PCI Express 인터페이스의 다양한 작동 모드에서 NVMe 드라이브: 데이터 전송 작업의 인터페이스 확장성에 대한 실제 연구입니다. PCI 장치 - 그것은 무엇입니까? PCI 비디오 카드

HighPoint RocketRAID 2320: PCIe 인터페이스를 갖춘 우리 연구실의 두 번째 SATA II RAID 컨트롤러입니다.

PCI Express(PCIe)가 시장에 출시된 지 약 1년 반이 지났지만 여전히 그래픽 카드를 위한 새로운 인터페이스로 인식되고 있습니다. PCI Express를 지원하는 데스크탑 마더보드는 이 인터페이스와 함께 추가 슬롯을 제공하지만 오늘날에는 거의 사용되지 않습니다. 실제로 서버 및 워크스테이션용 마더보드의 대역폭이 더 높은 버전과 같습니다.

PCI Express x16은 이론적으로 PCI-X 533(8GB/s 대 4.26GB/s)보다 더 많은 대역폭을 제공할 수 있지만 PCIe는 PCI-X가 아닌 다른 이전 버스를 대체하기 위한 것이 아니라는 점을 강조하는 것이 중요합니다. 인터페이스. PCIe는 마케팅상의 이유로 AGP GUI를 대체하고 듀얼 그래픽 카드 사용을 위한 길을 닦기 위한 것이었습니다. 그리고 오래된 32비트 병렬 PCI 버스도 교체가 필요했습니다. 현대 표준에 따르면 PCI는 좋은 버스라고 할 수 없습니다. PCI는 상대적으로 낮은 대역폭을 제공하며 모든 PCI 장치에서 공유됩니다. 기가비트 이더넷, 고화질 주변 장치 및 스토리지 컨트롤러와 같은 최신 기술에는 더 높은 대역폭이 필요합니다.

PCI Express의 요점을 살펴보겠습니다. 이 인터페이스는 PCI-X보다 반드시 빠르지는 않지만 더 간단하고 장치별로 대역폭을 제공합니다. 이것이 오늘날 PCI Express 지원과 함께 점점 더 많은 서버/워크스테이션 칩셋이 등장하는 이유입니다. 각 장치에 대역폭을 할당하는 것은 너무 유혹적입니다.

가능한 애플리케이션 중 하나는 인터페이스의 "좁음"으로 인해 오랫동안 어려움을 겪었기 때문에 즉시 네트워크 및 스토리지 컨트롤러라고 부를 수 있습니다. 10Gbps 이더넷 테스트 환경을 구축하는 것이 드라이브 컨트롤러를 사용하는 것보다 더 어렵다는 것은 이해할 수 있습니다. 따라서 테스트를 위해 RAID를 선택했습니다.

우리는 두 가지 최신 HighPoint Serial ATA II RAID RocketRAID 컨트롤러인 모델 2220과 2320을 선택했습니다. 두 모델은 동일한 기술을 기반으로 제작되었으며 인터페이스만 다르기 때문입니다. 2220은 PCI-X 모델이고, 2320은 x4 PCI Express 인터페이스를 사용합니다.

PCI-X는 PCI(Peripheral Components Interconnect) 병렬 버스의 대폭 향상된 버전입니다. 이는 클래식 버스 토폴로지를 기반으로 구축되었으며 연결을 위해 많은 수의 트랙/접점이 필요합니다. 위에서 언급했듯이 사용 가능한 대역폭은 모든 장치에서 공유됩니다.

너비가 32비트인 컴퓨터의 일반 PCI와 달리 PCI-X는 64비트 버스입니다. 결과적으로 처리량은 트랙/핀 수 및 슬롯 크기와 마찬가지로 자동으로 두 배가 됩니다. 그러나 전송 프로토콜, 신호 및 커넥터 유형을 포함한 다른 모든 것은 이전 버전과 호환됩니다. 즉, PCI-X 슬롯에는 32비트 PCI 카드(3.3V)를 장착할 수 있습니다. 또한 많은 64비트 PCI-X 카드는 32비트 PCI 슬롯에서 작동할 수 있지만 처리량은 눈에 띄게 감소합니다.

그러나 이러한 버스 확장에도 불구하고 여전히 전문 드라이브 컨트롤러인 SCSI, iSCSI, 파이버 채널, 10Gbps 이더넷, InfiniBand 등에 충분한 대역폭을 제공하지 못했습니다. 따라서 PCI-SIG(Special Interest Group)는 PCI-X 66(Rev. 1.0b)부터 PCI-X 533(Rev. 2.0)까지 사양에 여러 가지 속도 등급을 추가했습니다. 다음 표에는 자세한 정보가 나와 있습니다.

타이어 폭 클록 주파수 기능 대역폭
PCI-X 66 64비트 66MHz 핫플러그, 3.3V 533MB/초
PCI-X 133 64비트 133MHz 핫플러그, 3.3V 1.06GB/초
PCI-X 266 133MHz(DDR) 2.13GB/초
PCI-X 533 64비트, 16비트만 선택 가능 133MHz(QDR) 핫 플러그, 3.3 및 1.5V, ECC 지원 4.26GB/초

보시다시피 PCI-X 133을 사용하여 133MHz에 도달하면 클럭 속도가 더 이상 증가하지 않았습니다. 더 높은 대역폭을 제공하기 위해 이미 익숙할 두 가지 기술, 즉 메모리 버스와 FSB가 사용되었습니다. PCI-X 266은 데이터가 하강 및 상승 클록 펄스에 따라 전송되는 Double Data Rate 기술을 사용합니다. PCI-X 533은 더욱 발전하여 쿼드 데이터 속도를 사용합니다. 인텔은 오랫동안 펜티엄 4와 제온 프로세서의 FSB에 이 기술을 사용해 왔습니다.

왼쪽의 넓은 슬롯은 64비트 PCI-X 버스입니다.


출처: PCI-SIG PCI-X 2.0 프레젠테이션.

위에서 언급했듯이 최대 4.26GB/s의 총 대역폭은 버스에 연결된 모든 장치에서 공유됩니다. 또한 장치가 높은 클럭 속도에서 작동할 수 없는 경우 시스템은 버스 속도를 전체 최저 값인 33MHz로 줄입니다. 그러나 이는 호환성을 위해 지불해야 하는 대가입니다. 그러나 마더보드에 두 개 이상의 PCI-X 브리지를 구현하면 문제가 해결될 수 있습니다. 이 기능을 갖춘 제품은 Asus, Supermicro 및 Tyan과 같은 회사를 포함한 모든 전문가급 제조업체에서 제공됩니다.

이전 버전과의 호환성은 PCI-X의 큰 장점입니다. 관리자는 새 장비가 제대로 작동하는지 절대적으로 확인하고 싶어합니다. 서버와 워크스테이션 시장에 새로운 기술이 도입되는 속도가 그리 빠르지 않은 이유도 바로 이 때문이다. 이전 버전과 호환되고, 충분한 성능을 제공하며, 대규모 하드웨어 기반을 갖춘 기술에 작별 인사를 할 이유가 무엇입니까? 현재 PCI-SIG는 이미 PCI-X 1066 표준을 개발하고 있기 때문에 이러한 상황은 앞으로도 바뀔 것 같지 않습니다. 처리량은 다시 한 번 두 배로 증가할 것이며, 추가로 즉시 기능과 같은 새로운 기능도 받게 될 것입니다. 데이터 압축, 자동 백업 경로 및 장애로부터의 보안. 또한 등시성 전송에 대한 지원이 나타날 수 있지만 기존 PCI와의 호환성을 포기해야 합니다.

PCI - 표현하다 (PCIePCI -이자형)– 직렬, 범용 버스 최초 공개 2002년 7월 22일올해의.

~이다 일반적인, 통일연결된 모든 장치가 공존하는 시스템 보드의 모든 노드에 대한 버스입니다. 오래된 타이어를 교체하러 오셨습니다 PCI그리고 그 변형 AGP, 버스 처리량에 대한 요구 사항이 증가하고 합리적인 비용으로 후자의 속도 성능을 향상시킬 수 없기 때문입니다.

타이어는 다음과 같은 역할을 합니다. 스위치, 단순히 신호를 보내는 것 한 지점에서 다른 지점으로바꾸지 않고. 이는 속도의 명백한 손실 없이, 최소한의 변경과 오류로신호를 전송하고 수신합니다.

버스의 데이터는 이동합니다. 단순한(전이중), 즉 동일한 속도로 양방향으로 동시에 신호라인을 따라 지속적으로 흐른다, 장치가 꺼진 경우에도(직류 또는 0의 비트 신호로).

동기화중복 방법을 사용하여 구성되었습니다. 즉, 대신에 8비트정보가 전송된다 10비트, 그 중 두 개는 공식적인 (20% ) 특정 순서로 게재 비콘을 위한 동기화클럭 생성기 또는 오류 식별. 따라서 한 라인에 대해 선언된 속도는 2.5기가비트, 실제로는 대략 다음과 같습니다. 2.0Gbps진짜.

영양물 섭취버스의 각 장치는 개별적으로 선택되고 기술을 사용하여 규제됩니다. ASPM (활성 상태 전원 관리). 장치가 유휴 상태일 때 허용됩니다(신호를 보내지 않음). 클럭 생성기를 낮추다그리고 버스를 모드로 전환하세요 에너지 소비 감소. 몇 마이크로초 내에 신호가 수신되지 않으면 장치는 비활성으로 간주그리고 모드로 전환 기대(시간은 장치 유형에 따라 다릅니다).

두 방향의 속도 특성 PCI - 익스프레스 1.0 :*

1 엑스 PCI-E~ 500Mbps

4배 PCI-E~ 2Gbps

8 엑스 PCI-E~ 4Gbps

16배 PCI-E~ 8Gbps

32배 PCI-E~ 16Gbps

*단방향 데이터 전송 속도는 이 지표보다 2배 낮습니다.

2007년 1월 15일, PCI-SIG라는 업데이트된 사양을 출시했습니다. PCI-익스프레스 2.0

주요 개선 사항은 다음과 같습니다. 속도 2배 증가데이터 전송 ( 5.0GHz, 에 맞서 2.5GHz이전 버전에서는). 또한 개선됨 지점 간 통신 프로토콜(점끼리), 수정됨 소프트웨어 구성요소그리고 추가된 시스템 소프트웨어 모니터링타이어 속도에 따라. 동시에 보존되었다. 호환성프로토콜 버전 포함 PCI-E 1.x

표준의 새 버전( PCI -익스프레스 3.0 ), 주요 혁신은 수정된 코딩 시스템그리고 동기화. 대신에 10비트시스템( 8비트정보, 2비트공식)이 적용됩니다 130비트 (128비트정보, 2비트공식적인). 이렇게 하면 줄일 수 있습니다 사상자 수속도에 있어서 20%에서 ~1.5%. 디자인도 새롭게 변경됩니다 동기화 알고리즘송신기와 수신기, 개선됨 PLL(위상 고정 루프).전송 속도증가할 것으로 예상됨 2 배(비교 PCI-E 2.0), 여기서 호환성은 유지됩니다이전 버전으로 PCI-익스프레스.

PCI-X는 핀 간격이 0.05인치인 슬롯형 커넥터입니다. 슬롯은 ISA/EISA 또는 MCA보다 후면 패널에서 약간 더 멀리 위치합니다. PCI 카드 구성 요소는 카드 왼쪽 표면에 있습니다. 이러한 이유로 가장 바깥쪽 PCI 슬롯은 일반적으로 인접한 ISA 슬롯과 어댑터 슬롯(케이스 후면 벽에 있는 슬롯)을 공유합니다. 이러한 슬롯을 공유 슬롯이라고 하며 ISA 또는 PCI 카드를 설치할 수 있습니다.

PCI 카드는 5V 및 3.3V 인터페이스 신호용으로 설계될 수 있을 뿐만 아니라 범용으로도 사용할 수 있습니다. PCI 슬롯에는 마더보드(메인 브리지 포함)의 PCI 장치 칩의 전원 공급 장치에 해당하는 신호 레벨(5V 또는 3.3V)이 있습니다. 잘못된 연결을 방지하기 위해 슬롯에는 전압 등급을 결정하는 키가 있습니다. 키는 연락처 12, 13 및/또는 50, 51의 누락된 행입니다.

  • 5V 슬롯의 경우 키(파티션)는 접점 50, 51(케이스 전면 벽에 더 가까움)에 있습니다. 이러한 슬롯은 PCI 3.0에서 취소됩니다.
  • 3.3V 슬롯의 경우 파티션은 핀 12, 13(케이스 후면 벽에 더 가깝습니다)에 있습니다.
  • 범용 슬롯에는 파티션이 없습니다.
  • 5V 카드의 가장자리 커넥터에는 접점 50, 51 위치에만 일치하는 슬롯이 있습니다. 이러한 카드는 PCI 2.3에서 취소되었습니다.
  • 카드 3.3 연락처 12, 13 사이트의 슬롯에만 있습니다.
  • 범용 카드에는 두 개의 키(슬롯 2개)가 있습니다.

키를 사용하면 공급 전압이 부적절한 슬롯에 카드를 설치할 수 없습니다. 카드와 슬롯은 +V I/O 라인에서 나오는 버퍼 회로에 대한 전원 공급만 다릅니다.

  • "5V" 슬롯에서는 +V I/O 라인에 +5V가 공급됩니다.
  • "3.3 V" 슬롯에서는 +(3.3–3.6) V가 +V I/O 라인에 공급됩니다.
  • "5V" 카드에서 버퍼 칩은 +5V 전원용으로만 설계되었습니다.
  • "3.3 V" 카드에서 버퍼 칩은 +(3.3-3.6) V 전원용으로만 설계되었습니다.
  • 범용 카드에서 버퍼 칩은 두 가지 전원 옵션을 모두 허용하며 일반적으로 카드가 설치된 슬롯 유형(즉, +V I/ 아 연락처).

두 유형의 슬롯에는 동일한 이름의 라인에 + 3.3, + 5, + 12 및 –12 V의 공급 전압이 있습니다. PCI 2.2는 주 전원이 꺼졌을 때 PME# 신호를 생성하는 장치에 대해 추가 3.3Vaux 라인("대기" 전원 + 3.3V)을 정의합니다.

메모!

위의 내용은 공식 PCI 사양의 조항입니다. 최신 마더보드에서 가장 흔히 발견되는 슬롯은 5V 슬롯입니다. 그러나 +V I/O 라인의 전압과 인터페이스 신호 레벨은 3.3V입니다. 5V 키가 있는 모든 최신 카드는 이 슬롯에서 정상적으로 작동합니다. 인터페이스 회로는 3.3V 및 5V 전원 공급 장치 모두에서 작동하며 5V 전원 공급 장치가 있는 인터페이스는 최대 33MHz의 주파수에서만 작동할 수 있습니다. "진정한" 5V 마더보드는 486 및 초기 Pentium 모델에서만 사용할 수 있었습니다.

가장 일반적인 것은 핀 A62/B62로 끝나는 32비트 슬롯입니다. 64비트 슬롯은 덜 일반적이며 더 길고 핀 A94/B94에서 끝납니다. 커넥터와 프로토콜의 설계를 통해 64비트 카드와 32비트 슬롯 모두에 64비트 카드를 설치할 수 있으며, 그 반대로 32비트 슬롯과 64비트 슬롯 모두에 34비트 카드를 설치할 수 있습니다. 이 경우 교환의 비트 깊이는 가장 약한 구성 요소에 해당합니다.

카드 설치 및 전력 소비를 알리기 위해 PCI 커넥터(PRSNT1# 및 PRSNT2#)에 두 개의 접점이 제공되며, 그 중 적어도 하나는 카드의 GND 버스에 연결됩니다. 도움을 받으면 시스템은 슬롯에 카드가 있는지 여부와 전력 소비를 확인할 수 있습니다. 전력 소비 코딩은 표에 나와 있습니다. 소형 PCI 카드의 값도 여기에 제공됩니다.

PCI-X 카드 및 슬롯은 기계적으로 3.3V 카드 및 슬롯에 해당합니다. PCI-X 모드 2의 공급 전압 + V I/O는 1.5V로 설정됩니다.

그림은 PC/AT 호환 컴퓨터 설계의 PCI 카드를 보여줍니다. 전체 크기 카드(긴 카드, 107×312mm)는 거의 사용되지 않으며, 단축 카드(짧은 카드, 107×175mm)가 더 자주 사용되지만 크기가 더 작은 카드도 많습니다. 카드에는 ISA 디자인의 표준인 프레임(브래킷)이 있습니다(이전에는 IBM PS/2의 MCA 스타일 프레임이 있는 카드가 있었습니다). 로우 프로파일 카드의 경우 높이는 64.4mm를 초과하지 않습니다. 브래킷의 높이도 더 짧습니다. 이러한 카드는 2U 높이(약 9cm)의 19인치 케이스에 수직으로 설치할 수 있습니다.

PCI/PCI-X 카드 커넥터의 핀 할당은 아래 표에 나와 있습니다.

B행A행B행A행
-12V 1 TRST# 접지/M66EN 1 49 AD9
TCK 2 +12V GND/키 5V/모드 2 50 GND/키 5V
접지 3 TMS GND/키 5V 51 GND/키 5V
TDO 4 TDI AD8 52 C/BE 0#
+5V 5 +5V AD7 53 +3.3V
+5V 6 INTA# +3.3V 54 AD6
INTB# 7 INTC# AD5 55 AD4
INTD# 8 +5V AD3 56 접지
PRSNT1# 9 ECC 5 2 접지 57 AD2
ECC4 2 10 +V I/O AD1 58 AD0
PRSNT2# 11 ECC 3 2 +V I/O 59 +V I/O
GND/키 3.3V 12 GND/키 3.3V ACK 64#/ECC 1 60 요청 64 #/ECC 6
GND/키 3.3V 13 GND/키 3.3V +5V 61 +5V
ECC2 2 14 3.3Vaux 3 +5V 62 +5V
접지 15 우선# 32비트 커넥터의 끝
CLK 16 +V I/O 예약하다 63 접지
접지 17 GNT# 접지 64 C/BE 7#
요청번호 18 접지 C/BE 6# 65 C/BE 5#
+V I/O 19 PME # 3 C/BE 4# 66 +V I/O
AD31 20 AD30 접지 67 PAR 64 /ECC 7 2
서기 29년 21 +3.3V 서기 63년 68 서기 62년
접지 22 서기 28년 서기 61년 69 접지
서기 27년 23 AD26 +V I/O 70 서기 60년
서기 25년 24 접지 서기 59년 71 AD58
+3.3V 25 AD24 서기 57년 72 접지
C/BE3# 26 IDEL 접지 73 서기 56년
AD23 27 +3.3V AD55 74 AD54
접지 28 AD22 AD53 75 +V I/O
AD21 29 AD20 접지 76 AD52
AD19 30 접지 AD51 77 AD50
+3.3V 31 AD18 AD49 78 접지
AD17 32 AD16 +V I/O 79 AD48
C/BE 2# 33 +3.3V AD47 80 AD46
접지 34 액자# AD45 81 접지
IRDY# 35 접지 접지 82 AD44
+3.3V 36 TRDY# AD43 83 AD42
DEVSEL# 37 접지 AD41 84 +V I/O
PCIXCAP 4 38 멈추다# 접지 85 AD40
잠그다# 39 +3.3V AD39 86 AD38
PERR# 40 SMBCLK 5 AD37 87 접지
+3.3V 41 SMBDAT 5 +V I/O 88 AD36
SERR# 42 접지 AD35 89 AD34
+3.3V 43 PAR/ECC0 AD33 90 접지
C/BE 1# 44 AD15 접지 91 AD32
AD14 45 +3.3V 예약하다 92 예약하다
접지 46 AD13 예약하다 93 접지
AD12 47 AD11 접지 94 예약하다
AD10 48 접지 64비트 커넥터의 끝

메모!

1 - M66EN 신호는 PCI 2.1에서 3.3V 슬롯에 대해서만 정의됩니다.
2 - 신호가 PCI-X 2.0에 도입되었습니다(이전에는 예비가 있었습니다).
3 - 신호가 PCI 2.2에 도입되었습니다(이전에는 예비가 있었습니다).
4 - 신호가 PCI-X(PCI - GND)에 입력됩니다.
5 - PCI 2.3에 도입된 신호. PCI 2.0 및 2.1에서는 핀 A40(SDONE#) 및 A41(SBOFF#)이 캐시 스누핑에 사용되었습니다. PCI 2.2에서는 출시되었습니다(마더보드와의 호환성을 위해 이 회로는 5kOhm 저항을 사용하여 높은 수준으로 끌어올렸습니다).

PCI 슬롯에는 JTAG 인터페이스(TCK, TDI, TDO, TMS 및 TRST# 신호)를 통해 어댑터를 테스트하기 위한 접점이 있습니다. 마더보드에서 이러한 신호가 항상 사용되는 것은 아니지만 외부 테스트 장비를 연결할 수 있는 테스트된 어댑터의 논리적 체인을 구성할 수도 있습니다. 체인 연속성을 위해 JTAG가 아닌 카드에는 TDI-TDO 링크가 있어야 합니다.

일부 구형 마더보드의 PCI 슬롯 뒤에는 ISA 신호를 전달하는 미디어 버스 커넥터가 있습니다. 이는 PCI 카드의 ISA 버스용으로 설계된 오디오 칩셋을 수용하도록 설계되었습니다. 대부분의 PCI 신호는 순수 버스 토폴로지를 사용하여 연결됩니다. 즉, 동일한 PCI 버스에 있는 동일한 이름의 슬롯 핀이 서로 전기적으로 연결됩니다. 이 규칙에는 몇 가지 예외가 있습니다.

  • REQ# 및 GNT# 신호는 각 슬롯마다 개별적이며 슬롯을 중재자(일반적으로 이 버스를 상위 버스에 연결하는 브리지)에 연결합니다.
  • 각 슬롯의 IDSEL 신호는 (아마도 저항기를 통해) AD 라인 중 하나에 연결되어 버스의 장치 번호를 지정합니다.
  • INTA#, INTB#, INTC#, INTD# 신호는 접점을 따라 주기적으로 이동되어 인터럽트 요청의 배포를 보장합니다.
  • CLK 신호는 동기화 버퍼 출력에서 ​​개별적으로 각 슬롯에 공급됩니다. 리드 컨덕터의 길이가 균등화되어 모든 슬롯에서 신호 동기화가 보장됩니다(33MHz 공차의 경우 ± 2ns, 66MHz의 경우 - ± 1ns).

그래픽 카드용 래치가 있는 AGP 슬롯.

소비자 PC에 있는 대부분의 그래픽 카드는 AGP(Accelerated Graphics Port) 인터페이스를 사용합니다. 가장 오래된 시스템은 동일한 목적으로 PCI 인터페이스를 사용합니다. 그러나 PCI Express(PCIe)는 두 인터페이스를 모두 대체하도록 고안되었습니다. 이름에도 불구하고 PCI Express는 직렬 버스인 반면 PCI(Express 접미사 없음)는 병렬 버스입니다. 일반적으로 PCI와 PCI Express 버스는 이름 외에 공통점이 없습니다.

AGP 그래픽 카드(상단) 및 PCI Express 그래픽 카드(하단).

워크스테이션 마더보드는 전력 소모가 많은 OpenGL 카드에 추가 전력을 제공하는 AGP Pro 슬롯을 사용합니다. 그러나 일반 그래픽 카드를 설치할 수도 있습니다. 그러나 AGP Pro는 널리 받아들여지지 않았습니다. 일반적으로 전력 소모가 많은 그래픽 카드에는 동일한 Molex 플러그용 추가 전원 소켓이 장착되어 있습니다.

그래픽 카드용 추가 전원: 4핀 또는 6핀 소켓.

그래픽 카드용 추가 전원: Molex 소켓.

AGP 표준은 여러 가지 업데이트를 거쳤습니다.

기준 대역폭
AGP 1X 256MB/초
AGP 2X 533MB/초
AGP 4X 1066MB/초
AGP 8X 2133MB/초

하드웨어를 자세히 알아보고 싶다면 두 가지 인터페이스 전압 레벨이 있다는 점을 기억해야 합니다. AGP 1X 및 2X 표준은 3.3V에서 작동하는 반면 AGP 4X 및 8X는 1.5V만 필요합니다. 또한 모든 유형의 커넥터에 적합한 범용 AGP 카드가 있습니다. 실수로 카드가 삽입되는 것을 방지하기 위해 AGP 슬롯에는 특수 탭이 사용됩니다. 그리고 카드는 슬릿입니다.

상단 카드에는 AGP 3.3V용 슬롯이 있습니다. 중앙에는 2개의 컷아웃이 있는 범용 카드(하나는 AGP 3.3V용, 다른 하나는 AGP 1.5V용). 아래는 AGP 1.5V용 오른쪽에 컷아웃이 있는 카드입니다.

마더보드 확장 슬롯: PCI Express x16 레인(상단) 및 PCI Express x1 레인 2개(하단).

2개의 nVidia SLi 그래픽 카드를 설치하기 위한 2개의 PCI Express 슬롯. 그 사이에는 작은 PCI Express x1 슬롯이 있습니다.

PCI Express는 직렬 인터페이스이므로 병렬 신호를 사용하는 PCI-X 또는 PCI 버스와 혼동해서는 안 됩니다.

PCI Express(PCIe)는 그래픽 카드를 위한 가장 진보된 인터페이스입니다. 동시에 다른 확장 카드를 설치하는 데에도 적합하지만 아직까지 시장에 출시된 카드는 거의 없습니다. PCIe x16은 AGP 8x보다 두 배의 대역폭을 제공합니다. 그러나 실제로 이러한 이점은 결코 나타나지 않았습니다.

AGP 그래픽 카드(상단)와 PCI Express 그래픽 카드(하단)를 비교한 것입니다.

위에서 아래로: PCI Express x16(직렬), 2개의 병렬 PCI 인터페이스 및 PCI Express x1(직렬).

PCI Express 레인 수 단방향 처리량 총 처리량
1 256MB/초 512MB/초
2 512MB/초 1GB/초
4 1GB/초 2GB/초
8 2GB/초 4GB/초
16 4GB/초 8GB/초

PCI는 주변 장치를 연결하기 위한 표준 버스입니다. 그중에는 네트워크 카드, 모뎀, 사운드 카드 및 비디오 캡처 카드가 있습니다.

일반 시장용 마더보드 중에서 가장 일반적인 버스는 PCI 2.1로, 33MHz에서 작동하고 32비트 폭을 갖습니다. 최대 133Mbit/s의 처리량을 갖습니다. 제조업체에서는 최대 66MHz 주파수의 PCI 2.3 버스를 널리 채택하지 않았습니다. 그렇기 때문에 이 표준의 카드가 거의 없습니다. 그러나 일부 마더보드는 이 표준을 지원합니다.

PCI 병렬 버스 세계의 또 다른 개발은 PCI-X로 알려져 있습니다. PCI-X는 RAID 컨트롤러 또는 네트워크 카드에 더 높은 처리량을 제공하기 때문에 이러한 슬롯은 서버 및 워크스테이션 마더보드에서 가장 자주 발견됩니다. 예를 들어, PCI-X 1.0 버스는 133MHz 및 64비트의 버스 속도로 최대 1Gbps의 대역폭을 제공합니다.

현재 PCI 2.1 사양에서는 3.3V 공급 전압을 요구합니다. 왼쪽 컷아웃/탭은 그림에 표시된 것처럼 기존 5V 카드의 설치를 방지합니다.

컷아웃이 있는 카드와 키가 있는 PCI 슬롯.

64비트 PCI-X 슬롯용 RAID 컨트롤러.

상단에 클래식 32비트 PCI 슬롯 1개, 하단에 64비트 PCI-X 슬롯 3개. 녹색 슬롯은 ZCR(Zero Channel RAID)을 지원합니다.

사전

  • PCI = 주변 구성 요소 상호 연결


콘텐츠

PCI Express는 데스크탑 PC에 다양한 구성 요소를 연결하는 데 사용되는 버스입니다. 비디오 카드, 네트워크 카드, 사운드 카드, WiFi 모듈 및 기타 유사한 장치를 연결하는 데 사용됩니다. 인텔은 2002년부터 이 버스 개발을 시작했습니다. 이제 비영리 조직인 PCI Special Interest Group이 이 버스의 새 버전을 개발하고 있습니다.

현재 PCI Express 버스는 AGP, PCI 및 PCI-X와 같은 구식 버스를 완전히 대체했습니다. PCI Express 버스는 마더보드 하단에 수평 위치에 있습니다.

PCI 익스프레스와 PCI의 차이점은 무엇입니까

PCI Express는 PCI 버스를 기반으로 개발된 버스입니다. PCI Express와 PCI의 주요 차이점은 물리적 계층에 있습니다. PCI는 공유 버스를 사용하는 반면 PCI Express는 스타 토폴로지를 사용합니다. 각 PCI Express 장치는 별도의 연결을 통해 공통 스위치에 연결됩니다.

PCI Express 소프트웨어 모델은 주로 PCI 모델을 따릅니다. 따라서 대부분의 기존 CI 컨트롤러는 PCI Express 버스를 사용하도록 쉽게 수정할 수 있습니다.

또한 PCI Express 버스는 다음과 같은 새로운 기능을 지원합니다.

  • 장치의 핫 플러깅;
  • 데이터 교환 속도 보장
  • 에너지 관리;
  • 전송된 정보의 무결성을 모니터링합니다.

PCI Express 버스는 어떻게 작동합니까?

PCI Express 버스는 양방향 직렬 연결을 사용하여 장치를 연결합니다. 또한 이러한 연결에는 하나(x1) 또는 여러 개(x2, x4, x8, x12, x16 및 x32)의 개별 라인이 있을 수 있습니다. 이러한 라인을 더 많이 사용할수록 PCI Express 버스가 제공할 수 있는 데이터 전송 속도는 더 높아집니다. 지원하는 라인 수에 따라 마더보드의 등급 크기가 달라집니다. 1개(x1), 4개(x4), 16개(x16) 라인이 있는 슬롯이 있습니다.

PCI Express 및 PCI 슬롯 크기의 시각적 데모

또한 슬롯에 동일하거나 더 많은 라인이 있으면 모든 PCI Express 장치가 모든 슬롯에서 작동할 수 있습니다. 이를 통해 x1 커넥터가 있는 PCI Express 카드를 마더보드의 x16 슬롯에 설치할 수 있습니다.

PCI Express 대역폭은 레인 수와 버스 버전에 따라 다릅니다.

단방향/양방향(Gbit/s)
라인 수
x1 x2 x4 x8 x12 x16 x32
PCIe 1.0 2/4 4/8 8/16 16/32 24/48 32/64 64/128
PCIe 2.0 4/8 8/16 16/32 32/64 48/96 64/128 128/256
PCIe 3.0 8/16 16/32 32/64 64/128 96/192 128/256 256/512
PCIe 4.0 16/32 32/64 64/128 128/256 192/384 256/512 512/1024

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