מדוע יציאות ה- PCI Express בלוח האם שלי הן בגדלים שונים? הסבר על x16, x8, x4 ו- x1

תקן PCI Express הוא אחד מהמצרכים המרכזיים של המחשוב המודרני, עם חריץ על פחות או יותר כל מחשב שולחני המיוצר בעשור האחרון. אך אופי החיבור מעורפל במקצת: במחשב חדש, ייתכן שתראה חצי תריסר יציאות בשלושה או ארבעה גדלים שונים, כולם מסומנים "PCIE" או PCI-E. " אז למה הבלבול, ובאילו מהם תוכלו להשתמש בפועל?

הבנת אוטובוס ה- PCI Express

כשידרוג למערכת ה- PCI המקורית (Peripheral Component Interconnect), ל- PCI Express היה יתרון עצום אחד כאשר פותח בתחילה בתחילת שנות האלפיים: הוא השתמש באוטובוס גישה נקודה לנקודה במקום באוטובוס סדרתי. פירוש הדבר שכל יציאת PCI נפרדת וכרטיסי ההתקנה שלה יכלו לנצל את המהירות המקסימלית שלהם באופן מלא, מבלי שייתקעו מספר כרטיסים או הרחבות באוטובוס אחד.

במונחים של הדיוט, דמיין את המחשב השולחני שלך כמסעדה. תקן ה- PCI הישן היה כמו מעדנייה, כולם חיכו בתור אחד לקבל שירות, כשמהירות השירות מוגבלת על ידי אדם אחד ליד הדלפק. PCI-E דומה יותר לבר, כל פטרון יושב במושב שהוקצה לו, כאשר מספר ברמנים מקבלים את ההזמנה של כולם בבת אחת. (אוקיי, כך שלעולם לא ניתן להשיג ברמן לכל פטרון מיד, אבל בואו נעמיד פנים שזהו בר מעולה באמת.) עם נתיבי נתונים ייעודיים לכל כרטיס הרחבה או ציוד היקפי, המחשב כולו יכול לגשת לרכיבים ואביזרים מהר יותר.

עכשיו, כדי להרחיב את מטאפורת המעדניות / בר שלנו, דמיין שלחלק מאותם מושבים יש ברמנים מרובים שמורים רק להם. שם נכנס הרעיון של נתיבים מרובים.

החיים בנתיבים המהירים

PCI-E עבר מספר תיקונים מאז הקמתו; כרגע לוחות אם חדשים משתמשים בדרך כלל בגרסה 3 של התקן, כאשר גרסה 4 המהירה הופכת נפוצה יותר ויותר וגרסה 5 צפויה להגיע בשנת 2019. אך הגרסאות השונות כולן משתמשות באותם חיבורים פיזיים, וחיבורים אלה יכולים להגיע בארבעה גדלים ראשוניים. : x1, x4, x8 ו- x16. (יציאות x32 קיימות, אך הן נדירות ביותר ובדרך כלל אינן נראות בחומרת הצרכן).

הגדלים הפיזיים השונים מאפשרים מספר שונה של חיבורי סיכת נתונים בו זמנית ללוח האם: ככל שהיציאה גדולה יותר, כך החיבורים המרביים יותר בכרטיס וביציאה. חיבורים אלה ידועים בשם "נתיבים", כאשר כל נתיב PCI-E מורכב משני זוגות איתות, האחד לשליחת נתונים והשני לקבלת נתונים. תיקונים שונים בתקן PCI-E מאפשרים מהירויות שונות בכל נתיב. אך באופן כללי, ככל שיש יותר נתיבים ביציאת PCI-E יחידה ובכרטיס המחובר שלה, כך נתונים מהירים יותר יכולים לזרום בין המערכת ההיקפית לשאר מערכות המחשב.

אם נחזור למטאפורת הבר שלנו: אם אתה מדמיין שכל פטרון יושב על הבר כמכשיר PCI-E, אז נתיב x1 יהיה ברמן יחיד המשרת לקוח יחיד. אבל לפטרון שישב במושב "x4" שהוקצה, יהיו ארבעה  ברמנים שיביאו  לו שתייה ואוכל, ובמושב "x8" יהיו שמונה ברמנים רק בשביל המשקאות שלה, ולמי שישב במושב "x16" יש שש-עשרה עצומות. ברמנים רק בשבילו. ועכשיו נפסיק לדבר על ברים וברמנים, מכיוון שהשתיינים המטפוריים המסכנים שלנו נמצאים בסכנת הרעלת אלכוהול.

באילו ציוד היקפי משתמשים באילו יציאות?

בגירסת הגרסה הנפוצה 3.0 של PCI Express, קצב הנתונים המרבי לכל נתיב הוא שמונה העברות ג'יגה, מונח שמשמעותו "כל הנתונים והתקורה האלקטרונית בבת אחת". בעולם האמיתי, המהירות עבור PCI-E גרסה 3 היא קצת פחות מגיגה בייט לשנייה, לכל נתיב.

קשורים: האם זה זמן טוב לקנות כרטיס גרפי חדש של NVIDIA או AMD?

אז מכשיר המשתמש ביציאת PCI-E x1, כמו כרטיס קול בעל צריכת חשמל נמוכה או אנטנת Wi-Fi, יכול להעביר נתונים לשאר המחשב בכ -1 GBps לשנייה. כרטיס שמתנגש בחריץ ה- X4 או ה- X8 הגדול יותר, כמו כרטיס הרחבה מסוג USB 3.0, יכול להעביר נתונים פי ארבעה או שמונה פעמים מהר יותר - וזה היה צריך, אם היו משתמשים ביותר משניים מיציאות USB אלה במקסימום. קצב העברה. יציאות PCI-E x16, עם מקסימום תיאורטי של כ- 15GBps במהדורה 3.0, משמשות כמעט לכל כרטיסי המסך המודרניים שתוכננו על ידי NVIDIA ו- AMD.

קשורים: מהו חריץ ההרחבה M.2, ואיך אוכל להשתמש בו?

אין הנחיות קבועות לאילו כרטיסי הרחבה ישתמשו במספר הנתיבים. כרטיסי גרפיקה נוטים להשתמש ב- x16 רק לשם העברת נתונים מקסימלית, אך ברור שאינך זקוק לכרטיס רשת כדי להשתמש ביציאת x16 ובששעה עשרה נתיבים מלאים כאשר יציאת ה- Ethernet שלו מסוגלת להעביר נתונים רק בגיגה ביט לשנייה ( בערך שמינית מהתפוקה של נתיב PCI-E אחד - זכור, שמונה סיביות לבייט). יש כמות קטנה של כונני מצב מוצק המותקנים ב- PCI-E המעדיפים יציאת x4, אך נראה כי אלה נעקפו במהירות על ידי תקן M.2 החדש, שיכול להשתמש גם באוטובוס PCI-E. כרטיסי רשת מתקדמים וציוד נלהב כמו מתאמים ובקרי RAID משתמשים בשילוב של פורמטים x4 ו- x8.

זכור: גודל יציאת PCI-E ונתיבים עשויים שלא להיות אותו הדבר

קשורים: מה זה "ערכת שבבים" ולמה אכפת לי?

הנה אחד החלקים המבלבלים יותר בהתקנת PCI-E: יציאה עשויה להיות בגודל של כרטיס x16, אך יש לה מספיק נתיבי נתונים למשהו הרבה פחות מהיר, כמו x4. זאת מכיוון שבעוד ש- PCI-E יכול להכיל כמויות בלתי מוגבלות של חיבורים בודדים, עדיין יש מגבלה מעשית על תפוקת הנתיב של ערכת השבבים. לוחות אם זולים יותר עם ערכות שבבים מוכווני תקציב עשויים לעלות רק לחריץ x8 יחיד, גם אם חריץ זה יכול להכיל פיזית כרטיס x16. בינתיים, לוחות אם "גיימרים" יכללו עד ארבעה חריצי PCI-E מלאים בגודל x16 ו- x16 נתיבים לתאימות מקסימלית של GPU. (נדון בזה ביתר פירוט כאן.)

ברור שזה יכול לגרום לבעיות. אם ללוח האם שלך יש שני חריצים בגודל x16, אך באחד מהם יש רק נתיבי x4, חיבור כרטיס המסך החדש והמהודר שלך לחריץ הלא נכון עלול לצמצם את ביצועיו ב 75%. זו תוצאה תיאורטית, כמובן: הארכיטקטורה של לוחות אם פירושה שלא תראה ירידה כה דרמטית. העניין הוא שהכרטיס הנכון צריך להיכנס לחריץ הנכון.

למרבה המזל, בדרך כלל קיבולת הנתיב של חריצי ה- PCI הספציפיים מאויתת במדריך המחשב או לוח האם, עם המחשה לאיזה חריץ יש את היכולת. אם אין לך את המדריך שלך, בדרך כלל מספר הנתיבים כתוב על גבי לוח ה- PCB של לוח האם לצד היציאה, כך:

כמו כן, כרטיס x1 או x4 קצר יותר יכול להשתלב פיזית בחריץ x8 או x16 ארוך יותר: תצורת הסיכה הראשונית של המגעים החשמליים הופכת אותו לתואם. הכרטיס עשוי להיות מעט משוחרר מבחינה פיזית, אך כאשר הוא דפוק למקומו בחריצי הרחבה של מארז מחשב, הוא חסון במידה מספקת. באופן טבעי, אם אנשי הקשר של הכרטיס גדולים פיזית מהחריץ, לא ניתן להכניס אותו.

אז זכרו, כשאתם קונים כרטיסי הרחבה או שדרוג עבור חריצי PCI Express, עליכם לזכור גם את הגודל וגם את דירוג הנתיב של היציאות הזמינות שלכם.

קרדיט תמונה: ניווג, אמזון