PCI Express (PCIe)

Định nghĩa PCI Express

PCI Express, về mặt kỹ thuật Kết nối ngoại vi thành phần Express nhưng thường được viết tắt là PCIe hoặc PCI-E , là loại kết nối tiêu chuẩn cho các thiết bị bên trong trong máy tính.

Nói chung, PCI Express đề cập đến các khe cắm mở rộng thực tế trên bo mạch chủ chấp nhận thẻ mở rộng dựa trên PCIe và các loại thẻ mở rộng.

PCI Express có tất cả nhưng thay thế AGP và PCI, cả hai đều thay thế loại kết nối được sử dụng rộng rãi nhất được gọi là ISA.

Mặc dù máy tính có thể chứa nhiều loại khe cắm mở rộng khác nhau, PCI Express được coi là giao diện nội bộ tiêu chuẩn. Nhiều bo mạch chủ máy tính hiện nay chỉ được sản xuất với khe cắm PCI Express.

PCI Express hoạt động như thế nào?

Tương tự như các chuẩn cũ hơn như PCI và AGP, một thiết bị dựa trên PCI Express (như được hiển thị trong ảnh trên trang này) thể chất trượt vào khe PCI Express trên bo mạch chủ.

Giao tiếp PCI Express cho phép giao tiếp băng thông cao giữa thiết bị và bo mạch chủ, cũng như các phần cứng khác.

Trong khi không phải là rất phổ biến, một phiên bản bên ngoài của PCI Express tồn tại là tốt, không ngạc nhiên được gọi là External PCI Express nhưng thường rút ngắn để ePCIe .

Các thiết bị ePCIe, bên ngoài, yêu cầu một cáp đặc biệt để kết nối bất kỳ thiết bị bên ngoài nào, ePCIe đang được sử dụng cho máy tính qua cổng ePCIe, thường nằm ở mặt sau của máy tính, được cung cấp bởi bo mạch chủ hoặc thẻ PCIe nội bộ đặc biệt.

Loại thẻ PCI Express nào tồn tại?

Nhờ nhu cầu về các trò chơi video và công cụ chỉnh sửa video nhanh hơn và thực tế hơn, thẻ video là loại thiết bị ngoại vi máy tính đầu tiên tận dụng những cải tiến do PCIe cung cấp.

Mặc dù thẻ video vẫn là loại thẻ PCIe phổ biến nhất nhưng các thiết bị khác được kết nối nhanh hơn với bo mạch chủ, CPURAM cũng ngày càng được sản xuất với kết nối PCIe thay vì PCI.

Ví dụ, nhiều card âm thanh cao cấp hiện nay sử dụng PCI Express, cũng như số lượng thẻ giao diện mạng có dây và không dây ngày càng tăng.

Thẻ điều khiển ổ đĩa cứng có thể là lợi ích lớn nhất với PCIe sau thẻ video. Việc kết nối ổ SSD tốc độ cao với giao diện băng thông cao này cho phép đọc nhanh hơn và ghi vào ổ đĩa. Một số bộ điều khiển ổ cứng PCIe thậm chí bao gồm ổ SSD được tích hợp sẵn, thay đổi đáng kể cách các thiết bị lưu trữ truyền thống được kết nối bên trong máy tính.

Tất nhiên với PCIe thay thế PCI và AGP hoàn toàn trong bo mạch chủ mới hơn, chỉ cần về tất cả các loại card mở rộng nội bộ dựa trên những giao diện cũ hơn được thiết kế lại để hỗ trợ PCI Express. Điều này bao gồm những thứ như thẻ mở rộng USB , thẻ Bluetooth, v.v.

Các định dạng PCI Express khác nhau là gì?

PCI Express x1 ... PCI Express 3.0 ... PCI Express x16 . 'X' có nghĩa là gì? Làm thế nào để bạn biết máy tính của bạn có hỗ trợ không? Nếu bạn có một card PCI Express x1 nhưng bạn chỉ có một cổng PCI Express x16 , nó có hoạt động không? Nếu không, lựa chọn của bạn là gì?

Bối rối? Đừng lo, bạn không đơn độc!

Nó thường không rõ ràng khi bạn đang mua một card mở rộng cho máy tính của bạn, như một card màn hình mới, mà các công nghệ PCIe khác nhau làm việc với máy tính của bạn hoặc tốt hơn cái kia.

Tuy nhiên, phức tạp như mọi thứ, nó thực sự khá đơn giản khi bạn hiểu hai phần thông tin quan trọng về PCIe: phần mô tả kích thước vật lý và phần mô tả phiên bản công nghệ, cả hai đều được giải thích bên dưới.

Kích thước PCIe: x16 so với x8 so với x4 so với x1

Như đề mục, số sau x chỉ ra kích thước vật lý của thẻ PCIe hoặc khe, với x16 là lớn nhất và x1 là nhỏ nhất.

Dưới đây là cách các kích thước khác nhau định hình:

Số chân Chiều dài
PCI Express x1 18 25 mm
PCI Express x4 32 39 mm
PCI Express x8 49 56 mm
PCI Express x16 82 89 mm

Không có vấn đề gì kích thước khe PCIe hoặc thẻ là, các notch quan trọng , không gian nhỏ trong thẻ hoặc khe, luôn luôn ở Pin 11 .

Nói cách khác, đó là độ dài của Pin 11 mà giữ được lâu hơn khi bạn di chuyển từ PCIe x1 sang PCIe x16. Điều này cho phép một số linh hoạt để sử dụng thẻ có kích thước với các vị trí khác.

Thẻ PCIe phù hợp với bất kỳ khe cắm PCIe nào trên bo mạch chủ ít nhất là lớn. Ví dụ, một card PCIe x1 sẽ phù hợp với bất kỳ khe PCIe x4, PCIe x8 hoặc PCIe x16 nào. Thẻ PCIe x8 sẽ phù hợp với bất kỳ khe PCIe x8 hoặc PCIe x16 nào.

Các card PCIe lớn hơn khe PCIe có thể vừa với khe nhỏ hơn nhưng chỉ khi khe PCIe đó được mở (nghĩa là không có nút ở cuối khe).

Nói chung, một thẻ PCI Express hoặc khe cắm lớn hơn hỗ trợ hiệu suất cao hơn, giả sử hai thẻ hoặc khe bạn đang so sánh hỗ trợ cùng phiên bản PCIe.

Bạn có thể xem biểu đồ sơ đồ đầy đủ tại trang web pinouts.ru.

Phiên bản PCIe: 4.0 so với 3.0 so với 2.0 so với 1.0

Bất kỳ số nào sau PCIe mà bạn tìm thấy trên một sản phẩm hoặc bo mạch chủ đều cho biết số phiên bản mới nhất của đặc tả PCI Express được hỗ trợ.

Dưới đây là cách các phiên bản khác nhau của PCI Express so sánh:

Băng thông (mỗi làn) Băng thông (mỗi làn trong khe x16)
PCI Express 1.0 2 Gbit / s (250 MB / s) 32 Gbit / s (4000 MB / giây)
PCI Express 2.0 4 Gbit / s (500 MB / s) 64 Gbit / s (8000 MB / giây)
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)

Tất cả các phiên bản PCI Express đều tương thích ngược và về phía trước, có nghĩa là bất kể phiên bản card PCIe hoặc bo mạch chủ của bạn hỗ trợ, chúng sẽ hoạt động cùng nhau, ít nhất ở mức tối thiểu.

Như bạn có thể thấy, các cập nhật chính cho chuẩn PCIe đã tăng đáng kể băng thông có sẵn mỗi lần, làm tăng đáng kể tiềm năng của phần cứng được kết nối có thể làm.

Cải tiến phiên bản cũng sửa lỗi, tính năng bổ sung và quản lý nguồn được cải thiện, nhưng sự gia tăng băng thông là thay đổi quan trọng nhất cần lưu ý từ phiên bản này sang phiên bản khác.

Tối đa hóa khả năng tương thích PCIe

PCI Express, khi bạn đọc các kích thướccác phiên bản ở trên, hỗ trợ khá nhiều cấu hình bạn có thể tưởng tượng. Nếu nó phù hợp với thể chất, nó có thể hoạt động ... đó là tuyệt vời.

Tuy nhiên, một điều quan trọng cần biết là để tăng băng thông (thường tương đương với hiệu suất lớn nhất), bạn sẽ muốn chọn phiên bản PCIe cao nhất mà bo mạch chủ của bạn hỗ trợ và chọn kích thước PCIe lớn nhất phù hợp.

Ví dụ, một card màn hình PCIe 3.0 x16 sẽ mang lại hiệu suất cao nhất, nhưng chỉ khi bo mạch chủ của bạn hỗ trợ PCIe 3.0 và có khe PCIe x16 miễn phí. Nếu bo mạch chủ của bạn chỉ hỗ trợ PCIe 2.0, thẻ sẽ chỉ hoạt động với tốc độ được hỗ trợ đó (ví dụ: 64 Gbit / s trong khe x16).

Hầu hết các bo mạch chủ và máy tính được sản xuất từ ​​năm 2013 trở đi đều có thể hỗ trợ PCI Express v3.0. Kiểm tra bo mạch chủ hoặc hướng dẫn sử dụng máy tính của bạn nếu bạn không chắc chắn.

Nếu bạn không thể tìm thấy bất kỳ thông tin dứt khoát nào về phiên bản PCI mà bo mạch chủ của bạn hỗ trợ, tôi khuyên bạn nên mua thẻ PCIe phiên bản lớn nhất và mới nhất, miễn là nó phù hợp, tất nhiên.

Điều gì sẽ thay thế PCIe?

Nhà phát triển trò chơi video luôn tìm cách thiết kế trò chơi thực tế hơn nhưng chỉ có thể thực hiện điều đó nếu họ có thể chuyển nhiều dữ liệu hơn từ chương trình trò chơi của họ sang tai nghe VR hoặc màn hình máy tính và giao diện nhanh hơn.

Bởi vì điều này, PCI Express sẽ không tiếp tục cai trị tối cao nghỉ ngơi trên vòng nguyệt quế của nó. PCI Express 3.0 rất nhanh, nhưng thế giới lại muốn nhanh hơn.

PCI Express 5.0, sẽ hoàn thành vào năm 2019, sẽ hỗ trợ băng thông 31.504 GB / s trên mỗi làn (3938 MB / s), gấp đôi PCIe 4.0. Có một số tiêu chuẩn giao diện non-PCIe khác đang được ngành công nghiệp công nghệ nhìn nhận nhưng vì họ sẽ yêu cầu những thay đổi phần cứng lớn, PCIe trông vẫn là nhà lãnh đạo trong một thời gian tới.