PCI Express คืออะไร NVMe ขับเคลื่อนในโหมดการทำงานที่แตกต่างกันของอินเทอร์เฟซ PCI Express: การศึกษาเชิงปฏิบัติเกี่ยวกับความสามารถในการปรับขนาดอินเทอร์เฟซในงานถ่ายโอนข้อมูล

หากคุณถามว่าควรใช้อินเทอร์เฟซใดสำหรับโซลิดสเตตไดรฟ์ที่รองรับโปรโตคอล NVMe บุคคลใด ๆ (ที่รู้ว่า NVMe คืออะไร) จะต้องตอบ: แน่นอน PCIe 3.0 x4! จริงอยู่ที่เขามักจะมีปัญหาในการหาเหตุผล อย่างดีที่สุด เราจะได้รับคำตอบว่าไดรฟ์ดังกล่าวรองรับ PCIe 3.0 x4 และแบนด์วิดท์อินเทอร์เฟซก็มีความสำคัญ ใช่ แต่การพูดคุยทั้งหมดเกี่ยวกับเรื่องนี้เริ่มต้นเฉพาะเมื่อไดรฟ์บางตัวในการดำเนินการบางอย่างคับแคบภายในกรอบงานของ SATA "ปกติ" แต่ระหว่าง 600 MB/s และ (ตามทฤษฎีเท่ากัน) 4 GB/s ของอินเทอร์เฟซ PCIe 3.0 x4 เหลือเพียงขุมนรกที่เต็มไปด้วยตัวเลือกมากมาย! จะเกิดอะไรขึ้นถ้าบรรทัด PCIe 3.0 หนึ่งบรรทัดเพียงพอเนื่องจากมีขนาดใหญ่กว่า SATA600 ถึงหนึ่งเท่าครึ่งอยู่แล้ว? การเติมเชื้อเพลิงลงในกองไฟคือผู้ผลิตคอนโทรลเลอร์ที่ขู่ว่าจะเปลี่ยนไปใช้ PCIe 3.0 x2 ในผลิตภัณฑ์ราคาประหยัดรวมถึงความจริงที่ว่าผู้ใช้จำนวนมากไม่มีสิ่งนี้ ในทางทฤษฎีมีความแม่นยำมากขึ้น แต่สามารถปล่อยออกมาได้โดยการกำหนดค่าระบบใหม่หรือแม้กระทั่งการเปลี่ยนแปลงสิ่งที่คุณไม่ต้องการทำเท่านั้น แต่ฉันต้องการซื้อไดรฟ์โซลิดสเตตระดับบน แต่มีความกลัวว่าจะไม่มีประโยชน์ใด ๆ จากสิ่งนี้เลย (แม้แต่ความพึงพอใจทางศีลธรรมจากผลลัพธ์ของยูทิลิตี้ทดสอบ)

แต่นี่เป็นเรื่องจริงหรือไม่? กล่าวอีกนัยหนึ่ง จำเป็นจริงๆ หรือไม่ที่จะต้องมุ่งเน้นที่โหมดการทำงานที่รองรับโดยเฉพาะ หรือยังเป็นไปได้ในทางปฏิบัติ? ละทิ้งหลักการ- นี่คือสิ่งที่เราตัดสินใจตรวจสอบในวันนี้ ให้การตรวจสอบรวดเร็วและไม่แสร้งทำเป็นว่าละเอียดถี่ถ้วน แต่ข้อมูลที่ได้รับก็ควรจะเพียงพอ (ตามที่เห็น) อย่างน้อยก็ลองคิดดู... สำหรับตอนนี้ เรามาทำความรู้จักกับทฤษฎีสั้น ๆ กันก่อนดีกว่า

PCI Express: มาตรฐานที่มีอยู่และแบนด์วิธ

เริ่มจากกันก่อนว่า PCIe คืออะไรและอินเทอร์เฟซนี้ทำงานด้วยความเร็วเท่าใด มักเรียกกันว่า "บัส" ซึ่งค่อนข้างไม่ถูกต้องตามอุดมการณ์ ดังนั้นจึงไม่มีบัสที่อุปกรณ์ทั้งหมดเชื่อมต่ออยู่ ในความเป็นจริงมีชุดการเชื่อมต่อแบบจุดต่อจุด (คล้ายกับอินเทอร์เฟซแบบอนุกรมอื่นๆ) โดยมีตัวควบคุมอยู่ตรงกลางและอุปกรณ์ต่างๆ ที่เชื่อมต่ออยู่ (ซึ่งแต่ละอันอาจเป็นฮับระดับถัดไป)

PCI Express เวอร์ชันแรกปรากฏขึ้นเมื่อเกือบ 15 ปีที่แล้ว การมุ่งเน้นที่การใช้งานภายในคอมพิวเตอร์ (มักจะอยู่ในบอร์ดเดียวกัน) ทำให้สามารถสร้างความเร็วสูงมาตรฐาน: 2.5 กิกะบิตต่อวินาที เนื่องจากอินเทอร์เฟซเป็นแบบอนุกรมและฟูลดูเพล็กซ์ ช่อง PCIe เดียว (x1 ซึ่งเป็นหน่วยอะตอมมิกที่มีประสิทธิภาพ) จึงให้ความเร็วการถ่ายโอนข้อมูลสูงสุด 5 Gbps อย่างไรก็ตาม ในแต่ละทิศทางมีเพียงครึ่งหนึ่งของสิ่งนี้ นั่นคือ 2.5 Gbps และนี่คือความเร็วเต็มของอินเทอร์เฟซ ไม่ใช่ความเร็วที่ "มีประโยชน์": เพื่อปรับปรุงความน่าเชื่อถือ แต่ละไบต์จะถูกเข้ารหัสด้วย 10 บิต ดังนั้นปริมาณงานทางทฤษฎีของ หนึ่งเลน PCIe 1.x มีค่าประมาณ 250 MB/s ในแต่ละวิธี ในทางปฏิบัติ ยังคงจำเป็นต้องถ่ายโอนข้อมูลบริการ และท้ายที่สุดแล้ว การถ่ายโอนข้อมูลผู้ใช้ประมาณ 200 MB/s จะถูกต้องมากกว่า อย่างไรก็ตาม ซึ่งในเวลานั้นไม่เพียงแต่ครอบคลุมความต้องการของอุปกรณ์ส่วนใหญ่เท่านั้น แต่ยังให้การสำรองที่มั่นคงอีกด้วย เพียงจำไว้ว่า PCIe รุ่นก่อนในส่วนของอินเทอร์เฟซระบบมวล เช่น บัส PCI ให้ปริมาณงาน 133 MB/ ส. และแม้ว่าเราจะพิจารณาไม่เพียงแต่การใช้งานจำนวนมาก แต่ยังรวมถึงตัวเลือก PCI ทั้งหมดด้วย แต่ความเร็วสูงสุดคือ 533 MB/s และสำหรับบัสทั้งหมด นั่นคือ PS ดังกล่าวถูกแบ่งออกเป็นอุปกรณ์ทั้งหมดที่เชื่อมต่ออยู่ ที่นี่ 250 MB/s (เนื่องจากสำหรับ PCI มักจะได้รับปริมาณงานทั้งหมดและไม่ใช่ปริมาณที่มีประโยชน์) ต่อบรรทัด - ใช้งานเฉพาะ และสำหรับอุปกรณ์ที่ต้องการมากกว่านี้ ในตอนแรกเป็นไปได้ที่จะรวมหลายบรรทัดไว้ในอินเทอร์เฟซเดียวด้วยกำลังสอง - ตั้งแต่ 2 ถึง 32 นั่นคือเวอร์ชัน x32 ที่มาตรฐานกำหนดไว้สามารถส่งได้ถึง 8 GB/s ในแต่ละ ทิศทาง. ในคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล ไม่ได้ใช้ x32 เนื่องจากความซับซ้อนในการสร้างและเดินสายคอนโทรลเลอร์และอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้อง ดังนั้นตัวเลือกสูงสุดคือ 16 บรรทัด (และยังคงใช้อยู่) โดยการ์ดแสดงผลเป็นหลัก เนื่องจากอุปกรณ์ส่วนใหญ่ไม่ต้องการอะไรมากมาย โดยทั่วไปสำหรับจำนวนมากบรรทัดเดียวก็เพียงพอแล้ว แต่บางบรรทัดก็ใช้ทั้ง x4 และ x8 ได้สำเร็จ: เฉพาะในหัวข้อการจัดเก็บข้อมูล - ตัวควบคุม RAID หรือ SSD

เวลาไม่หยุดนิ่งและเมื่อประมาณ 10 ปีที่แล้ว PCIe เวอร์ชันที่สองก็ปรากฏตัวขึ้น การปรับปรุงไม่เพียงแต่เกี่ยวกับความเร็วเท่านั้น แต่ยังมีการก้าวไปข้างหน้าในเรื่องนี้ด้วย - อินเทอร์เฟซเริ่มให้บริการ 5 กิกะทรานส์แอคชั่นต่อวินาทีในขณะที่ยังคงรูปแบบการเข้ารหัสเดียวกันนั่นคือปริมาณงานเพิ่มขึ้นสองเท่า และเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าอีกครั้งในปี 2010: PCIe 3.0 ให้ 8 (แทนที่จะเป็น 10) กิกะทรานส์แอคชั่นต่อวินาที แต่ความซ้ำซ้อนลดลง - ตอนนี้ 130 บิตถูกใช้เพื่อเข้ารหัส 128 ไม่ใช่ 160 เหมือนเมื่อก่อน โดยหลักการแล้ว เวอร์ชัน PCIe 4.0 ที่มีความเร็วเพิ่มขึ้นอีกสองเท่าก็พร้อมที่จะปรากฏบนกระดาษแล้ว แต่เราไม่น่าจะเห็นมันในฮาร์ดแวร์ในอนาคตอันใกล้นี้ ในความเป็นจริง PCIe 3.0 ยังคงใช้ในหลายแพลตฟอร์มร่วมกับ PCIe 2.0 เนื่องจากประสิทธิภาพของรุ่นหลังนั้น... ไม่จำเป็นสำหรับหลาย ๆ แอปพลิเคชัน และหากจำเป็น วิธีการรวมเส้นแบบเก่าที่ดีก็ใช้งานได้ ในช่วงหลายปีที่ผ่านมามีเพียงแต่ละอันเท่านั้นที่เร็วขึ้นสี่เท่าเช่น PCIe 3.0 x4 คือ PCIe 1.0 x16 ซึ่งเป็นสล็อตที่เร็วที่สุดในคอมพิวเตอร์ในช่วงกลางปี ​​​​2000 ตัวเลือกนี้รองรับคอนโทรลเลอร์ SSD ระดับบนสุด และแนะนำให้ใช้ ชัดเจนว่าหากมีโอกาสเช่นนั้นก็มีมากไม่ใช่น้อย ถ้าไม่มีเธอล่ะ? จะมีปัญหาอะไรไหม และถ้าเป็นเช่นนั้นจะเป็นอย่างไร? นี่คือคำถามที่เราต้องจัดการ

วิธีการทดสอบ

การทดสอบกับมาตรฐาน PCIe เวอร์ชันต่างๆ ไม่ใช่เรื่องยาก: คอนโทรลเลอร์เกือบทั้งหมดอนุญาตให้คุณใช้ไม่เพียงแต่ที่รองรับเท่านั้น แต่ยังรวมถึงคอนโทรลเลอร์รุ่นก่อนหน้าทั้งหมดด้วย จำนวนเลนจะยากขึ้น: เราต้องการทดสอบตัวเลือกโดยตรงกับเลน PCIe หนึ่งหรือสองเลน บอร์ด Asus H97-Pro Gamer บนชิปเซ็ต Intel H97 ที่เราใช้ปกติไม่รองรับทั้งชุด แต่นอกเหนือจากสล็อต "โปรเซสเซอร์" x16 (ซึ่งปกติจะใช้) แล้วยังมีอีกอันที่ทำงานในรูปแบบ PCIe 2.0 x2 หรือโหมด x4 เราใช้ทั้งสามตัวนี้ โดยเพิ่มโหมดสล็อต "โปรเซสเซอร์" PCIe 2.0 เข้ามาเพื่อประเมินว่ามีความแตกต่างหรือไม่ ถึงกระนั้นในกรณีนี้ไม่มี "ตัวกลาง" ภายนอกระหว่างโปรเซสเซอร์และ SSD แต่เมื่อทำงานกับสล็อต "ชิปเซ็ต" จะมี: ชิปเซ็ตเองซึ่งจริง ๆ แล้วเชื่อมต่อกับโปรเซสเซอร์ด้วย PCIe 2.0 x4 เดียวกัน . เป็นไปได้ที่จะเพิ่มโหมดการทำงานอีกหลายโหมด แต่เรายังคงดำเนินการส่วนหลักของการศึกษาในระบบอื่น

ความจริงก็คือเราตัดสินใจที่จะใช้โอกาสนี้และในขณะเดียวกันก็ตรวจสอบ "ตำนานเมือง" อย่างหนึ่งนั่นคือความเชื่อเกี่ยวกับประโยชน์ของการใช้โปรเซสเซอร์ชั้นนำในการทดสอบไดรฟ์ ดังนั้นเราจึงใช้ Core i7-5960X แบบแปดคอร์ซึ่งเป็นญาติของ Core i3-4170 ที่มักใช้ในการทดสอบ (เช่น Haswell และ Haswell-E) แต่มีคอร์มากกว่าสี่เท่า นอกจากนี้บอร์ด Asus Sabertooth X99 ที่พบในถังขยะยังมีประโยชน์สำหรับเราในปัจจุบันเนื่องจากมีสล็อต PCIe x4 ซึ่งจริงๆ แล้วสามารถทำงานได้เป็น x1 หรือ x2 ในระบบนี้ เราได้ทดสอบตัวเลือก x4 สามตัวเลือก (PCIe 1.0/2.0/3.0) จากโปรเซสเซอร์และชิปเซ็ต PCIe 1.0 x1, PCIe 1.0 x2, PCIe 2.0 x1 และ PCIe 2.0 x2 (ในทุกกรณี การกำหนดค่าชิปเซ็ตจะถูกทำเครื่องหมายไว้ในไดอะแกรมด้วย (ค)- ตอนนี้สมเหตุสมผลหรือไม่ที่จะหันมาใช้ PCIe เวอร์ชันแรก เนื่องจากแทบจะไม่มีบอร์ดตัวเดียวที่รองรับเฉพาะเวอร์ชันมาตรฐานนี้และสามารถบูตจากอุปกรณ์ NVMe ได้ จากมุมมองเชิงปฏิบัติไม่ แต่เพื่อตรวจสอบอัตราส่วนที่สันนิษฐานไว้ก่อนของ PCIe 1.1 x4 = PCIe 2.0 x2 และสิ่งที่คล้ายกันมันจะมีประโยชน์สำหรับเรา หากการทดสอบแสดงให้เห็นว่าความสามารถในการปรับขนาดบัสสอดคล้องกับทฤษฎี ก็ไม่สำคัญว่าเรายังไม่สามารถรับวิธีการเชื่อมต่อ PCIe 3.0 x1/x2 ที่สำคัญในทางปฏิบัติได้: วิธีแรกจะเหมือนกับ PCIe 1.1 x4 หรือ PCIe 2.0 x2 และอันที่สอง - PCIe 2.0 x4 . และเรามีพวกเขา

ในแง่ของซอฟต์แวร์ เราจำกัดตัวเองอยู่เพียง Anvil's Storage Utilities 1.1.0 เท่านั้น: โดยจะวัดคุณลักษณะต่างๆ ของไดรฟ์ระดับต่ำได้ค่อนข้างดี และเราไม่ต้องการสิ่งอื่นใดอีก ค่อนข้างตรงกันข้าม: อิทธิพลใดๆ ของส่วนประกอบอื่นๆ ของระบบเป็นสิ่งที่ไม่พึงประสงค์อย่างยิ่ง ดังนั้นการสังเคราะห์ระดับต่ำสำหรับวัตถุประสงค์ของเราจึงไม่มีทางเลือกอื่น

เราใช้ Patriot Hellfire ขนาด 240 GB เป็น "ของไหลในการทำงาน" เนื่องจากก่อตั้งขึ้นในระหว่างการทดสอบ นี่ไม่ใช่เจ้าของสถิติด้านประสิทธิภาพ แต่คุณลักษณะความเร็วของมันค่อนข้างสอดคล้องกับผลลัพธ์ของ SSD ที่ดีที่สุดในระดับเดียวกันและความจุเท่ากัน ใช่แล้ว ในตลาดมีอุปกรณ์ที่ช้ากว่าอยู่แล้ว และจะมีเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ โดยหลักการแล้ว อาจเป็นไปได้ที่จะทำซ้ำการทดสอบด้วยสิ่งที่เร็วกว่า แต่ในความเห็นของเรา ไม่จำเป็นสำหรับสิ่งนี้ - ผลลัพธ์สามารถคาดเดาได้ แต่อย่าก้าวไปข้างหน้า แต่มาดูกันว่าเราได้อะไรบ้าง

ผลการทดสอบ

เมื่อทดสอบ Hellfire เราสังเกตเห็นว่าความเร็วสูงสุดสำหรับการดำเนินการตามลำดับสามารถ "บีบออก" ได้เฉพาะกับโหลดแบบมัลติเธรดเท่านั้น ดังนั้นสิ่งนี้จึงต้องนำมาพิจารณาในอนาคตด้วย: ปริมาณงานทางทฤษฎีเป็นเพียงทางทฤษฎีเท่านั้น เพราะ ข้อมูล "จริง" ที่ได้รับในโปรแกรมต่าง ๆ ภายใต้สถานการณ์ที่แตกต่างกันจะไม่ขึ้นอยู่กับข้อมูลนั้นอีกต่อไป แต่ขึ้นอยู่กับโปรแกรมและสถานการณ์เหล่านี้ - ในกรณีนี้แน่นอนว่าเมื่อสถานการณ์เหตุสุดวิสัยไม่รบกวน :) นี่คือสถานการณ์ที่เราเป็น ตอนนี้กำลังสังเกต: มีการกล่าวไปแล้วข้างต้นว่า PCIe 1.x x1 มีค่าประมาณ 200 MB/s และนั่นคือสิ่งที่เราเห็น เลน PCIe 1.x สองเลนหรือ PCIe 2.0 หนึ่งเลนเร็วกว่าสองเท่า และนั่นคือสิ่งที่เราเห็น เลน PCIe 1.x สี่เลน, PCIe 2.0 สองตัวหรือ PCIe 3.0 หนึ่งเลนนั้นเร็วกว่าสองเท่า ซึ่งได้รับการยืนยันสำหรับสองตัวเลือกแรก ดังนั้นอันที่สามไม่น่าจะแตกต่างกัน ตามหลักการแล้ว ความสามารถในการปรับขนาดตามที่คาดไว้นั้นเหมาะอย่างยิ่ง: การดำเนินการเป็นแบบเชิงเส้น แฟลชจัดการได้ดี ดังนั้นอินเทอร์เฟซจึงมีความสำคัญ หยุดแฟลช รับมือได้ดีเป็น PCIe 2.0 x4 สำหรับการบันทึก (ซึ่งหมายความว่า PCIe 3.0 x2 ก็เหมาะสมเช่นกัน) การอ่าน "อาจจะ" มีมากกว่านี้ แต่ขั้นตอนสุดท้ายให้เวลาเพิ่มขึ้นครึ่งหนึ่งแล้ว และไม่ใช่สองเท่า (เท่าที่ควร) นอกจากนี้เรายังทราบด้วยว่าไม่มีความแตกต่างที่เห็นได้ชัดเจนระหว่างชิปเซ็ตและตัวควบคุมโปรเซสเซอร์ และระหว่างแพลตฟอร์มเช่นกัน อย่างไรก็ตาม LGA2011-3 นั้นล้ำหน้าไปเล็กน้อยแต่เพียงเล็กน้อยเท่านั้น

ทุกอย่างราบรื่นและสวยงาม แต่ ไม่ฉีกแม่แบบ: ค่าสูงสุดในการทดสอบเหล่านี้มากกว่า 500 MB/s เพียงเล็กน้อย และมีความสามารถค่อนข้างมากแม้แต่กับ SATA600 หรือ (ในแอปพลิเคชันสำหรับการทดสอบในปัจจุบัน) PCIe 1.0 x4 / PCIe 2.0 x2 / PCIe3.0x1- ถูกต้อง: อย่าตกใจกับการเปิดตัวตัวควบคุมงบประมาณสำหรับ PCIe x2 หรือการมีเพียงบรรทัดจำนวนมาก (และเวอร์ชันมาตรฐานเวอร์ชัน 2.0) ในช่อง M.2 บนบอร์ดบางตัวเมื่อไม่ต้องการมากกว่านี้ บางครั้งคุณไม่จำเป็นต้องทำอะไรมากขนาดนั้น: ผลลัพธ์สูงสุดทำได้ด้วยคิวคำสั่ง 16 คำสั่ง ซึ่งไม่ปกติสำหรับซอฟต์แวร์ที่ผลิตจำนวนมาก บ่อยครั้งที่มีคิวที่มีคำสั่ง 1-4 และด้วยเหตุนี้คุณสามารถเข้าถึงได้ด้วย PCIe ตัวแรกหนึ่งบรรทัดและแม้แต่ SATA ตัวแรกสุด อย่างไรก็ตาม ยังมีค่าใช้จ่ายและอื่นๆ อีกมากมาย ดังนั้นอินเทอร์เฟซที่รวดเร็วจึงมีประโยชน์ อย่างไรก็ตาม การเร็วเกินไปอาจไม่เป็นอันตราย

นอกจากนี้ ในการทดสอบนี้ แพลตฟอร์มมีพฤติกรรมแตกต่างออกไป และด้วยคิวคำสั่งเดียว - โดยพื้นฐานแล้วจะแตกต่างออกไป “ปัญหา” ไม่ใช่ว่ามีหลายคอร์เสีย พวกมันไม่ได้ใช้ที่นี่อยู่แล้ว ยกเว้นบางที และไม่มากจนทำให้โหมดบูสต์ถูกใช้งานอย่างเต็มที่ ดังนั้นเราจึงมีความแตกต่างประมาณ 20% ในความถี่คอร์และหน่วยความจำแคชครึ่งหนึ่งครึ่ง - ใน Haswell-E จะทำงานที่ความถี่ต่ำกว่าและไม่ซิงโครนัสกับคอร์ โดยทั่วไป แพลตฟอร์มระดับบนจะมีประโยชน์เฉพาะในการกำจัด "Yops" สูงสุดผ่านโหมดมัลติเธรดส่วนใหญ่ที่มีความลึกของคิวคำสั่งขนาดใหญ่เท่านั้น น่าเสียดายเพียงอย่างเดียวคือจากมุมมองของการปฏิบัติงานนี่เป็นการสังเคราะห์ทรงกลมโดยสมบูรณ์ในสุญญากาศ :)

ในการบันทึก สถานการณ์ไม่ได้เปลี่ยนแปลงไปโดยพื้นฐานในทุกแง่มุม แต่สิ่งที่ตลกก็คือในทั้งสองระบบโหมด PCIe 2.0 x4 ในช่อง "โปรเซสเซอร์" กลายเป็นโหมดที่เร็วที่สุด ทั้ง! และมีการตรวจสอบ/ตรวจสอบหลายครั้ง เมื่อมาถึงจุดนี้ คุณอดไม่ได้ที่จะคิดว่าคุณต้องการหรือไม่ นี่คือมาตรฐานใหม่ของคุณหรืออย่ารีบร้อนจะดีกว่า...

เมื่อทำงานกับบล็อกที่มีขนาดแตกต่างกันไอดีลทางทฤษฎีจะถูกทำลายลงเนื่องจากความจริงที่ว่าการเพิ่มความเร็วของอินเทอร์เฟซยังคงสมเหตุสมผล ผลลัพธ์ที่ได้คือ PCIe 2.0 เลนสองสามเลนก็เพียงพอแล้ว แต่ในความเป็นจริงแล้วในกรณีนี้ประสิทธิภาพจะต่ำกว่า PCIe 3.0 x4 แม้ว่าจะไม่ใช่หลายเท่าก็ตาม และโดยทั่วไปแล้วที่นี่แพลตฟอร์มงบประมาณ "อุดตัน" อันดับแรกในระดับที่สูงกว่ามาก แต่เป็นการดำเนินการประเภทนี้ซึ่งส่วนใหญ่พบในแอพพลิเคชั่นซอฟต์แวร์นั่นคือ แผนภาพนี้ใกล้เคียงกับความเป็นจริงมากที่สุด ด้วยเหตุนี้จึงไม่น่าแปลกใจที่อินเทอร์เฟซที่หนาและโปรโตคอลที่ทันสมัยไม่ได้ให้เอฟเฟกต์ "ว้าว" ใด ๆ แม่นยำยิ่งขึ้นจะมีการให้การเปลี่ยนจากกลไกเหล่านั้น แต่จะเหมือนกับโซลิดสเตตไดรฟ์ที่มีอินเทอร์เฟซใด ๆ ที่จะมอบให้เขาทุกประการ

ทั้งหมด

เพื่อให้ง่ายต่อการรับรู้ภาพของโรงพยาบาลโดยรวมเราใช้คะแนนที่กำหนดโดยโปรแกรม (รวม - สำหรับการอ่านและการเขียน) ทำให้เป็นมาตรฐานตามโหมด "ชิปเซ็ต" PCIe 2.0 x4: ในขณะนี้ มีจำหน่ายกันอย่างแพร่หลายที่สุดเนื่องจากพบได้แม้บนแพลตฟอร์ม LGA1155 หรือ AMD โดยไม่จำเป็นต้อง "รุกราน" การ์ดแสดงผล นอกจากนี้ยังเทียบเท่ากับ PCIe 3.0 x2 ซึ่งผู้ควบคุมงบประมาณกำลังเตรียมที่จะควบคุม และบนแพลตฟอร์ม AMD AM4 ใหม่นี่เป็นโหมดที่สามารถรับได้โดยไม่ส่งผลกระทบต่อการ์ดแสดงผลแยก

แล้วเราเห็นอะไร? หากเป็นไปได้ การใช้ PCIe 3.0 x4 ย่อมดีกว่าอย่างแน่นอน แต่ไม่จำเป็น: ​​นำประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้น 10% อย่างแท้จริงมาสู่ไดรฟ์ NVMe ระดับกลาง (ในส่วนบนสุดในตอนแรก) และถึงอย่างนั้น - เนื่องจากการปฏิบัติงานโดยทั่วไปมักไม่ค่อยพบเห็นในทางปฏิบัติ เหตุใดจึงใช้ตัวเลือกนี้โดยเฉพาะในกรณีนี้ ประการแรกมีโอกาสเช่นนี้ แต่เงินสำรองไม่เพียงพอสำหรับกระเป๋า ประการที่สอง มีไดรฟ์ที่เร็วกว่าการทดสอบ Patriot Hellfire ของเราด้วยซ้ำ ประการที่สาม มีกิจกรรมบางส่วนที่โหลดที่ “ผิดปกติ” สำหรับระบบเดสก์ท็อปนั้นค่อนข้างเป็นเรื่องปกติ ยิ่งไปกว่านั้น นี่คือจุดที่ประสิทธิภาพของระบบจัดเก็บข้อมูล หรืออย่างน้อยความสามารถในการทำให้ส่วนหนึ่งของระบบรวดเร็วมาก เป็นสิ่งสำคัญที่สุด แต่สิ่งนี้ใช้ไม่ได้กับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลทั่วไป

ดังที่เราเห็นแล้วว่าการใช้ PCIe 2.0 x2 (หรือตามลำดับ PCIe 3.0 x1) ไม่ได้ทำให้ประสิทธิภาพลดลงอย่างมาก - เพียง 15-20% เท่านั้น และแม้ว่าในกรณีนี้เราจะจำกัดความสามารถที่เป็นไปได้ของคอนโทรลเลอร์ถึงสี่เท่าก็ตาม! สำหรับการดำเนินการหลายอย่าง ปริมาณงานนี้ก็เพียงพอแล้ว สาย PCIe 2.0 เพียงเส้นเดียวไม่เพียงพออีกต่อไป ดังนั้นจึงเหมาะสมสำหรับคอนโทรลเลอร์ที่จะรองรับ PCIe 3.0 - และเนื่องจากปัญหาการขาดแคลนสายอย่างมากในระบบสมัยใหม่ สิ่งนี้จึงทำงานได้ดี นอกจากนี้ ความกว้าง x4 ยังมีประโยชน์ แม้ว่าจะไม่รองรับ PCIe เวอร์ชันใหม่ในระบบ แต่ก็ยังช่วยให้คุณทำงานด้วยความเร็วปกติ (แม้ว่าจะช้ากว่าที่เป็นไปได้ก็ตาม) หากมีสล็อตที่กว้างไม่มากก็น้อย .

โดยหลักการแล้ว สถานการณ์จำนวนมากที่หน่วยความจำแฟลชกลายเป็นคอขวด (ใช่ เป็นไปได้และมีอยู่ไม่เพียงแต่ในกลไกเท่านั้น) นำไปสู่ความจริงที่ว่า PCIe เวอร์ชันที่สามทั้งสี่เลนในเรื่องนี้ ไดรฟ์เร็วกว่าไดรฟ์แรกประมาณ 3.5 เท่า - ปริมาณงานทางทฤษฎีของทั้งสองกรณีนี้แตกต่างกัน 16 เท่า ซึ่งแน่นอนว่าไม่ได้หมายความว่าคุณต้องรีบเร่งเพื่อเชี่ยวชาญอินเทอร์เฟซที่ช้ามาก - เวลาของพวกมันหมดไปตลอดกาล เป็นเพียงความเป็นไปได้หลายประการของอินเทอร์เฟซที่รวดเร็วที่สามารถเกิดขึ้นได้ในอนาคตเท่านั้น หรือในสภาวะที่ผู้ใช้คอมพิวเตอร์ธรรมดาทั่วไปจะไม่มีวันพบเจอโดยตรงในชีวิต (ยกเว้นผู้ชอบเปรียบเทียบตัวเองกับผู้รู้อะไร) จริงๆแล้วนั่นคือทั้งหมดที่

#PCI_เอ็กซ์เพรส

บัสอนุกรม PCI Express ซึ่งพัฒนาโดย Intel และพันธมิตร มีจุดมุ่งหมายเพื่อแทนที่บัส PCI แบบขนานและ AGP รุ่นพิเศษแบบขยาย แม้จะมีชื่อคล้ายกัน แต่บัส PCI และ PCI Express ก็มีความเหมือนกันเพียงเล็กน้อย โปรโตคอลการถ่ายโอนข้อมูลแบบขนานที่ใช้ใน PCI กำหนดข้อจำกัดเกี่ยวกับแบนด์วิธและความถี่ของบัส การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรมที่ใช้ใน PCI Express ช่วยให้สามารถปรับขยายได้ (ข้อมูลจำเพาะอธิบายการใช้งาน PCI Express 1x, 2x, 4x, 8x, 16x และ 32x) ในขณะนี้บัสเวอร์ชันปัจจุบันที่มีดัชนี 3.0

PCI-E3.0

ในเดือนพฤศจิกายน 2010 องค์กร PCI-SIG ซึ่งเป็นผู้กำหนดมาตรฐานเทคโนโลยี PCI Express ได้ประกาศการนำข้อกำหนด PCIe Base 3.0 มาใช้
ความแตกต่างที่สำคัญจาก PCIe สองเวอร์ชันก่อนหน้านี้ถือได้ว่าเป็นแผนการเข้ารหัสที่ได้รับการแก้ไข - ตอนนี้แทนที่จะเป็นข้อมูลที่เป็นประโยชน์ 8 บิตจาก 10 บิตที่ส่ง (8b/10b) ข้อมูลที่เป็นประโยชน์ 128 บิตจาก 130 บิตที่ส่งสามารถส่งได้ ผ่านทางรถบัสเช่น ค่าสัมประสิทธิ์น้ำหนักบรรทุกเกือบเกือบ 100% นอกจากนี้ความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลยังเพิ่มขึ้นเป็น 8 GT/s ให้เราจำไว้ว่าค่านี้สำหรับ PCIe 1.x คือ 2.5 GT/s และสำหรับ PCIe 2.x - 5 GT/s
การเปลี่ยนแปลงข้างต้นทั้งหมดทำให้แบนด์วิธบัสเพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าเมื่อเทียบกับบัส PCI-E 2.x ซึ่งหมายความว่าแบนด์วิดธ์บัส PCIe 3.0 ทั้งหมดในการกำหนดค่า 16x จะสูงถึง 32 Gb/s โปรเซสเซอร์ตัวแรกที่ติดตั้งคอนโทรลเลอร์ PCIe 3.0 คือโปรเซสเซอร์ Intel ที่ใช้สถาปัตยกรรมไมโคร Ivy Bridge

แม้ว่า PCI-E 3.0 จะให้ปริมาณงานมากกว่าสามเท่าเมื่อเทียบกับ PCI-E 1.1 แต่ประสิทธิภาพของการ์ดแสดงผลเดียวกันเมื่อใช้อินเทอร์เฟซที่แตกต่างกันก็ไม่ได้แตกต่างกันมากนัก ตารางด้านล่างแสดงผลการทดสอบ GeForce GTX 980 ในการทดสอบต่างๆ การวัดดำเนินการด้วยการตั้งค่ากราฟิกเดียวกันในการกำหนดค่าเดียวกัน เวอร์ชันบัส PCI-E มีการเปลี่ยนแปลงในการตั้งค่า BIOS

PCI Express 3.0 ยังคงสามารถใช้งานร่วมกับ PCIe เวอร์ชันก่อนหน้าได้

PCI-E 2.0

ในปี 2550 มีการใช้ข้อกำหนดบัส PCI Express ใหม่ 2.0 ความแตกต่างหลักคือแบนด์วิธเป็นสองเท่าของแต่ละสายส่งในแต่ละทิศทางนั่นคือ ในกรณีของ PCI-E 16x เวอร์ชันยอดนิยมที่ใช้ในการ์ดแสดงผล ปริมาณงานจะอยู่ที่ 8 Gb/วินาทีในแต่ละทิศทาง ชิปเซ็ตตัวแรกที่รองรับ PCI-E 2.0 คือ Intel X38

PCI-E 2.0 สามารถใช้งานร่วมกับ PCI-E 1.0 ย้อนหลังได้อย่างสมบูรณ์ เช่น อุปกรณ์ PCI-E 1.0 ที่มีอยู่ทั้งหมดสามารถทำงานในสล็อต PCI-E 2.0 และในทางกลับกัน

PCI-E1.1

อินเทอร์เฟซ PCI Express เวอร์ชันแรกซึ่งปรากฏในปี 2545 ให้ปริมาณงาน 500 MB/s ต่อบรรทัด

การเปรียบเทียบความเร็วการทำงานของ PCI-E รุ่นต่างๆ

บัส PCI ทำงานที่ 33 หรือ 66 MHz และให้แบนด์วิดท์ 133 หรือ 266 MB/วินาที แต่แบนด์วิดท์นี้จะถูกแชร์ระหว่างอุปกรณ์ PCI ทั้งหมด ความถี่ที่บัส PCI Express ทำงานคือ 1.1 - 2.5 GHz ซึ่งให้ปริมาณงาน 2500 MHz / 10 * 8 = 250 * 8 Mbps = 250 Mbps (เนื่องจากการเข้ารหัสซ้ำซ้อนสำหรับการส่งข้อมูล 8 บิต จริงๆ แล้ว 10 บิต ข้อมูลที่ส่ง) สำหรับอุปกรณ์ PCI Express 1.1 x1 แต่ละตัวในทิศทางเดียว หากมีหลายบรรทัด ในการคำนวณปริมาณงาน ค่า 250 Mb/วินาทีจะต้องคูณด้วยจำนวนบรรทัดและด้วย 2 เนื่องจาก PCI Express เป็นบัสแบบสองทิศทาง

จำนวนเลน PCI Express 1.1	ปริมาณงานทางเดียว	ปริมาณงานทั้งหมด
1	250 เมกะไบต์/วินาที	500 เมกะไบต์/วินาที
2	500 เมกะไบต์/วินาที	1GB/วินาที
4	1GB/วินาที	2GB/วินาที
8	2GB/วินาที	4GB/วินาที
16	4GB/วินาที	8GB/วินาที
32	8GB/วินาที	16GB/วินาที

บันทึก! คุณไม่ควรพยายามติดตั้งการ์ด PCI Express ลงในสล็อต PCI และในทางกลับกัน การ์ด PCI จะไม่ติดตั้งลงในสล็อต PCI Express อย่างไรก็ตาม สามารถติดตั้งการ์ด PCI Express 1x ได้และส่วนใหญ่จะทำงานได้ตามปกติในสล็อต PCI Express 8x หรือ 16x แต่กลับกันไม่ได้: การ์ด PCI Express 16x จะไม่พอดีกับสล็อต PCI Express 1x .

สวัสดีทุกท่านที่สนใจว่า PCI slot คืออะไร ฉันคิดว่ามีจำนวนมากเพราะมาตรฐานนี้ยังคงใช้อยู่ในปัจจุบันแม้ว่าจะมีการเปิดตัวอะนาล็อกสมัยใหม่ก็ตาม หากคอมพิวเตอร์ของคุณไม่เด็กอีกต่อไป เป็นไปได้มากว่าคุณจะต้องจัดการกับ PCI ด้วย

บทความนี้จะช่วยให้คุณเข้าใจคุณสมบัติและความแตกต่างจากการปรับเปลี่ยนแบบ "ด่วน" ซึ่งคุณอาจเคยได้ยินมาเนื่องจากตอนนี้แพร่หลายแล้ว

ความรู้เบื้องต้นเกี่ยวกับคำศัพท์

ตัวย่อที่กล่าวถึงข้างต้นย่อมาจากการเชื่อมต่อระหว่างส่วนประกอบอุปกรณ์ต่อพ่วงซึ่งแท้จริงแล้วหมายถึงการเชื่อมต่อโครงข่ายของส่วนประกอบอุปกรณ์ต่อพ่วง แม้ว่าวลีนี้จะไม่สะท้อนถึงรูปลักษณ์ทางกายภาพของ PCI แต่ก็ถูกเลือกด้วยเหตุผลที่ดี

ดังที่คุณเข้าใจ “สมอง” ของคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยอุปกรณ์ต่างๆ (เสียง วิดีโอ การ์ดเครือข่าย ฯลฯ) ที่เรียกว่า ส่วนประกอบต่อพ่วง ส่วนใหญ่จะเชื่อมต่อกับเมนบอร์ด

สำหรับการเชื่อมต่อระหว่างอุปกรณ์กับมาเธอร์บอร์ดนั้นจะใช้ทางหลวงอิเล็กทรอนิกส์แบบพิเศษหรืออีกนัยหนึ่งคือรถโดยสาร นี่คือสิ่งที่ PCI เป็นอย่างแน่นอน อันที่จริงนี่คือสล็อตขยายยาวที่อยู่บนเมนบอร์ดซึ่งสามารถเสียบการ์ดแสดงผลได้ ฯลฯ

เกี่ยวกับตัวควบคุม

นอกจากนี้ยังมีสิ่งต่าง ๆ เช่นคอนโทรลเลอร์ PCI การสื่อสารอย่างง่ายหรืออินเทอร์เฟซเครื่องมือการจัดการซึ่งช่วยให้มั่นใจในการโต้ตอบของไดรเวอร์ของโปรแกรมที่ติดตั้งบนคอมพิวเตอร์และไดรเวอร์ของเมนบอร์ด บางครั้งหลังจากติดตั้งระบบใหม่แล้ว สามเหลี่ยมสีเหลืองจะสว่างขึ้นข้างรายการนี้ในตัวจัดการอุปกรณ์

ในกรณีนี้ คุณควรดาวน์โหลดไดรเวอร์จากเว็บไซต์ทางการของ Intel หรือแหล่งข้อมูลที่เชื่อถือได้อื่นๆ และติดตั้งไดรเวอร์เหล่านั้น ท้ายที่สุดแล้ว อินเทอร์เฟซนี้จะควบคุมอุณหภูมิ การหมุนของคูลเลอร์ โหมดสลีป ฯลฯ

เรื่องราว

PCI Special Interest Group ก่อตั้งขึ้นในปี 1992 ภายใต้การนำของ Intel Corporation มีหน้าที่รับผิดชอบในการสร้างและสนับสนุนอินเทอร์เฟซ ในขณะเดียวกันก็มีการเปิดตัวเวอร์ชันแรกซึ่งเปิดตัวโดยเฉพาะเพื่อใช้ฟังก์ชันการทำงานของโปรเซสเซอร์ Pentium, Pentium Pro และ 486

ปีหน้ามีรุ่น 2.0 ถัดไปปรากฏขึ้นและหลังจากนั้นอีก 3 ปี - 2.1 ซึ่งได้รับความนิยมสูงสุด จริงอยู่หลังจากผ่านไป 2 ปี คอมพิวเตอร์กราฟิกก็ก้าวไปสู่ระดับใหม่และ PCI ไม่ตรงตามข้อกำหนดอีกต่อไป จากนั้นการ์ดแสดงผลก็เริ่มเชื่อมต่อผ่านตัวเชื่อมต่อที่ใหม่ในขณะนั้น

อย่างไรก็ตาม อินเทอร์เฟซที่เรากำลังพิจารณาไม่ได้สูญเสียตำแหน่งจนกระทั่งปี 2548 ในช่วงเวลานี้ มีออกมาหลายรุ่นแล้ว แต่ฉันไม่คิดว่าคุณอยากจะยุ่งกับพวกเขา นอกจากนี้สำหรับผู้ใช้โดยเฉลี่ยความแตกต่างระหว่างพวกเขาไม่มีนัยสำคัญหรือไม่สามารถเข้าใจได้

ข้อมูลจำเพาะของ PCI

พารามิเตอร์พอร์ตพื้นฐานที่คุณควรรู้เกี่ยวกับ:

• ความถี่ - 33.33 หรือ 66.66 เมกะเฮิรตซ์ ข้อมูลจะถูกส่งพร้อมกัน
• ขนาดบิต - ตามปกติ 32 หรือ 64 บิต
• พื้นที่ที่อยู่ของหน่วยความจำและพอร์ต I/O เท่ากัน - 4 ไบต์ (32 บิต)
• พื้นที่ที่อยู่อื่น (การกำหนดค่า) ต่อ 1 ฟังก์ชันคือ 256 ไบต์
• ความเร็วสูงสุดของรุ่น 32 บิตและ 33 MHz คือ 133 เมกะไบต์ต่อวินาที
• แรงดันไฟฟ้า - 3.3 หรือ 5 โวลต์;
• มีฟังก์ชัน Multiply bus master กล่าวคือ ตัวควบคุมฮาร์ดไดรฟ์หลายตัวสามารถทำงานบนบัสเดียวกันได้ในคราวเดียว

ความแตกต่างกับ PCI-Express

นี่คือการดัดแปลงที่ทันสมัยของรุ่นก่อน ขึ้นอยู่กับรุ่นซอฟต์แวร์ PCI แต่มีประสิทธิภาพที่ดีขึ้นอย่างมาก ปัจจุบันอุปกรณ์ส่วนใหญ่ผลิตด้วยอินเทอร์เฟซนี้

ข้อแตกต่างประการแรกระหว่างเวอร์ชันเหล่านี้คือเวอร์ชันที่ล้าสมัยจะเป็นเวอร์ชันขนาน และเวอร์ชันใหม่จะเป็นเวอร์ชันตามลำดับ ซึ่งหมายความว่าในกรณีที่สองจะมีการเชื่อมต่อแบบสองทิศทางซึ่งอาจมีหลายบรรทัด (ตั้งแต่ x1 ถึง x32) ยิ่งมีมากเท่าไหร่ความเร็วในการทำงานก็ยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น

อาจเป็นไปได้ว่าปริมาณงานของรถบัสสมัยใหม่จะสูงกว่าของรถบัสที่ล้าสมัย สำหรับการเปรียบเทียบ: PCI ที่มีความถี่ 66 MHz คือ 266 MB/s และ PCI-E รุ่นที่ 3 ที่มี 16 เลนคือ 32 GB/s

ตอนนี้คุณรู้พื้นฐานเกี่ยวกับ PCI แล้ว

ฉันแนะนำให้คุณอย่าจมอยู่กับข้อมูลนี้และรับความรู้ใหม่จากบทความอื่น ๆ ในบล็อกของเรา

เมื่อพูดถึงอินเทอร์เฟซใดๆ ในบริบทของระบบคอมพิวเตอร์ คุณจะต้องระมัดระวังอย่างยิ่งที่จะไม่ "พบ" อินเทอร์เฟซที่เข้ากันไม่ได้สำหรับส่วนประกอบเดียวกันภายในระบบ

โชคดีที่เมื่อพูดถึงอินเทอร์เฟซ PCI-Express สำหรับเชื่อมต่อการ์ดแสดงผลจะไม่มีปัญหาเรื่องความไม่เข้ากัน ในบทความนี้เราจะดูรายละเอียดเพิ่มเติมและพูดถึงว่า PCI-Express คืออะไร

เหตุใดจึงจำเป็นต้องมี PCI-Express และมันคืออะไร?

มาเริ่มกันตามปกติด้วยพื้นฐานกัน อินเทอร์เฟซ PCI-Express (PCI-E)เป็นวิธีการโต้ตอบในบริบทนี้ ประกอบด้วยตัวควบคุมบัสและช่องที่เกี่ยวข้อง (รูปที่ 2) เมนบอร์ด(เพื่อสรุป)

โปรโตคอลประสิทธิภาพสูงนี้ใช้เพื่อเชื่อมต่อการ์ดแสดงผลเข้ากับระบบ ตามที่ระบุไว้ข้างต้น ดังนั้นเมนบอร์ดจึงมีสล็อต PCI-Express ที่เกี่ยวข้องซึ่งติดตั้งอะแดปเตอร์วิดีโอไว้ ก่อนหน้านี้การ์ดแสดงผลเชื่อมต่อผ่านอินเทอร์เฟซ AGP แต่เมื่ออินเทอร์เฟซนี้พูดง่ายๆว่า "ไม่เพียงพออีกต่อไป" PCI-E ก็เข้ามาช่วยเหลือซึ่งเป็นลักษณะโดยละเอียดที่เราจะพูดถึงในตอนนี้

รูปที่ 2 (สล็อต PCI-Express 3.0 บนเมนบอร์ด)

ลักษณะสำคัญของ PCI-Express (1.0, 2.0 และ 3.0)

แม้ว่าชื่อ PCI และ PCI-Express จะคล้ายกันมาก แต่หลักการเชื่อมต่อ (ปฏิสัมพันธ์) นั้นแตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง ในกรณีของ PCI-Express จะใช้บรรทัด - การเชื่อมต่อแบบอนุกรมแบบสองทิศทางแบบจุดต่อจุด สามารถมีได้หลายบรรทัด ในกรณีของการ์ดแสดงผลและมาเธอร์บอร์ด (เราไม่คำนึงถึง Cross Fire และ SLI) ที่รองรับ PCI-Express x16 (นั่นคือส่วนใหญ่) คุณสามารถเดาได้อย่างง่ายดายว่ามี 16 บรรทัดดังกล่าว (รูปที่ 3) บ่อยครั้งบนเมนบอร์ดที่มี PCI- E 1.0 เป็นไปได้ที่จะเห็นสล็อต x8 อันที่สองสำหรับการทำงานในโหมด SLI หรือ Cross Fire

ใน PCI อุปกรณ์เชื่อมต่อกับบัสขนาน 32 บิตทั่วไป

ข้าว. 3. ตัวอย่างช่องที่มีจำนวนบรรทัดต่างกัน

(ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ x16 มักใช้บ่อยที่สุด)

แบนด์วิธอินเทอร์เฟซคือ 2.5 Gbit/s เราต้องการข้อมูลนี้เพื่อติดตามการเปลี่ยนแปลงในพารามิเตอร์นี้ใน PCI-E เวอร์ชันต่างๆ

นอกจากนี้เวอร์ชัน 1.0 ยังได้พัฒนาเป็น PCI-E 2.0- จากการเปลี่ยนแปลงนี้ เราได้รับปริมาณงานเพิ่มขึ้นสองเท่า นั่นคือ 5 Gbit/s แต่ฉันอยากจะทราบว่าอะแดปเตอร์กราฟิกไม่ได้เพิ่มประสิทธิภาพมากนัก เนื่องจากนี่เป็นเพียงเวอร์ชันหนึ่งของอินเทอร์เฟซ ประสิทธิภาพส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับการ์ดแสดงผลเอง เวอร์ชันอินเทอร์เฟซสามารถปรับปรุงหรือชะลอการถ่ายโอนข้อมูลได้เพียงเล็กน้อยเท่านั้น (ในกรณีนี้จะไม่มีการ "เบรก" และมีระยะขอบที่ดี)

ในทำนองเดียวกันในปี 2010 ได้มีการพัฒนาอินเทอร์เฟซสำรอง PCI-E3.0ในขณะนี้มีการใช้ในระบบใหม่ทั้งหมด แต่ถ้าคุณยังมี 1.0 หรือ 2.0 ก็ไม่ต้องกังวล - ด้านล่างเราจะพูดถึงความเข้ากันได้แบบย้อนหลังของเวอร์ชันต่างๆ

ด้วย PCI-E 3.0 แบนด์วิดธ์เพิ่มขึ้นสองเท่าเมื่อเทียบกับเวอร์ชัน 2.0 มีการเปลี่ยนแปลงทางเทคนิคมากมายที่นั่น

คาดว่าจะเกิดภายในปี 2558 PCI-E 4.0ซึ่งไม่น่าแปลกใจเลยสำหรับอุตสาหกรรมไอทีที่มีการเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา

เอาล่ะ มาจบกันด้วยเวอร์ชันและตัวเลขแบนด์วิธเหล่านี้กันดีกว่า และเรามาพูดถึงปัญหาที่สำคัญมากของความเข้ากันได้แบบย้อนหลังของ PCI-Express เวอร์ชันต่างๆ กัน

เข้ากันได้กับ PCI-Express เวอร์ชัน 1.0, 2.0 และ 3.0

คำถามนี้ทำให้หลายคนกังวล โดยเฉพาะเมื่อ การเลือกการ์ดแสดงผลสำหรับระบบปัจจุบัน เนื่องจากพอใจกับระบบที่มีมาเธอร์บอร์ดที่รองรับ PCI-Express 1.0 จึงเกิดข้อสงสัยว่าการ์ดแสดงผลที่มี PCI-Express 2.0 หรือ 3.0 จะทำงานได้อย่างถูกต้องหรือไม่ ใช่ อย่างน้อยนั่นคือสิ่งที่นักพัฒนารับรองสัญญาความเข้ากันได้นี้ สิ่งเดียวก็คือการ์ดแสดงผลจะไม่สามารถเปิดเผยตัวเองได้อย่างเต็มที่ในทุกด้าน แต่ในกรณีส่วนใหญ่การสูญเสียประสิทธิภาพจะไม่มีนัยสำคัญ

ในทางตรงกันข้าม คุณสามารถติดตั้งการ์ดแสดงผลได้อย่างปลอดภัยด้วยอินเทอร์เฟซ PCI-E 1.0 ในเมนบอร์ดที่รองรับ PCI-E 3.0 หรือ 2.0 ไม่มีข้อจำกัดใดๆ เลย ดังนั้นคุณจึงมั่นใจได้ในความเข้ากันได้ แน่นอนว่าหากทุกอย่างเป็นไปตามปัจจัยอื่น ๆ สิ่งเหล่านี้รวมถึงแหล่งจ่ายไฟที่ทรงพลังไม่เพียงพอ ฯลฯ

โดยรวมแล้ว เราได้พูดคุยกันค่อนข้างมากเกี่ยวกับ PCI-Express ซึ่งจะช่วยให้คุณคลายความสับสนและข้อสงสัยเกี่ยวกับความเข้ากันได้และทำความเข้าใจความแตกต่างระหว่างเวอร์ชัน PCI-E ได้มากมาย

ปัจจุบันในด้านอิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน มีการเปิดตัวเทคโนโลยีใหม่อย่างกระตือรือร้นและรวดเร็ว ส่งผลให้ส่วนประกอบของระบบบางส่วนอาจล้าสมัยและไม่สามารถอัปเดตได้ เป็นต้น

ในเรื่องนี้จำเป็นต้องเชื่อมต่อส่วนเสริมและอุปกรณ์เสริมต่างๆเข้ากับส่วนเสริมซึ่งมักต้องใช้อะแดปเตอร์บางตัว

ในบทความนี้เราจะดูอะแดปเตอร์ pci-e pci วิธีการทำงานและคุณสมบัติที่มี

คำนิยาม

นี่คืออุปกรณ์ประเภทใดและมีไว้เพื่ออะไร? พูดอย่างเคร่งครัด นี่คือบัสอินพุตและเอาท์พุตที่เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล

สำหรับบัสนี้เอง นั่นคือกับอะแดปเตอร์ คุณสามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงภายนอกจำนวนหนึ่งได้ (ซึ่งจะแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับการกำหนดค่า)

อุปกรณ์ต่อพ่วงเหล่านี้เชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์โดยใช้การเชื่อมต่อแบบอนุกรม

ลักษณะสำคัญของอุปกรณ์ดังกล่าวคือปริมาณงาน

นี่คือลักษณะเฉพาะ (โดยทั่วไป) คุณภาพของงานความเร็วและประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์และองค์ประกอบที่เชื่อมต่อในลักษณะนี้

ลักษณะปริมาณงานจะแสดงเป็นจำนวนสายเชื่อมต่อ (ตั้งแต่ 1 ถึง 32)

ราคาของอุปกรณ์นี้อาจแตกต่างกันอย่างมากทั้งนี้ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติหลักนี้ นั่นคือยิ่งคุณลักษณะนี้ดีเท่าไร (ตัวบ่งชี้ยิ่งสูง) ราคาของอุปกรณ์ดังกล่าวก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น นอกจากนี้ยังขึ้นอยู่กับสถานะของผู้ผลิตความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์และความทนทานอีกด้วย โดยเฉลี่ยราคาเริ่มต้นที่ 250-500 รูเบิล (สำหรับผลิตภัณฑ์เอเชียที่มีแบนด์วิดท์ต่ำ) สูงถึง 2,000 รูเบิล (สำหรับอุปกรณ์ยุโรปและญี่ปุ่นที่มีแบนด์วิดท์สูง)

ข้อมูลจำเพาะ

จากมุมมองทางเทคนิคอุปกรณ์ดังกล่าว มีสามองค์ประกอบ:

ข้างต้นเขียนไว้เกี่ยวกับความสำคัญเป็นพิเศษของปริมาณงานของอุปกรณ์สำหรับการทำงานปกติ

ปริมาณงานคืออะไร? เพื่อตอบคำถามนี้ คุณต้องเข้าใจหลักการทำงานของอะแดปเตอร์ดังกล่าว

สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์แบบสองทิศทางได้พร้อมกัน (จากการ์ดไปยังอุปกรณ์ต่อพ่วงและจากอุปกรณ์ต่อพ่วงไปยังการ์ด)

ในกรณีนี้ การถ่ายโอนข้อมูลอาจเกิดขึ้นได้มากกว่าหนึ่งบรรทัดหรือหลายบรรทัด

ยิ่งมีสายดังกล่าวมากเท่าไร อุปกรณ์ก็ยิ่งทำงานได้อย่างมีเสถียรภาพมากขึ้นเท่านั้น ปริมาณงานก็จะสูงขึ้นและอุปกรณ์ต่อพ่วงก็จะเร็วขึ้นตามไปด้วย

สำคัญ!อุปกรณ์อาจมีการกำหนดค่าที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับจำนวนบรรทัด: x1, x2, x4, x8, x12, x16, x32 ตัวเลขระบุจำนวนเลนโดยตรงสำหรับการส่งข้อมูลสองทางพร้อมกัน แต่ละแถบเหล่านี้ประกอบด้วยสายไฟสองคู่ (สำหรับการส่งผ่านในสองทิศทาง)

ดังที่เห็นได้จากคำอธิบายการกำหนดค่านี้ส่งผลกระทบอย่างมากต่อต้นทุนของอุปกรณ์

แต่มันมีความสำคัญในทางปฏิบัติจริง ๆ หรือเปล่าที่จะใช้จ่ายเพิ่มเมื่อซื้ออุปกรณ์?

ขึ้นอยู่กับจำนวนที่คุณวางแผนจะเชื่อมต่อกับเมนบอร์ดโดยตรง - ยิ่งมีมากเท่าใด แบนด์วิดธ์ที่อุปกรณ์ต้องการก็จะยิ่งสูงขึ้นเพื่อรักษาการทำงานของคอมพิวเตอร์ให้เสถียร

การเข้ารหัส

ด้วยระบบการส่งข้อมูลดังกล่าว ระบบเฉพาะจะถูกใช้เพื่อป้องกันการบิดเบือนและการสูญหาย

วิธีการป้องกันนี้กำหนดไว้ที่ 8V/10V

ประเด็นก็คือในการส่งข้อมูลที่จำเป็น 8 บิต จะต้องใช้บิตบริการเพิ่มเติม 2 บิตเพื่อความปลอดภัยและป้องกันการบิดเบือน

เมื่ออะแดปเตอร์ทำงาน ข้อมูลการบริการ 20% จะถูกถ่ายโอนไปยังคอมพิวเตอร์อย่างต่อเนื่อง ซึ่งไม่มีภาระใดๆ และผู้ใช้ไม่ต้องการ แต่สิ่งนี้เองที่แม้ว่าจะโหลด (แต่เล็กน้อยมาก) ก็ทำให้มั่นใจได้ถึงความเสถียรของบัสและอุปกรณ์ต่อพ่วง

เรื่องราว

ในช่วงต้นทศวรรษ 2000 มีการใช้สล็อตส่วนขยาย AGP อย่างแข็งขัน และด้วยความช่วยเหลือที่ทำให้ .

แต่เมื่อถึงจุดหนึ่ง ประสิทธิภาพสูงสุดที่เป็นไปได้ทางเทคนิคก็มาถึงแล้ว และจำเป็นต้องสร้างอะแดปเตอร์ประเภทใหม่ขึ้นมา

และในไม่ช้า PCI-E ก็ปรากฏตัวขึ้น - มันคือปี 2002

จำเป็นต้องมีอะแดปเตอร์ทันทีที่สามารถติดตั้งโซลูชันกราฟิกใหม่ลงในสล็อตส่วนขยายที่ล้าสมัยหรือในทางกลับกัน

ดังนั้นในปี 2545 นักพัฒนาและผู้ผลิตหลายรายจึงเริ่มสร้างอะแดปเตอร์ดังกล่าวอย่างจริงจัง

ในเวลานั้นอุปกรณ์มีคุณสมบัติที่สำคัญอย่างหนึ่งนั่นคือความสามารถในการอัพเกรดพีซีโดยใช้จ่ายเงินจำนวนน้อยที่สุดเพราะแทนที่จะเปลี่ยนมาเธอร์บอร์ดอะแดปเตอร์ที่มีราคาไม่แพงนักก็เพียงพอแล้ว

แต่การพัฒนาไม่ประสบความสำเร็จ เนื่องจากในเวลานั้นมีราคาเกือบเท่ากับอะแดปเตอร์ตัวแรก ดังนั้นจึงจำเป็นต้องพัฒนาการกำหนดค่าอะแดปเตอร์ที่ง่ายกว่า

สิ่งที่น่าสนใจคือผู้ผลิตยังได้เพิ่มปริมาณงานของอุปกรณ์ดังกล่าวอย่างต่อเนื่อง หากการกำหนดค่าครั้งแรกไม่เกิน 8 Gb/s ดังนั้นการกำหนดค่าครั้งที่สองจะเป็น 16 Gb/s และสำหรับการกำหนดค่าที่สาม - 64 Gb/s สิ่งนี้ตอบสนองความต้องการในการเพิ่มปริมาณงานที่เกิดจากการปรับปรุงอุปกรณ์ต่อพ่วงให้ทันสมัย

ในเวลาเดียวกัน ช่องที่มีความเร็วในการส่งข้อมูลต่างกันสามารถใช้งานร่วมกับอุปกรณ์ใดๆ ที่มีระดับ "ความเร็วสูง" ต่ำกว่าได้

นั่นคือ หากคุณเชื่อมต่อแพลตฟอร์มกราฟิกรุ่นที่สองหรือรุ่นแรกเข้ากับสล็อตรุ่นที่สาม สล็อตจะสลับไปที่โหมดความเร็วอื่นโดยอัตโนมัติตามอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ

ความแตกต่างระหว่าง PCI และ PCI-E

การกำหนดค่าทั้งสองนี้มีความแตกต่างเฉพาะอะไรบ้าง?

ในลักษณะทางเทคนิคและการปฏิบัติงาน PCI นั้นคล้ายคลึงกับ AGP ในขณะที่ PCI-E เป็นการพัฒนาใหม่โดยพื้นฐาน

ในขณะที่ PCI ให้การถ่ายโอนข้อมูลแบบขนาน PCI-E ให้การถ่ายโอนข้อมูลแบบอนุกรม ดังนั้นจึงบรรลุความเร็วและประสิทธิภาพการถ่ายโอนข้อมูลที่สูงขึ้นอย่างมาก แม้จะคำนึงถึงการใช้อะแดปเตอร์ก็ตาม

เหตุใดจึงจำเป็น?

เหตุใดคุณจึงต้องใช้อะแดปเตอร์ดังกล่าวและสามารถนำไปใช้ทำอะไรได้บ้าง?

คุณต้องเข้าใจว่าผู้ใช้ส่วนใหญ่ทำโดยไม่มีอุปกรณ์นี้ เนื่องจากไม่จำเป็นแม้แต่กับคอมพิวเตอร์เครื่องเก่าที่อาจเสื่อมสภาพอย่างมากก็ตาม

นี่คืออุปกรณ์เพิ่มเติมที่ในบางกรณีสามารถปรับปรุงการทำงานของพีซีของคุณได้ แต่เป็นสิ่งที่ผู้ใช้ทั่วไปสามารถทำได้โดยไม่ต้องมี

ในความเป็นจริงการใช้อะแดปเตอร์ดังกล่าวมีข้อได้เปรียบหลักเพียงข้อเดียวนั่นคือความสามารถในการเชื่อมต่ออุปกรณ์ต่อพ่วงจำนวนหนึ่งเข้ากับการ์ดหน่วยความจำในขณะที่ไม่สามารถเชื่อมต่ออุปกรณ์จำนวนมากได้โดยตรง ตัวอย่างเช่นด้วยวิธีนี้คุณสามารถเชื่อมต่อวิดีโอแยกหรือเพิ่มเติมจากวิดีโอหลักได้

นอกจากนี้ยังเป็นตัวเลือกที่สะดวกในการปิดอุปกรณ์ต่อพ่วงทั้งหมดพร้อมกันอย่างรวดเร็วหากจำเป็น

เช่น ในกรณีที่ประสิทธิภาพของคอมพิวเตอร์ลดลงหรือด้วยสาเหตุอื่น ในกรณีนี้ ผู้ใช้ไม่จำเป็นต้องปิดการใช้งานส่วนประกอบทางโปรแกรมเป็นเวลานาน