1X pci e 16x: Распиновка PCI Express 1x, 4x, 8x, 16x разъёмов

Почему порты PCI Express на моей материнской плате различаются по размеру? Объяснение x16, x8, x4 и x1

Стандарт PCI Express — один из основных элементов современных вычислений, слот есть почти на каждом настольном компьютере, выпущенном за последнее десятилетие. Но природа подключения несколько туманна: на новом ПК вы можете увидеть полдюжины портов трех или четырех разных размеров, все с пометкой «PCIE» или PCI-E ». Так к чему путаница и какие из них можно использовать?

Понимание шины PCI Express

Как обновление исходной системы PCI (Peripheral Component Interconnect), PCI Express имел одно огромное преимущество, когда он был первоначально разработан в начале 2000-х годов: он использовал шину двухточечного доступа вместо последовательной шины. Это означало, что каждый отдельный порт PCI и установленные на нем карты могли в полной мере использовать свою максимальную скорость, без забивания нескольких карт или расширений на одной шине.

PCI Express заменил старый стандарт слотов PCI. Эта материнская плата поддерживает оба: PCIE x16 синего цвета, PCIE x1 черного цвета и PCI бежевого цвета.

Проще говоря, представьте свой настольный компьютер в виде ресторана. Старый стандарт PCI был подобен гастроному, когда все стояли в очереди, чтобы их обслужили, а скорость обслуживания ограничивалась одним человеком у стойки. PCI-E больше похож на бар, где каждый посетитель сидит на своем месте, а несколько барменов принимают заказ каждого одновременно. (Хорошо, так что никогда не удастся найти бармена для каждого посетителя сразу, но давайте представим, что это действительно отличный бар.) Благодаря выделенным каналам передачи данных для каждой карты расширения или периферийного устройства весь компьютер может получить доступ к компонентам и аксессуарам быстрее.

Теперь, чтобы расширить нашу метафору гастронома / бара, представьте, что на некоторых из этих мест зарезервировано несколько барменов только для них. Вот здесь и появляется идея нескольких полос движения.

Жизнь в быстрых переулках

PCI-E с момента своего создания претерпел множество изменений; в настоящее время новые материнские платы обычно используют версию 3 стандарта, более быстрая версия 4 становится все более и более распространенной, а версия 5, как ожидается, появится в 2019 году. Но все разные версии используют одни и те же физические соединения, и эти соединения могут быть четырех основных размеров : x1, x4, x8 и x16. (Порты x32 существуют, но встречаются крайне редко и обычно не встречаются на потребительском оборудовании.)

Карты разного размера поддерживают разное максимальное количество линий PCI-Express.

Различные физические размеры позволяют использовать разное количество одновременных подключений контактов данных к материнской плате: чем больше порт, тем больше максимальное количество подключений к карте и порту. Эти соединения в просторечии известны как «дорожки», при этом каждая дорожка PCI-E состоит из двух сигнальных пар, одна для отправки данных, а другая для приема данных. Различные версии стандарта PCI-E допускают разную скорость на каждой полосе. Но, вообще говоря, чем больше линий имеется на одном порту PCI-E и подключенной к нему карте, тем быстрее могут передаваться данные между периферийным устройством и остальной частью компьютерной системы.

Возвращаясь к нашей метафоре бара: если вы представите каждого посетителя, сидящего за стойкой, как устройство PCI-E, то дорожка x1 будет одним барменом, обслуживающим одного клиента. Но посетитель, сидящий на отведенном месте «x4», будет иметь

четыре

бармены, приносящие ему напитки и еду, и на сиденье «x8» будет восемь барменов только для ее напитков, а на сиденье «x16» будет целых шестнадцать барменов только для него. А теперь мы перестанем говорить о барах и барменах, потому что нашим бедным образным пьющим грозит отравление алкоголем.

Какие периферийные устройства используют какие порты?

Для стандартной версии PCI Express 3.0 максимальная скорость передачи данных на полосу составляет восемь гигабайт, что означает «все данные и электронные накладные расходы одновременно». В реальном мире скорость для PCI-E версии 3 составляет чуть меньше одного гигабайта в секунду на полосу.

СВЯЗАННЫЕ С:

Настало ли время покупать новую видеокарту NVIDIA или AMD?

Таким образом, устройство, использующее порт PCI-E x1, такое как звуковая карта с низким энергопотреблением или антенна Wi-Fi, может передавать данные на остальную часть компьютера со скоростью примерно 1 Гбит / с. Карта, которая подключается к физически большему слоту x4 или x8, например, карта расширения USB 3.0, может передавать данные в четыре или восемь раз быстрее — и это было бы необходимо, если бы более двух из этих USB-портов использовались с максимальной скоростью. Скорость передачи. Порты PCI-E x16 с теоретическим максимумом около 15 Гбит / с для версии 3.0 используются почти для всех

современные видеокарты от NVIDIA и AMD

.

Большинство дискретных видеокарт используют полный слот PCI-E x16.

СВЯЗАННЫЕ С:

Что такое слот расширения M.2 и как его использовать?

Нет никаких установленных правил, какие карты расширения будут использовать какое количество полос. Видеокарты, как правило, используют x16 только ради максимальной передачи данных, но, очевидно, вам не нужна сетевая карта для использования порта x16 и шестнадцати полных линий, когда его порт Ethernet может передавать данные только со скоростью один гигабит в секунду ( примерно восьмая часть пропускной способности одной линии PCI-E (помните, восемь бит на байт). Существует небольшое количество твердотельных накопителей, смонтированных на PCI-E, которые предпочитают порт x4, но, похоже, их быстро вытеснили.

новый стандарт M.2, который также может использовать шину PCI-E

. Высококачественные сетевые карты и оборудование для энтузиастов, такое как адаптеры и контроллеры RAID, используют сочетание форматов x4 и x8.

Помните: размер порта PCI-E и полосы могут не совпадать

СВЯЗАННЫЕ С:

Что такое «набор микросхем» и почему мне это нужно?

Вот одна из наиболее запутанных частей настройки PCI-E: порт может быть размером с карту x16, но иметь достаточно каналов данных только для чего-то гораздо менее быстрого, например x4. Это связано с тем, что хотя PCI-E может поддерживать практически неограниченное количество отдельных подключений, все же существует практический предел пропускной способности набора микросхем. Более дешевые материнские платы с более бюджетными наборами микросхем могут подойти только до одного слота x8, даже если этот слот физически может вместить карту x16. Между тем, материнские платы для «геймеров» будут иметь до четырех полных слотов PCI-E размера x16 и x16 для максимальной совместимости с графическим процессором. (Мы обсудили это более подробно

Вот

. )

Эта материнская плата для энтузиастов включает в себя пять полноразмерных слотов PCI-E x16, но только два из них имеют полные 16 линий передачи данных — остальные — x8 и x4.

Очевидно, это может вызвать проблемы. Если на вашей материнской плате есть два слота размером x16, но один из них имеет только x4 полосы, то установка модной новой видеокарты в неправильный слот может снизить ее производительность на 75%. Конечно, это теоретический результат: архитектура материнских плат означает, что вы не увидите такого резкого спада. Дело в том, что правильная карта должна быть вставлена ​​в правильный слот.

К счастью, пропускная способность определенных слотов PCI обычно указывается в руководстве к компьютеру или материнской плате с указанием того, какой слот имеет какую емкость. Если у вас нет руководства, количество полос обычно указывается на печатной плате материнской платы рядом с портом, например:

Этикетки на этих портах показывают доступные полосы: порт x1 вверху имеет одну полосу, а порт x16 внизу — только четыре, несмотря на его физический размер. PCIEX1_2 означает, что это второй порт x1 на материнской плате.

Кроме того, более короткая карта x1 или x4 может

физически помещается в более длинный слот x8 или x16

: первоначальная конфигурация контактов электрических контактов делает его совместимым. Карта может немного болтаться физически, но когда она закреплена в слотах расширения корпуса ПК, она более чем достаточно прочная. Естественно, если контакты карты физически больше слота, вставить ее нельзя.

Поэтому помните, что при покупке карт расширения или обновлений для слотов PCI Express вы должны учитывать как размер, так и рейтинг доступных портов.

Изображение предоставлено:

Newegg

,

Amazon

Карты расширения компьютерных портов PCI Express x16 USB 3.0 — огромный выбор по лучшим ценам

71 результ.

Add USB 3.0 Ports to Your PC with a PCIe Expansion Card

If it seems like you never have enough USB ports for your devices, then internal expansion via an open PCI Express x16 slot may be an option. You can add four or more ports not only for data transfers, but also to achieve the capacity to charge smartphones, power external hard drives, and much more.

What are USB 3.0 PCIe x16 expansion cards?

Expansion cards are so named because they’re inserted into a motherboard via an open expansion slot in order to add or enhance system capabilities. These USB 3.0 cards require an open PCI Express x16 slot specifically. The advantage of internal expansion is not only that it adds physical USB connections but also that it provides dedicated throughput channels. In addition, it increases the number of USB devices that can send data to and from the system.

How do different USB 3.x versions affect these cards?

There have been refinements to the USB 3.0 standard, and the specific version supported by the card you choose will dictate transfer rates as well as feature support. Be mindful that all USB versions, including those prior to 3.0, are backward-compatible. The different available versions are:

• USB 3.0: This is SuperSpeed and supports 5 Gbps over one lane.
• USB 3.1: This is SuperSpeed+ and supports 10 Gbps over one lane.
• USB 3.2: This is SuperSpeed or SuperSpeed+ and supports 5 to 10 Gbps over one to two lanes.
• USB-C: This is a connector type supported by 3.2 that makes USB plugs easier to connect.

What does x16 indicate?

Peripheral component interconnect (PCI) is a bus for connecting components to motherboards. PCI Express, often abbreviated PCIe or PCI-E, is an update to the standard that allows for higher transfer rates and lets cards draw power through the connection. Each PCIe port is assigned between one and 16 data lanes. PCIe x16 indicates 16 data lanes.

How do the different PCI Express versions affect these cards?

Each PCI Express version has increased the maximum throughput for each data lane. PCIe 1.0 could achieve 4 GB/s over 16 lanes, while PCIe 5.0 can achieve 63Gbps. In real-world applications, PCI Express 2.0 is considered to provide enough speed and bandwidth for whatever USB 3.0 can offer. Even so, matching the PCIe version to what your mainboard supports may offer benefits for the future.

Do these cards require a power connection on the motherboard?

The PCI Express standard ensures that expansion cards get the power they require locally via the PCIe port itself. Therefore, a dedicated power connection isn’t a fundamental requirement. However, many USB devices, such as charging smartphones and external hard drives, have power requirements that exceed the local provisions of PCI Express. Some USB 3.0 cards that will offer or require a SATA power connection in order to meet those additional power demands.

Разница между PCIe x1, x4, x8, x16 — Промышленные компьютеры DuroPC

Разница между PCIe x1, x4, x8, x16

В предыдущей записи блога мы рассмотрели разницу между PCI и PCI-X. Реакция на пост была восторженной, и нас попросили написать дополнительный пост, объясняющий разницу между PCIe x1, x4, x8, x16. Мы всегда рады ответить на вопросы клиентов (не стесняйтесь обращаться к нам с вопросами, касающимися промышленных компьютеров).

Краткий ответ:

• Соединения PCIe x1 имеют одну линию передачи данных
• Соединения «PCIe x4» имеют четыре линии передачи данных
• Соединения PCIe x8 имеют восемь линий передачи данных
• Соединения PCIe x16 имеют шестнадцать линий передачи данных

Длинный ответ:

Чем больше линий передачи данных в соединении, тем выше пропускная способность между картой и хостом. Тем не менее, как правило, увеличение количества полос приводит к увеличению затрат.

Фото с http://blog.savel.org/2005/05/31/pci-express-cards/

PCIe — это обновленная версия протокола PCI. Подобно интерфейсам PCI/PCI-X, PCIe был разработан для соединения периферийных компонентов. PCIe несколько отличается от PCI/PCI-X, но в этом блоге не рассматриваются большинство этих различий. Однако одно ключевое отличие позволит нам лучше понять различия между вариациями протокола PCIe (x1, x4, x8, x16 и x32). Это ключевое отличие заключается в «параллельной» и «последовательной» передаче данных.

В архитектуре PCI и PCI-X все карты совместно используют параллельные линии передачи данных к хосту и от него. Различия между скоростями карт и типами слотов регулярно приводят к снижению скорости передачи данных.

В архитектуре PCIe каждая карта имеет свои собственные выделенные последовательные соединения данных (линии) с хостом. Это позволяет каждой подключенной карте достичь полосы пропускания, независимой от других карт, которые могут быть активны в системе. Количество дорожек обозначается суффиксом протокола PCIe (×1, ×4, ×8, ×16, ×32). Каждая линия способна развивать скорость от 250 до 1969 МБ/с в зависимости от версии протокола PCIe (v1.x, v2.x, v3.0, v4.0).

Карты PCIe всегда могут работать в слотах PCIe с теми же или несколькими дорожками, что и карта. Например, карта x8 может работать в слоте с дорожками x8, x16 или x32. Точно так же карта x1 может работать в любом слоте PCIe.

предостережение:

Иногда слот PCIe работает с меньшим количеством линий передачи данных, чем указывает тип механического слота. Например, иногда производитель материнской платы использует механический слот x16, даже если соединение для передачи данных только x8. В этих случаях карта с более высокой пропускной способностью все еще может работать (например, карта x16 в слоте x16 только с соединением x8), если для карты не требуется дополнительная пропускная способность. На следующем изображении показаны соединения PCI материнской платы, используемой в DuroPC RAC355. Обратите внимание, что «СЛОТ 1/5» — это слоты PCIe x16, но они имеют только соединение x8. Точно так же обратите внимание, как «SLOT 7» использует слот x8, но имеет только соединение x4. (Щелкните изображение, чтобы увидеть увеличенную версию.)

Теги: PCI Express, PCIe, PCIe x1, PCIe x16, PCIe x4, PCIe x8

Тестирование скорости -x16 по сравнению с -x1 с видеокартами PCI Express

 Карта -x16 -x1 Разница
«8400» 44 40 9%
'gt 430' 238 231 2,9% 

   Тест -x16 -x1 Разница
Графика 2D - Сплошные векторы: 0,9 0,9 0
Графика 2D - Прозрачные векторы: 0,9 0,8 11,1%
Графика 2D - Сложные векторы: 87,1 84,1 3,4%
Графика 2D - Шрифты и текст: 36,3 28,8 20,6 $
Графика 2D — интерфейс Windows: 14,0 11,2 20,0%
Графика 2D — фильтры изображений: 92,3 88,4 4,2%
Графика 2D — рендеринг изображения: 202,2 141,5 30,0%
Графика 3D — простая: 130,5 83,1 36,3%
Графика 3D — средняя: 50,6 34,4 32,0%
Графика 3D - Сложная: 14,7 2,3 84,3% !!!
Графика 3D — DirectX 10: 0. 90,9 0
Оценка 2D-графики: 157,7 135,7 13,9%
Оценка 3D-графики: 117,9 65,7 42,2% 

   Тест -x16 -x1 Разница
Графика 2D - Сплошные векторы: 1.0 1.0 0
Графика 2D - Прозрачные векторы: 1.0 1.0 0
Графика 2D - Сложные векторы: 91,4 77,4 15,3%
2D-графика — шрифты и текст: 36,1 35,5 1,6%
Графика 2D — Интерфейс Windows: 14.0 14.0 0
Графика 2D - Фильтры изображений: 92,6 92,4 0,1%
Графика 2D — рендеринг изображения: 203,7 203,1 0,3%
Графика 3D — простая: 406,5 396,9 2,3%
Графика 3D — средняя: 271,3 204,5 24,6%
Графика 3D - Сложная: 16.0 4.0 75.0% !!!
Графика 3D — DirectX 10: 7,4 4,9 33,7%
Оценка 2D-графики: 162,1 156,0 3,7%
Оценка 3D-графики: 460,0 337,5 26,6%