Reža PCI-E x16: funkcije in pregledi. Grafična kartica PCI-E x16

Skoraj vse sodobne matične plošče so trenutno opremljene z razširitveno režo PCI-E x16. To ni presenetljivo: ima diskreten grafični pospeševalnik, brez katerega sploh ni mogoče ustvariti produktivnega osebnega računalnika. Gre za njegovo ozadje videza, tehnične specifikacije in možne načine delovanja, o katerih bomo kasneje razpravljali.

Zgodovina videza razširitvene reže

V zgodnjih 2000-ih, s AGP expansion slot, ki je bila takrat uporabljena za namestitev diskretne grafične kartice, Takšna je bila situacija, ko je dosežena najvišja raven učinkovitosti in njegove zmogljivosti niso dovolj. Posledično je bil ustanovljen konzorcij PCI-SIG, ki je začel razvijati programske in strojne komponente prihodnje reže za namestitev grafičnih pospeševalcev. Plod njegovega dela in leta 2002 postal prvi specifikacijski PCI Express 16x 1.0.

Nekatera podjetja za zagotavljanje združljivosti dveh obstoječih v tistem trenutku so namestitev diskretni grafični vmesnik pristanišča razvil posebno napravo, ki vam omogoča, da nastavite zastarele grafične rešitve v novem razširitveno režo. V jeziku strokovnjakov tak razvoj imel svoje ime - Adapter PCI-E x16 / AGP. Njen glavni namen - je zmanjšati stroške nadgradnje računalnika z uporabo komponent s prejšnjo konfiguracijo sistemske enote. Toda ta praksa ni bila široko razširjena, ker so video kartice na vstopni ravni na novem vmesniku imele stroške skoraj enako ceni adapterja.

Hkrati smo ustvarili enostavnejše modifikacije za to razširitveno režo za zunanje krmilnike, ki so takrat zamenjale običajna vrata PCI. Kljub zunanji podobnosti so se te naprave znatno razlikovale. Če bi AGP in PCI lahko pohvalili vzporedni prenos podatkov, je bil PCI Express dosleden vmesnik. Njegovo večjo hitrost je zagotovila znatno povečana hitrost prenosa podatkov v dupleksnem načinu (podatki v tem primeru bi se lahko prenašali v dveh smereh hkrati).

Hitrost prenosa in način šifriranja

Pri določitvi vmesnika PCI-E x16 številke označujejo število pasov, vključenih v prenos podatkov. V tem primeru je 16. Vsak od njih, po drugi strani, je sestavljen iz dveh parov žic za prenos informacij. Kot je bilo že omenjeno, je večja hitrost zagotovljena z dejstvom, da ti pari delujejo v dupleksnem načinu. To pomeni, da lahko prenos informacij poteka v dveh smereh hkrati.

Za zaščito pred morebitnimi izgubami ali izkrivljanjem prenesenih podatkov se v tem vmesniku uporablja poseben sistem za zaščito podatkov, imenovan 8V / 10V. Ta oznaka je dešifrirana na naslednji način: za pravilen in pravilen prenos 8 podatkovnih bitov je treba za opravljanje validacije dopolniti z dvema servisnima bitoma. V tem primeru mora sistem prenesti 20 odstotkov informacij o storitvi, ki za uporabnika računalnika nista nosilnost. Toda to je pristojbina za zanesljivo in stabilno delovanje grafičnega podsistema osebnega računalnika in brez tega zagotovo ne.

PCI-E različice

Konektor PCI-E x16 je enako na vseh matičnih ploščah. Le tu se lahko hitrost prenosa podatkov v vsakem primeru znatno razlikuje. Zato je hitrost naprave tudi drugačna. Sprememba grafičnega vmesnika je:

• 1. modifikacija PCI-Express x16 v. 1,0 je imel teoretično pretočnost 8 Gb / s.
• 2. generacija PCI-Express x16 v. 2.0 bi se že lahko pohvalil z dvojno vrednostjo pasovne širine - 16 GB / s.
• Podoben trend je bil ohranjen za tretjo različico tega vmesnika. V tem primeru je bil ta indikator nastavljen na 64 Gb / s.

Vizualno ločite po lokaciji stikov te reže nemogoče. Hkrati so združljivi med seboj. Če na primer, če v režo 3.0 namestite grafični adapter, ki na fizični ravni ustreza specifikacijam 2.0, potem celoten procesni sistem grafične informacije samodejno preklopi v način najnižje hitrosti (to je 2,0) in bo v prihodnosti že deloval s kapaciteto 64 Gb / s.

Prva generacija PCI Express

Kot je bilo že omenjeno, je bil PCI Express prvič uveden leta 2002. Njegova proizvodnja je zaznamovala pojav osebnih računalnikov z več grafičnimi karticami, ki so se tudi pohvalili z enim nameščenim pospeševalnikom. AGP 8X standard je omogočil, da dobi pretok 2,1 Gb / s, in prvo revizijo PCI Express - 8 Gb / s.

Seveda, govorjenje o osemkratnem povečanju ni potrebno. Za prenos informacij o storitvah je bilo uporabljenih 20 odstotkov dobička, kar je omogočilo iskanje napak.

Druga sprememba PCI-E

Namesto prve generacije tega grafični vmesnik leta 2007 je prišel na PCI-E 2. 0 x16. Video kartice druge generacije, kot je bilo že omenjeno, so bile fizično in programsko združljive s prvo spremembo tega vmesnika. Samo v tem primeru je hitrost grafičnega sistema na raven različice vmesnika PCI Express 1.0 16x občutno zmanjšala.

Teoretično je bila meja prenosa informacij v tem primeru 16 Gb / s. Toda 20 odstotkov povečanja je bilo porabljenih za uradne informacije. Posledično je v prvem primeru pravi prenosnega enaka: 8 GB / s - (8 GB / y x 20%: 100%) = 6,4 Gbit / s. Druga izvedba GUI je vrednost je bila naslednja: 16 GB / s - (16 GB / s x 20%: 100%) = 12,8 GB / s. Delitvijo 12,8 GB / s do 6,4 Gb / s, dobimo realno praktično povečanje hitrosti 2 krat med 1. in 2. izvedbe PCI Express.

Tretja generacija

Zadnja in najpomembnejša posodobitev tega vmesnika je bila objavljena leta 2010. Najvišja hitrost PCI-E x16 se je v tem primeru povečala na 64 Gb / s, največja moč grafičnega vmesnika brez dodatne moči pa je v tem primeru lahko 75 W.

Različice konfiguracij z več grafičnimi pospeševalniki v enem računalniku. Njihove prednosti in slabosti

Ena od najpomembnejših novosti tega vmesnika je možnost, da ima več grafičnih kartic hkrati PCI-E avtobusi x16. Video kartice se kombinirajo med seboj in tvorijo eno samo napravo. Njihova splošna učinkovitost je povzeta in to omogoča večkrat, da poveča hitrost računalnika iz položaja obdelave izhodne slike. Za rešitve podjetja NVidia se ta način imenuje SLI, za grafične procesorje pa iz podjetja AMD - CrossFire.

Prihodnost tega standarda

Reža PCI-E x16 se v bližnji prihodnosti zagotovo ne bo spremenila. To bo omogočilo uporabo učinkovitejših grafičnih kartic kot del starejših osebnih računalnikov in zaradi tega postopno nadgradnjo računalniškega sistema. Zdaj se oblikujejo specifikacije četrte različice te metode prenosa podatkov. Za grafične kartice, v tem primeru največ pretočnost 128 Gb / s. To bo omogočilo prikaz slike na zaslonu zaslona kot »4K« ali več.

Rezultati

Kakorkoli že, in PCI-E x16 je trenutno ne-alternativna grafična reža in vmesnik. To bo pomembno že dolgo časa. Njeni parametri omogočajo ustvarjanje računalniških sistemov na začetni ravni in visoko zmogljivih računalnikov z več pospeševalniki. To je posledica te prožnosti in v tej niši ni pričakovati pomembnih sprememb.