В чем разница между интерфейсами pci express x16 3.0 и 2.0?

Типы устройств, использующих PCI Express x2, x4, x8, x12, x16 и x32

Для версии PCI Express 3.0 общая максимальная скорость передачи данных составляет 8 ГТ/с, В реальности же скорость для версии PCI-E 3 чуть меньше одного гигабайта в секунду на одну полосу.

Таким образом, устройство, использующее порт PCI-E x1, например, маломощная звуковая карта или Wi-Fi-антенна смогут передавать данные с максимальной скоростью в 1 Гбит/с.

Карта, которая физически подходит в более крупный слот – x4
или x8
, например, карта расширения USB 3.0, сможет передавать данные в четыре или восемь раз быстрее соответственно.

Скорость передачи портов PCI-E x16 теоретически ограничивается максимальной полосой пропуская в размере около 15 Гбит/с. Этого более чем достаточно в 2017 года для всех современных графических видеокарт, разработанных NVIDIA и AMD.

Большинство дискретных видеокарт используют слот PCI-E x16

Протокол PCI Express 4.0 позволяет использовать уже 16 ГТ/с, а PCI Express 5.0 будет задействовать 32 ГТ/с.

Но в настоящее время не существует компонентов, которые смогли бы использовать такое количество полос с максимальной пропускной способностью. Современные топовые графические карты обычно используют x16 стандарта PCI Express 3.0. Нет смысла использовать те же полосы и для сетевой карты, которая на порту x16 будет использовать только одну линию, так как порт Ethernet способен передавать данные только до одного гигабита в секунду (что, около одной восьмой пропускной способности одной PCI-E полосы – помните: восемь бит в одном байте).

На рынке можно найти твердотельные накопители PCI-E, которые поддерживают порт x4, но они, похоже, скоро будут вытеснены быстро развивающимся новым стандартом M.2. для твердотельных накопителей, которые также могут использовать шину PCI-E. Высококачественные сетевые карты и оборудование для энтузиастов, такие как RAID-контроллеры, используют сочетание форматов x4 и x8.

Вторая модификация PCI-E

На смену первому поколению данного графического интерфейса в 2007 году пришел PCI-E 2. 0 x16. Видеокарты 2-го поколения, как было отмечено ранее, физически и программно были совместимы с первой модификацией этого интерфейса. Только в таком случае существенно снижалось быстродействие графической системы до уровня версии интерфейса PCI Express 1.0 16х.

Теоретически предел передачи информации в этом случае был равен 16 Гб/с. Но 20 процентов полученного прироста расходовалось на служебную информацию. В итоге в первом случае реальная передача была равна: 8 Гб/с – (8 Гб/с х 20% : 100%) = 6,4 Гб/с. А для второго исполнения графического интерфейса это значение было уже таким: 16 Гб/с – (16 Гб/с х 20% : 100%) = 12,8 Гб/с. Разделив же 12,8 Гб/с на 6,4 Гб/с, получаем реальный практический прирост быстродействия в 2 раза между 1-м и 2-м исполнением PCI Express.

Различные версии для спецификации PCI-E

● PCI Express 1.0

В 2003 году PCI-SIG представила PCIe 1.0a со скоростью передачи данных в каждой полосе 250 МБ / с и скоростью передачи 2.5 гигабайта в секунду (GT / s). Поскольку каждый байт составляет 10 бит (1 начальный бит, 8 бит данных и 1 конечный бит), скорость передачи составляет 2.5 ГБ / 10 = 250 МБ / с (250 мегабайт в секунду). Таким образом, можно рассчитать, что скорость однонаправленной передачи PCI-E 16X составляет 250 МБ / с * 16 = 4 ГБ / с, а скорость двунаправленной передачи составляет 8 ГБ / с.

● PCI Express 2.0

PCI-SIG объявила о доступности спецификации PCI Express Base 2.0 15 января 2007 года. PCI-E 1X (стандарт 2.0) определяет одностороннюю скорость передачи данных 5G. Поскольку каждый байт составляет 10 бит (1 начальный бит, 8 бит данных и 1 конечный бит), скорость однонаправленной передачи составляет 5G / 10 = 500 МБ / с (500 мегабайт в секунду). Таким образом, можно сделать вывод, что скорость однонаправленной передачи PCI-E 16X (стандарт 2.0) составляет 500 МБ / с * 16 = 8 ГБ / с, скорость двунаправленной передачи составляет 16 ГБ / с, а скорость передачи данных PCI-E 32X (стандарт 2.0) – 32 ГБ / с.

● PCI Е 3.0

В августе 2007 года PCI-SIG объявил, что PCI Express 3.0 будет передавать данные со скоростью 8 гигабайт в секунду (GT / s). PCI-E 1X (стандарт 3.0) использует для передачи однонаправленную скорость передачи 10 Гбит / с. Поскольку каждый байт составляет 10 бит (1 начальный бит, 8 бит данных и 1 конечный бит), скорость однонаправленной передачи составляет 10 Гбит / с / 10 = 1000 МБ / с (1000 мегабайт в секунду). Следовательно, мы можем сделать вывод, что скорость односторонней передачи PCI-E X16 (стандарт 3.0) составляет 1000 МБ / с * 16 = 16 ГБ / с, а скорость двунаправленной передачи составляет 32 ГБ / с, скорость двунаправленной передачи PCI-E X32 (стандарт 3.0) – до 64 ГБ / с.

∆ Различные спецификации PCIe: от PCI до PCIe 6.0

● PCI-E 4.0

PCI-SIG предварительно анонсировал PCI Express 4.0 29 ноября 2011 года, обеспечивая скорость передачи данных 16 ГТ / с, что удваивает пропускную способность, обеспечиваемую PCI Express 3.0. Следовательно, скорость 16-канальной двунаправленной передачи теоретически может достигать 512 ГБ / с, то есть 64 ГБ / с. Кроме того, стандарт PCI-E 4.0 оптимизирует устройства хранения с интерфейсами PCI-E, такие как жесткие диски (HDD) PCI-E и карты RAID PCI-E, чтобы извлечь выгоду из преимуществ низкой задержки PCI-E. автобус.

Спецификации PCI E 4.0 также представили OCuLink-2, альтернативу Thunderbolt, продвигаемую Intel. PCI-E OCuLink разработан на основе PCI-E 3.0 и будет использовать медные кабели в качестве среды подключения, обеспечивая минимальную скорость соединения 8 Гбит / с (PCI-E 3.0 x1) и максимальную 32 Гбит / с (PCI-E 3.0 х4).

● PCI-E 5.0

Поскольку PCIe 5.0 увеличил скорость передачи данных до 32 Гбит/с, скорость передачи данных Ethernet-устройства достигла 56 Гбит/с и приближалась к 112 Гбит/с. С точки зрения скорости передачи данных измерительное оборудование в настоящее время может полностью удовлетворить потребности измерения сигнала данных PCIe 5.0. Фактически, сигнал PCIe 5.0 модулируется NRZ, а сигнал Ethernet 56 Гбит/с — методом PAM4 и основной частотой.

PCI Express

PCI Express (PCIe) — это шинная технология ввода-вывода, предназначенная для замены периферийных компонентов (PCI), PCI-X и ускоренного графического порта (AGP). Предоставляя расширенные функции и повышенную пропускную способность, PCIe устраняет многие недостатки PCI, PCI-X и AGP. PCIe сохраняет полную совместимость программного обеспечения со спецификацией локальной шины PCI 2.3 и заменяет параллельную архитектуру шины PCI и PCI-X последовательной архитектурой шины подключения типа “точка — точка”.

Два устройства PCIe соединены каналом, и каждое из них состоит из одной или нескольких полос. Каждая полоса состоит из двух низковольтных разностных сигнальных пар, перевозящих 2,5 Гбит/с движения в противоположных направлениях. Одна пара используется для передачи, а другая — для получения. Чтобы еще больше увеличить пропускную способность канала, можно разместить несколько полос параллельно (x1, x2, x4, x8, x12, x16 или x32) между двумя устройствами PCIe для агрегирования пропускной способности каждой отдельной полосы.

Оборудование PCIe обратно совместимо с программным обеспечением PCI в операционных системах Microsoft Windows 2000 и Microsoft Windows XP. Расширенные функции PCIe изначально поддерживаются только в Windows Vista и более поздних версиях Windows.

Наследие и современность

К 2010 году некоторые новые маетеринские платы оснащались AGP-слотами. При этом, никаких новых чипсетов на рынке по AGP-формату не было выпущено, материнские платы менялись, слот оставался прежним. Старые чипсеты в новых материнских платах поддерживали старую спецификацию AGP.

Графические процессоры на тот период времени использовали платформу PCI-Express, причем общего назначения (а не целенаправленно заточенные под графику). Это стандарт, поддерживающий высокую скорость передачи данных и полный дуплекс. Для создания AGP-совместимой видео-карты те чипы требовали дополнительного мостового чипа типа «PCIe-to-AGP», чтобы конвертировать сигналы PCIe в плоскость AGP, и наоборот. Это влекло за собой повышение стоимости, поскольку возникала необходимость внедрения дополнительного чипа-моста, а для отдельных AGP-устройств — еще и специальной системной платы.

Однако, тем не менее, различные производители продолжают выпускать графические карты формата AGP для все более и более сокращающейся аудитории потребителей. Первые карты, оснащеные таким вот мостом, выпущены двумя производителями: eForce 6600 и ATI Radeon X800 XL. Эти устройства были представлены в 2004-2005 годах. В 2009 году AGP карты от Nvidia выделились в новую ветку: GeForce 7 Series. В 2011 году DirectX 10-совмесимые AGP карты от AMD (Club 3D, HIS, Sapphire, Jaton, Visiontek, Diamond, etc.) включали такие модели, как: Radeon HD 2400, 3450, 3650, 4350, 4650, и 4670. AGP-серия HD 5000, упомянутая в некоторых программных обеспечениях, на самом деле, никогда не была доступна. Существовало множество проблем с AMD Catalyst 11.2 — 11.6 AGP-драйверами, особенно под Windows 7, с серией HD 4000, использующей версию драйвера 10.12 или 11.1, рекомендуемую источниками, близкими к производителю. Некоторые из перечисленных выше производителей предлагают более старые версии AGP-драйверов для полноценной и стабильной работы устройств. Так, потребительский фокус все более смещается в сторону PCIe-платформы.

Неофициальные расширения

Огромное число нестандартных вариаций AGP-интерфейса было выпущено самими производителями оборудования.

Внутренний интерфейс AGP

Ultra-AGP, Ultra-AGPII

Стандарт внутреннего AGP-интерфейса, использовавшийся производителем SiS для мостов контроллеров с интегрированной графикой. Оригинальная версия поддерживает такую же пропускную способность, что и AGP 8×, в то время, как Ultra-AGPII имеет масимальный показатель пропускной способности в 3.2ГБ/с.

AGP порты, основанные на PCI

AGP Express

Ненастоящий и неполноценный AGP-интерфейс, но позволяет AGP-карте быть подключенной посредством шины PCI Express, расположенной на материнской плате. Данная технология активно использовалась и применялась на материнских платах компании ECS. Она предназначалась для того, чтобы использовать существующую AGP-карту в новых материнских платах, взамен устаревающей PCIe-карте.

По своей сути, слот AGP Express — это тот же самый PCI-слот, но только с удвоенными показателями электроэнергии, и с несколько другим разъемом. Он допускает обратную совместимость с AGP-картами, но не обеспечивает полную программную поддержку (поэтому иногда случается так, что некоторые AGP-карты не работают на слоте AGP Express) и полную производительность карты. PCI-слот, по своей сути, обеспечивает меньший уровень пропускной способности. Но в любом случае, AGP все равно быстрее.

AGI

AGI — ASRock Graphics Interface, является частным вариантом общераспространенного стандарта Accelerated Graphics Port (AGP). Его основной целью является обеспечение AGP-поддержкой фирменных материнских плат компании ASrock. Дело в том, что фирменные чипсеты компании не поддерживают AGP-формат, поэтому возникла необходимость в «домашней» адаптации имеющихся технологий под общепринятые. Тем не менее, имеющиеся у ASrock технологии не имеют полной совместимости с AGP — некоторые известные и довольно распространенные чипсеты видео-карт не поддерживаются их внутренним оборудованием.

AGX

Advanced Graphics eXtended (AGX) — фирменная технология компании EpoX, представляет собой очередную вариацию AGP-шины, в фирменном исполнении. AGX обладает всеми теми же преимуществами и недостатками, что и AGI. Инструкция по эксплуатации не рекомендует использовать AGP 8× ATI карты с AGX — плохая совместимость.

XGP

Xtreme Graphics Port — фирменный интерфейс компании Biostar, также является аналогом AGP, с такими же преимуществами и недостатками, как AGI и AGX.

AGP-порты, построенные на PCIe платформе

AGR

AGR — Advanced Graphics Riser. Это вариация AGP-порта, используемая на некоторых «PCIe-материнках». Технология разработана компанией MSI, и предлагает совместимость, хотя и ограниченную, с AGP-технологией.

AGR — это, по сути, модифицированный PCIe-порт, обеспечивающий производительность, близкую к показателям AGP 4×/8×. Но, опять-таки, как и все разъемы-аналоги, данный формат не поддерживает все без исключения AGP-карты. Производитель опубликовал на своем официальном сайте перечень карт, поддерживаемых их форматом.

Основные характеристики PCI–Express (1.0, 2.0 и 3.0)

Несмотря на то, что названия PCI и PCI-Express очень похожи, принципы соединения (взаимодействия) у них кардинально отличаются. В случае PCI-Express используется линия – двунаправленное последовательное соединение, типа «точка-точка», данных линий может быть несколько. В случае с видеокартами и материнскими платами (не учитываем Cross Fire и SLI), которые поддерживают PCI-Express x16 (то есть большинство), можно запросто догадаться, что таких линий 16 (рис.3), довольно часто на материнских платах с PCI-E 1.0, можно было наблюдать второй слот x8, для работы в режиме SLI или Cross Fire.

Ну, а в PCI, устройство подключается к общей 32- х разрядной параллельной шине.

Рис. 3. Пример слотов с различным количеством линий

(как уже говорилось ранее, наиболее часто используется х16)

Для интерфейса PCI-Express 1.0 пропускная способность составляет 2,5 Гбит/c. Эти данные нужны нам, чтобы отслеживать изменения этого параметра в различных версиях PCI-E.

Далее, версия 1.0 эволюционировала в PCI-E 2.0. В результате данного преображения, мы получили в два раза большую пропускную способность, то есть 5 Гбит/c, но хотелось бы отметить, что в производительности графические адаптеры, особо не выиграли, так как это просто версия интерфейса. Большая часть производительности зависит от самой видеокарты, версия интерфейса может только незначительно улучшать или тормозить передачу данных (в данном случае «торможения» нет, и присутствует неплохой запас).

Точно так же в 2010 году, с запасом, был разработан интерфейс PCI-E 3.0, на данный момент он используется во всех новых системах, но если у Вас все ещё 1.0 или 2.0, то не горюйте – ниже мы поговорим о относительно обратной совместимости различных версий.

В версии PCI-E 3.0, пропускная способность была увеличена в два раза по сравнению с версией 2.0. Также там было произведено немало технических изменений.

К 2015 году ожидается появление на свет PCI-E 4.0, что для динамической IT-индустрии абсолютно неудивительно.

Ну да ладно, будем заканчивать с этими версиями и цифрами пропускной способности, и затронем очень важный вопрос обратной совместимости различных версий PCI-Express.

Conclusion

After this lengthy discussion about PCIe 3.0 vs. 2.0, we have seen that with the upgrade in generations, we also get an increase in the performance of the components.

PCIe components are cross-compatible, meaning that regardless of your generation, whether a 2.0 or a 3.0, you can still use the different slots and devices together without much hassle.

One thing you’ll need to note is that sometimes the motherboard may offer two different PCIe protocols at the same time for its other slots.

For instance, the AMD A320 motherboards offer PCIe v2.0 for slots connected to the motherboard chipset and PCIe v3.0 for the x16 slot connected to the CPU.

Also Read: Can a PCIe 4.0 Device Work in a PCIe 3.0 Slot?

Как узнать мою версию PCI Express?

Скачайте и установите CPU-Z. После установки откройте его и перейдите на вкладку «Основная плата». На вкладке «Графический интерфейс» вы увидите, какой у вас тип подключения PCIe, а также его ширину. Найдите «x16» в «Link Width» и «PCI-Express 3.0» в «Version».

Как мне узнать, есть ли у меня PCI 1 или 2?

Если вы не можете найти номер модели, вы можете перейти на веб-сайт компании и затем пролистать его. Вы должны ввести устройство, которое используете, и спецификации появятся. Как только спецификации станут доступны, вы узнаете версию слота PCI Express, установленного на вашей материнской плате.

Как отличить слоты PCI Express?

Слот PCIe x1 имеет одну полосу и может перемещать данные с одним битом за цикл. Слот PCIe x2 имеет две полосы и может перемещать данные со скоростью два бита за цикл (и так далее). Вы можете вставить карту PCIe x1 в слот PCIe x16, но эта карта получит меньшую пропускную способность.

PCI Express 2.0 — это то же самое, что x16?

X16 — это ширина слота и соответствующая пропускная способность, доступная для устройств, подключенных к этому слоту, и от них. … 1.0 и 2.0 относятся к версиям слота PCI Express, с 2.0 пропускная способность и скорость вдвое превышают скорость 1.0, так что слот x16 PCI Express является самым большим слотом в семействе PCI Express.

Когда вышел PCI Express 3.0?

Что такое PCI Express?

PCI Express: однонаправленная пропускная способность в конфигурациях x1 и x16
Поколение	Год выпуска	Пропускная способность x1
PCIe 3.0	2010	1 ГБ / с
PCIe 4.0	2017	2 ГБ / с
PCIe 5.0	2019	4 ГБ / с

Какой у меня слот PCI?

Щелкните ссылку «Материнская плата» на панели навигации. Слоты PCI на вашем ПК будут отображаться в группе данных PCI. Конкретный тип слота PCI указан рядом с полем «Тип слота» для каждой записи PCI. Например, «Тип слота — PCI-Express» означает, что ваш компьютер использует слоты PCI-Express.

Можете ли вы подключить m 2 к PCIe?

2 разъема. В зависимости от типа и функциональности накопитель M. 2 может использовать либо стандартный интерфейс SATA, либо более быстрый интерфейс PCIe (Peripheral Component Interconnect Express), но в обоих случаях он подключается непосредственно к материнской плате.

Что такое скорость шины PCI?

PCI работает с максимальной скоростью 266 Мбит / с при 66 МГц или 133 Мбит / с при 33 МГц. Этот корпус оснащен слотом PCI Express (PCIe) x1 (v. 1.0), который работает со скоростью 250 Мбит / с. Доступная полоса пропускания шины PCIe распределяется поровну между слотами PCI, независимо от того, вставлена ли карта в каждый слот.

Можете ли вы подключить PCIe 1x к 16x?

Вы можете использовать карту PCIe x1 или карту PCIe x4 в слоте PCIe x16. Работают нормально. Так что, если вы думаете, что вам не хватает слотов PCI-e, возможно, это не так. Более короткая карта PCIe отлично работает в более длинном слоте.

Можно ли вставить карту PCI Express x8 в слот x16?

Да. Слот PCI Express большего размера подходит для всех небольших карт PCI Express. Это означает, что вы можете подключить карту x1, x2, x4 или x8 в слот x16, карту x4 в слот x8 и так далее.

Можете ли вы запустить PCI Express 3.0 в слоте 2.0?

Существует три версии этого слота, но они обратно совместимы, поэтому современная видеокарта PCI Express 3.0 будет работать с материнской платой со слотом PCI Express x16 2.0.

Что означает x16 на PCI Express?

PCI Express x16 означает, что в интерфейсе между материнской платой и видеокартой имеется 16 каналов связи. Если на вашей материнской плате есть слот PCIx x16, вы можете получить карту PCIx x16 (лучше всего) или любое количество каналов вплоть до PCIx x1.

Могу ли я использовать карту PCI 3 в слоте PCI 2?

Нет. Ни одной видеокарте на рынке не будет заметно препятствий из-за слота PCI-E 2.0. Вы бы увидели разницу в 1-2% с графическими процессорами высшего класса, если бы сравнивали их бок о бок (PCI-E 2.0 против 3.0), но если бы вы получали GTX1080, вы бы уже были на PCI-E 3.0. .

Стоит ли PCI Express 4.0?

Краткий ответ: нет. Более длинный ответ: если у вас нет остатка бюджета и веской причины его сжечь, вряд ли стоит покупать PCIe 4.0 для игровой системы прямо сейчас. Для игр сейчас несколько видеокарт поддерживают PCIe 4.0. … Однако для игр скорость хранения не имеет большого значения.

Можно ли вставить карту PCIe 3.0 в слот 4.0?

Как и PCIe 3.0, PCIe 4.0 имеет прямую и обратную совместимость. Это означает, что PCIe 4.0 можно использовать как прямую замену PCIe 3.0, но это также означает, что если вы подключите карту PCIe 3.0 к слоту PCIe 4.0, карта будет работать в соответствии со спецификациями PCIe 3.0.

Насколько быстро работает PCIe 3.0 x16?

Сводка параметров интерфейса PCI Express:

Общая пропускная способность: (канал x16): PCIe 3.0 = 32 ГБ / с, PCIe 2.0 = 16 ГБ / с, PCIe 1.1 = 8 ГБ / с. Скорость передачи данных: PCIe 3.0 = 8.0GT / s, PCIe 2.0 = 5.0GT / s, PCIe 1.1 = 2.5GT / s.

Будущие поколения: PCIe 5.0 и PCIe 6.0

PCIe 5.0

Официальный стандарт PCIe 5.0 вышел в мае 2019 года. Он обеспечит пропускную способность до 128 Гбит/с. Спецификация совместима с предыдущими поколениями PCIe. Ожидается, что первые устройства PCIe 5.0 поступят в продажу в 2020 году.

PCI-SIG, который устанавливает стандарты PCIe, планирует, что под PCIe 4.0 и PCIe 5.0 будут выпускаться железо одновременно, но PCIe 5.0 будет нацелен на высокопроизводительные компьюетры, требующих наибольшей пропускной способности. А значит, PCIe 5.0 будет использоваться в центрах обработки данных, сетевых средах и высокопроизводительных вычислительных средах (HPC), а для менее требовательных нужд (а к ним относятся персональные компьютеры, в том числе и игровые), подойдут PCIe 4.0.

PCIe 6.0

В июне PCI-SIG объявил, что выпустит стандарты для PCIe 6.0 в 2021 году (спецификация в настоящее время находится в редакции 0.5). Товаров для этого стандарта мы не увидим до конца 2022 года, если не до 2023 года.

PCIe 6.0 удвоит пропускную способность PCIe с 5,0 до 256 ГБ/с среди такого же максимального числа линий х16. Ожидается, что он будет совместим с предыдущими поколениями PCIe.

	Пропускная способность	Gbps	Частота
PCIe 1.0	8 Гб/с	2.5 ГТ/с	2.5 ГГц
PCIe 2.0	16 Гб/с	5 ГТ/с	5 ГГц
PCIe 3.0	32 Гб/с	8 ГТ/с	8 ГГц
PCIe 4.0	64 Гб/с	16 ГТ/с	16 ГГц
PCIe 5.0	128 Гб/с	32 ГТ/с	32 ГГц
PCIe 6.0	256 Гб/с	64 ГТ/с	32 ГГц

https://youtube.com/watch?v=hiJTpG2Ns2o%3F

Обратная совместимость версий PCI-Express 1.0, 2.0 и 3.0

Данный вопрос волнует многих, особенно при выборе видеокарты
для текущей системы. Так как довольствуясь системой с материнской платой, которая поддерживает PCI-Express 1.0, возникают сомнения, будет ли корректно работать видеокарта с PCI-Express 2.0 или 3.0? Да, будет, по крайней мере так обещают разработчики, которые обеспечили эту самую совместимость. Единственное то, что видеокарта, не сможет полностью раскрыться во всей красе, но потери производительности, в большинстве случаев, будут незначительны.

С точностью наоборот, можно преспокойно устанавливать видеокарты с интерфейсом PCI-E 1.0, в материнские платы, которые поддерживают PCI-E 3.0 или 2.0, тут вообще ничего не ограничивается, так что будьте спокойны по поводу совместимости. Если, конечно же, с другими факторами все в порядке, к таковым можно отнести недостаточно мощный блок питания и т.д.

В общем, мы довольно подробно поговорили относительно PCI-Express, что позволит вам избавиться от множества неясностей и сомнений по поводу совместимости и понимания различий в версиях PCI-E.

В нем применено две новых частоты работы: 100 МГц и 133 МГц. Кроме того, в данной шине реализован механизм раздельных транзакций в целях улучшения производительности при единовременном подключении нескольких устройств.

По сути, PCI-X, который можно расшифровать как PCI-eXtended, является укороченной версией PCI-E. Впоследствии расширение было вытеснено своим более компактным аналогом, поскольку пространство на материнской плате стало все более острым вопросом, «материнки» становились все меньше, что требовало того же от слотов. Так PCI-E практически полностью вытеснил PCI-X.

Для шины PCI-X существуют ограничения по числу подключаемых к ней устройств: 66 МГц — 4, 100 МГц — 2, 133 МГц — 1, 2, 266 и 533 МГц — только 1.

Данная шина совместима со всеми 3.3 В и универсальными картами расширения PCI. Как правило, PCI-X не широко используется на современных материнских платах. В проф-сегменте используется для RAID -контроллеров, в SSD, под PCI-E .

PCI-X была разработана в сотрудничестве компаниий IBM, HP и Compaq. Шина появилась на рынке в 1998 году. Основной целью создания новой шины являлась попытка внедрить на рынок кодифицированную различными расширениями на платформе локальной PCI новую шину, которая бы исключила недостатки PCI, была бы быстрее и производительнее, и при этом увеличила бы популярность таких устройств, как: Gigabit Ethernet , Fibre Channel и карт Ultra3 SCSI . PCI-X отключается от других PCI шин и позволяет различным агентам использовать ее. Сплит-ответы увеличивают эффективность шины за счет устранения повторных циклов, в течение которых данные не могут быть переданы по шине. Кроме того, в PCI-X добавились устройства MSI, прерывание системы с помощью записи в хост-памяти.

Теоретически, максимальный объем данных, передаваемых между процессором и периферийными устройствами посредством PCI-X, составляет 1,06 Гб/с, по сравнению с 133 Мб/с у стандартного PCI. PCI-X также обладает улучшенным уровнем отказоустойчивости, позволяя пользователю, например, провести повторную инициализацию неисправной карты или перевести ее в автономный режим.

PCI-X не совместим со старыми 5-Вольтовыми I/O, которые так широко применялись в стандартной версии PCI.

В чем отличие PCI-X от PCI 64?

64-битный PCI слот отличим от 32-битного по длине, в первую очередь, а от PCI-X он отличается наличием трех сегментов, с одним посередине, который намного короче остальных. PCI-X слоты можно отличить от PCI 64 по маленькому сегменту а начале, такой же маленький в PCI 64 находится посередине слота. Это что касается визуальных отличий.

32-битная карта будет должным образом функционировать на PCI-X слоте, но PCI-X карты не будут работать на 32-битном слоте. Некоторые PCI 64 карты могут функционировать на 32-битных слотах нормально, но при неизбежной двукратной потери мощности, поскольку пропускная способность шины — ниже.

Версии:

Карты

66 MHz
100 MHz
133 MHz
266 MHz
533 MHz

Слоты

66 MHz
133 MHz
266 MHz
533 MHz

Каждый пользователь ПК хоть раз открывал диспетчер устройств на своем компьютере

Не важно, будь то обычный стационарный компьютер или ноутбук, везде можно найти так называемый PCI-контроллер. Что это и зачем он нужен в компьютере? Где его искать и что с ним делать?

Устаревшие поколения

Стандартным интерфейсом для подключения видеокарт на данный момент является шина PCI-Express (PCIe или PCI-E), которая пришла на смену AGP.

Основное различием между PCI-Express 16x и PCI-Express 2.0 в том, что в версии 2.0 была увеличена максимальная пропускная способность до 8 Гбит/с в каждом направлении, а также увеличивает возможности энергоподачи до 300 Вт, для этого на видеокарты устанавливается 2 x 4-штырьковый разъем питания.

PCI-Express реализован в различных версиях, отличающихся пропускной способностью: 1x, 2x, 4x, 8x, 16x и 32х. Видеоинтерфейс PCI-E 16x обеспечивает пропускную способность равную 4 Гб/с в каждом направлении. Также были реализации PCI-Exp 8x (в бюджетных SLI- или CrossFire-решениях) и PCI-E 4x (или PCI-Express Lite).

Конечно, чем выше пропускная способность видеокарты, тем выше производительность и FPS в играх. Однако, у видеоинтерфейса AGP пропускная способность была практически такой же, как и у ранних версиях PCI-Express, и преимущество последнего было в масштабировании, а значит можно было подключить одновременно до четырех видеокарт.

Стандарт PCI-Express обеспечивает мощность питания: по напряжению 3,3 В до 3 А, по 12 В – до 5,5 А. Таким образом всего до 76 Вт отдаваемой видеокарте мощности. Но даже этого некоторым видеокартам не хватает и на них устанавливают один или несколько дополнительных 6-контактных разъема PCI-Express, при этом каждый способен дополнительно обеспечить ток по шине 12 В – до 6 А, а значит всего 72 или 144 Вт мощности. Значит PCI-Express 1.1 может обеспечить питание видеокарты, которые потребляют до 220 Вт электроэнергии.

Видеостандарт AGP имеет до 42 Вт отдаваемой мощности, так как по шине питания 3,3 В видеокарта потребляет до 6 А, по 5 В – до 2 А, по 12 В – 1А.

AGP

AGP (Accelerated Graphics Port) –32-битная системная шина для видеокарты. Стандарт был разработан в 1997 году компанией Intel. Хоть стандарт является устаревшим, в продаже все еще можно встретить видеокарты с этим видеоинтерфейсом.

Для сравнения с пропускной способностью PCI Express приведем пример нескольких вариантов шины AGP:

AGP 1х — 266 Мб/с;
AGP 2х — 533 Мб/с;
AGP 4х -1,07 Гб/с;
AGP 8х — 2,1 Гб/с.

Full Comparison Between PCI Express 2.0 vs. 3.0

– PCIe Lane Speeds Between PCI Express 3.0 vs. 2.0

The most distinguishable difference between these two PCI express versions is their speeds or bandwidths. The 2.0 has a bandwidth of 0.50 GB/s while version 3.0 comes with 0.985 GB/s.

With this in mind, we can come to the conclusion that each new PCIe generation is designed to provide twice the bandwidth of the previous generation per lane.

– Version Effects on Device Speed and Size

While this factor isn’t directly related to the PCIe slot and bus on the motherboard, the PCIe version can have a direct effect on the expansion cards.

For example, a PCI express 3.0 M.2 NVMe SSD card is designed to take up 4 PCIe lanes. However, this expansion card can only be used by older generation SSDs, such as the Samsung 970 Evo which comes with a read speed of 3.5GB/s.

Compare that to a PCIe 4.0 card that can be installed on newer SSD generations like the Samsung 980 pro, which can provide speeds up to 7.0GB/s. This factor simply shows that the lower the PCIe generation, the lower the speeds the devices they are designed with will be able to provide.

Additionally, the lanes and size occupied by a device will change with each newer PCIe generation. For instance, an expansion card built to use PCIe 2.0 x16 lanes will provide the same performance as eight PCIe 3.0 lanes if it’s redesigned with 3.0 x8 connectors.

– Encoding

The way data is encoded on any device has an impact on the overall bandwidth the device produces. This logic also applies to PCIe protocol. PCI Express 2.0 utilizes an 8b/10b encoding system.

This means that for every 10 bits sent to the source destination, eight bits are categorized as data while the remaining two bits are considered as overhead. That’s about 20 percentages of the transmitted data having no impact, thus providing less efficiency.

On the other hand, PCIe 3.0 uses a 128b/130b encoding system. The overhead here is a lot smaller, thereby allowing the PCI Express 3.0 to achieve a higher bandwidth without the need to double the transfer rate.

PCI Express 2.0 offers a maximum transfer speed of 5.0 GT/s, also known as Giga Transfer per second. The PCI Express 3.0 supports up to 8.0GT/s.

As you can see, despite the fact that PCIe 3.0 has double the bandwidth of the PCIe 2.0 across each PCIe lane, its transfer rate isn’t doubled, that is, the transfer rate isn’t 10GT/s. This is due to the much better encoding the PCIe 3.0 is designed with, allowing it to reduce overheads.

– Power Usage

Thanks to the fact that PCIe 3.0 can double the bandwidth of the PCIe 2.0 without doubling the transfer rate, it’s able to transfer more data per clock cycle compared to PCIe 2.0. This phenomenon results in a higher efficiency, which leads to better power consumption.

The basic template here is lower transfers lead to lower power consumption, which means that smaller electrical sub-components will be used, thereby leading to cheaper expansion cards.

– Extended Usage

Both PCIe 3.0 and 2.0 are compatible with other PCIe generations, whether older or newer. However, for users who are looking to get the ideal performance from their computers over time while keeping up with the PCIe trends, it’s recommended that you choose a motherboard with PCIe 3.0 slots.

The first reason why you want to do this is that PCIe 3.0 is faster and it provides better transfer speeds than PCIe 2.0. Better transfer speeds mean that you’ll enjoy more reliable performance when using your computer for tasks like video rendering and high-quality gaming.

The second reason is that manufacturers churn out newer devices almost every day. If your PCIe motherboard is designed with PCIe 2.0 slots, you won’t be able to fully utilize some of the newer cards coming out now, unlike if you pair them with a PCIe 3.0 slot.

As we mentioned earlier, the older PCIe 2.0 slot will cause bottlenecks for the newer cards, which are likely to have PCIe 3.0 or newer connectors. And if you buy a PCIe 2.0 card, you may end up underutilizing your computer’s PCIe 3.0 slot if that’s what it’s designed with.

If you have a higher budget or you’re looking to delve into high-performance gaming or tasks, we’ll recommend that you choose a PCIe 4.0 motherboard.

Заключение

PCI Express работает в потребительских, серверных и промышленных приложениях как межсоединение на уровне материнской платы (для соединения периферийных устройств, установленных на материнской плате). PCIe эволюционировал от PCI, созданного в 1992 году, до нынешнего PCIe 5.0. В настоящее время слот PCI-E стал основным слотом расширения на материнской плате. Помимо применения в графических картах, слоты PCI-E также могут использоваться в оборудовании, таком как независимые звуковые карты, независимые сетевые карты, карты расширения интерфейса USB 3.0/3.1 и твердотельные накопители.