal motherboard pada P67 di laboratorium kami, dan mereka memiliki dukungan untuk SATA 6 Gb / s, tetapi USB 3.0 dalam hal ini generasi yang tidak akan kita dapatkan). Namun, seperti yang sering kita lihat dalam konfrontasi antara AMD dan Intel, inovasi AMD sering kali menginspirasi Intel. Mempertimbangkan kecepatan antarmuka dan periferal penyimpanan generasi berikutnya, tidak perlu mem-porting teknologi apa pun ke PCI Express 3.0. Untuk USB 3.0 (5 Gb / s) dan SATA 6 Gb / s (belum ada drive yang akan membatasi antarmuka ini), satu baris PCI Express generasi kedua sudah cukup.
Tentu saja, ketika datang ke drive, interaksi antara drive dan pengontrol hanyalah sebagian dari pertanyaannya. Bayangkan sebuah array dari beberapa SSD SATA 6 Gb / s pada sebuah chipset, di mana sebuah array RAID 0 berpotensi memuat satu jalur PCI Express Gen 2 yang digunakan oleh kebanyakan pabrikan motherboard untuk menghubungkan sebuah pengontrol. Jadi, setelah beberapa kalkulasi sederhana, Anda dapat memutuskan apakah antarmuka USB 3.0 dan SATA 6 Gb / s benar-benar memerlukan dukungan PCI Express 3.0.
 |
Klik pada gambar untuk memperbesar.
Seperti yang telah kami sebutkan, antarmuka USB 3.0 memberikan kecepatan maksimum 5 Gbps. Tetapi juga sebagai standar PCI Express 2.1, USB 3.0 menggunakan pengkodean 8b / 10b, yang berarti kecepatan puncak sebenarnya adalah 4 Gbps. Bagi bit dengan delapan untuk diubah menjadi byte dan Anda mendapatkan throughput puncak 500MB / s - persis sama dengan jalur tunggal pada standar PCI Express 2.1 saat ini. SATA 6 Gb / s berjalan pada 6 Gb / s, tetapi juga menggunakan skema pengkodean 8b / 10b, yang menerjemahkan teoretis 6 Gb / s menjadi 4,8 Gb / s yang sebenarnya. Sekali lagi, konversikan nilai ini ke byte dan Anda mendapatkan 600 MB / s atau 20% lebih banyak dari yang dapat disediakan oleh garis PCI Express 2.0.
Namun, masalahnya terletak pada kenyataan bahwa bahkan SSD tercepat saat ini tidak dapat memuat koneksi SATA 3Gb / s sepenuhnya. Periferal tidak mendekati beban antarmuka USB 3.0, hal yang sama dapat dikatakan untuk SATA 6Gb / s generasi terbaru. Setidaknya saat ini, PCI Express 3.0 tidak diperlukan untuk promosi aktifnya di pasar platform. Mudah-mudahan, saat Intel beralih ke flash NAND generasi ketiga, kecepatan clock akan meningkat dan kami akan memiliki perangkat yang dapat melampaui 3Gb / s untuk port SATA generasi kedua.
Kartu video
Kami melakukan penelitian kami sendiri tentang dampak bandwidth PCI Express pada kinerja kartu video - pCI Express 2.0 pasca pasar , awal 2010 dan juga baru saja ... Kami merasa sangat sulit untuk memuat bandwidth x16 yang saat ini tersedia pada motherboard PCI Express 2.1. Anda akan memerlukan konfigurasi multi-GPU atau kartu grafis kelas atas yang ekstrim pada satu GPU untuk melihat perbedaan antara koneksi x8 dan x16.
Kami meminta AMD dan Nvidia untuk mengomentari kebutuhan akan PCI Express 3.0 - apakah bus cepat ini diperlukan untuk mengeluarkan potensi kinerja penuh dari kartu grafis generasi berikutnya? Seorang juru bicara AMD mengatakan kepada kami bahwa dia belum bisa berkomentar.
 |
Klik pada gambar untuk memperbesar.
Seorang juru bicara Nvidia lebih akomodatif: "Nvidia memainkan peran kunci dalam industri dalam mengembangkan PCI Express 3.0, yang seharusnya menggandakan bandwidth dari standar generasi saat ini (2.0). Ketika peningkatan dramatis dalam bandwidth terjadi, aplikasi muncul yang dapat Konsumen dan profesional akan mendapatkan keuntungan dari standar baru dengan peningkatan grafis dan kinerja komputasi di notebook, desktop, workstation, dan server dengan GPU. "
Mungkin kata kuncinya adalah "akan ada aplikasi yang dapat menggunakannya". Sepertinya tidak ada yang semakin kecil di dunia grafis. Tampilan semakin besar, definisi tinggi menggantikan definisi standar, tekstur dalam game menjadi lebih detail dan menarik. Saat ini kami tidak berpikir bahwa bahkan kartu grafis kelas atas terbaru memerlukan antarmuka 16 jalur PCI Express 3.0. Namun para penggemar telah melihat sejarah berulang tahun demi tahun: kemajuan teknologi membuka jalan bagi cara-cara baru untuk menggunakan "pipa yang lebih tebal". Mungkin kita akan melihat pertumbuhan aplikasi yang eksplosif yang akan membuat komputasi GPU lebih masif. Atau, mungkin, penurunan kinerja, yang diamati ketika memori kartu video melampaui batas memori, ketika pertukaran dari memori sistem dimulai, tidak lagi begitu terlihat dalam produk massal dan kelas bawah. Bagaimanapun, kita akan melihat inovasi yang akan dihadirkan PCI Express 3.0 untuk AMD dan Nvidia.
Koneksi komponen motherboard
AMD dan Intel selalu sangat enggan untuk berbagi informasi tentang antarmuka yang mereka gunakan untuk berkomunikasi antara komponen chipset atau "blok bangunan" logika di jembatan utara / selatan. Kami tahu kecepatan kerja antarmuka ini, dan juga bahwa mereka dirancang agar tidak menimbulkan kemacetan jika memungkinkan. Terkadang kita tahu siapa yang menghasilkan bagian tertentu dari logika sistem, misalnya, AMD menggunakan pengontrol SATA di SB600 berdasarkan desain Silicon Logic. Namun teknologi yang digunakan untuk membangun jembatan antar komponen sering kali tetap menjadi "titik kosong". PCI Express 3.0, tentu saja, tampak seperti solusi yang sangat menarik, seperti antarmuka A-Link yang digunakan AMD.
Kemunculan pengontrol USB 3.0 dan SATA 6 Gb / s baru-baru ini pada sejumlah besar motherboard juga memungkinkan kami untuk menilai situasinya. Karena chipset Intel X58 tidak menyediakan dukungan asli untuk salah satu dari dua teknologi tersebut, perusahaan seperti Gigabyte harus mengintegrasikan pengontrol ke motherboard mereka menggunakan jalur yang tersedia untuk menghubungkannya.
Motherboard Gigabyte EX58-UD5 tidak mendukung USB 3.0 atau SATA 6Gb / s. Namun, ia memiliki slot PCI Express x4.
 |
Klik pada gambar untuk memperbesar.
Gigabyte telah mengganti motherboard EX58-UD5 dengan X58A-UD5 baru, yang memiliki dukungan untuk dua port USB 3.0 dan dua port SATA 6Gb / s. Di mana Gigabyte menemukan bandwidth untuk mendukung kedua teknologi ini? Perusahaan mengambil PCI Express 2.0 di bawah satu baris untuk setiap pengontrol, mengurangi kemungkinan untuk memasang kartu ekspansi, tetapi pada saat yang sama memperkaya fungsionalitas motherboard.
Terlepas dari penambahan USB 3.0 dan SATA 6 Gb / s, satu-satunya perbedaan mencolok antara kedua motherboard tersebut adalah pada pelepasan slot x4.
 |
Klik pada gambar untuk memperbesar.
Akankah antarmuka PCI Express 3.0, sebagai standar sebelumnya, memungkinkan penambahan teknologi dan pengontrol masa depan ke motherboard yang tidak akan hadir di chipset generasi saat ini dalam bentuk terintegrasi? Bagi kami, itu akan terjadi.
CUDA dan komputasi paralel
Kita sedang memasuki era superkomputer desktop. Sistem kami didukung oleh GPU yang sangat paralel, catu daya, dan motherboard yang mampu mendukung hingga empat kartu video secara bersamaan. Teknologi CUDA Nvidia memungkinkan untuk mengubah kartu grafis menjadi alat bagi pemrogram untuk menghitung tidak hanya dalam permainan, tetapi juga dalam bidang ilmiah dan aplikasi teknik. Antarmuka pemrograman telah membuktikan dirinya dengan sangat baik ketika mengembangkan berbagai solusi untuk sektor korporasi termasuk pengolahan citra dalam kedokteran, matematika, pekerjaan eksplorasi minyak dan gas.
 |
Klik pada gambar untuk memperbesar.
Kami meminta pendapat programmer OpenGL Terry Welsh dari Screensaver Benar-benar Licin tentang PCI Express 3.0 dan komputasi GPU. Terry memberi tahu kami bahwa "PCI Express memiliki permulaan yang baik dan saya senang pengembang menggandakan bandwidth kapan pun mereka mau - seperti dengan versi 3.0. Namun, dalam proyek yang harus saya kerjakan, saya tidak berharap melihat perbedaan apa pun. pekerjaan saya terkait dengan simulator penerbangan, tetapi mereka cenderung dibatasi oleh memori dan kinerja I / O hard disk; bus grafis sama sekali tidak menjadi penghambat. Komputasi GPU, untuk orang yang melakukan pekerjaan ilmiah dengan data dalam jumlah besar. "
 |
Klik pada gambar untuk memperbesar.
Kemampuan untuk menggandakan kecepatan data saat menangani beban kerja intensif matematika tentu saja memotivasi pengembangan CUDA dan Fusion. Dan ini adalah salah satu area paling menjanjikan untuk antarmuka PCI Express 3.0 yang akan datang.
Setiap gamer dengan chipset Intel P55 dapat berbicara tentang kelebihan dan kekurangan Intel P55 dibandingkan dengan chipset Intel X58. Keuntungan: Kebanyakan motherboard P55 memiliki harga yang lebih terjangkau daripada motherboard Intel X58 (secara umum, tentunya). Kekurangan: P55 memiliki konektivitas PCI Express yang minimal, tugas utama diberikan ke prosesor Intel Clarkdale dan Lynnfield, yang memiliki 16 jalur PCIe generasi kedua di dalam CPU itu sendiri. Sementara itu, X58 menawarkan 36 jalur PCI Express 2.0.
Untuk pembeli P55 yang ingin menggunakan dua kartu video, masing-masing harus terhubung melalui jalur x8. Jika Anda ingin menambahkan kartu video ketiga ke platform Intel P55, Anda harus menggunakan jalur chipset - tetapi, sayangnya, mereka dibatasi oleh kecepatan generasi pertama, dan chipset dapat mengalokasikan maksimum empat baris untuk slot ekspansi.
Ketika kami bertanya kepada Al Yan dari PCI-SIG berapa banyak jalur yang diharapkan dalam chipset yang mendukung PCI Express 3.0 dari AMD dan Intel, dia menjawab bahwa ini adalah "informasi pribadi" yang "tidak dapat dia ungkapkan". Tentu saja, kami tidak berharap mendapat jawaban, tetapi pertanyaan itu tetap layak untuk diajukan. Namun, tampaknya AMD dan Intel, yang merupakan bagian dari Dewan Direksi PCI-SIG, tidak mungkin menginvestasikan waktu dan uang dalam PCI Express 3.0 jika mereka berencana untuk menggunakan standar PCI Express baru hanya sebagai sarana untuk mengurangi jumlah baris. Tampaknya bagi kami bahwa di masa depan chipset AMD dan Intel akan terus melakukan segmentasi seperti yang kita lihat hari ini, platform kelas atas akan memiliki cukup opsi untuk menghubungkan sepasang kartu video dengan antarmuka x16 penuh, dan chipset untuk pasar massal akan memiliki sejumlah garis.
Bayangkan sebuah chipset seperti Intel P55, tetapi dengan 16 jalur PCI Express 3.0 tersedia. Karena 16 jalur ini dua kali lebih cepat dari PCI Express 2.0, kami mendapatkan yang setara dengan 32 jalur standar lama. Dalam situasi seperti itu, terserah Intel apakah ia ingin membuat chipset tersebut kompatibel dengan konfigurasi GPU 3 arah dan 4 arah. Sayangnya, seperti yang telah kita ketahui, chipset Intel P67 dan X68 generasi berikutnya akan terbatas pada dukungan PCIe 2.0 (dan prosesor Sandy Bridge juga akan dibatasi pada dukungan 16 jalur).
Selain komputasi paralel CUDA / Fusion, kami juga melihat peningkatan kemampuan sistem untuk pasar massal karena peningkatan kecepatan komunikasi komponen PCI Express 3.0 - di sini, kami juga berpikir ada banyak potensi yang tersembunyi. Tanpa ragu, PCI Express 3.0 akan meningkatkan kemampuan motherboard berbiaya rendah yang sebelumnya hanya tersedia untuk platform kelas atas pada generasi sebelumnya. Dan platform kelas atas dengan PCI Express 3.0 yang mereka miliki akan memungkinkan kami untuk membuat rekor kinerja baru dengan inovasi dalam grafik, subsistem penyimpanan, dan teknologi jaringan yang dapat menggunakan bandwidth bus yang tersedia.
