Pci e и pci разница: Все, что вы хотели знать PCI Express

Ci Pci express 3.0 против pci express 2.0

Учебники

2023

Оглавление:

• PCI Express 3.0 против PCI Express 2.0, различия в спецификациях
• PCI Express 3.0 против PCI Express 2.0 Влияет ли это на игровую производительность?

Одной из функций современных процессоров, чипсетов, материнских плат и видеокарт является соединение PCI Express 3.0. Однако в чем отличие от предыдущего стандарта PCI Express 2.0? Давай узнаем! PCI Express 3.0 против PCI Express 2.0.

PCI Express 3.0 против PCI Express 2.0, различия в спецификациях

PCI-SIG объявила о доступности спецификации PCI Express Base 2.0 15 января 2007 года. Стандарт PCIe 2.0 удваивает скорость передачи данных по сравнению с PCIe 1.0 при 5 ГБ / с, а пропускная способность на линию увеличивается с 250 МБ / с до 500 МБ / с. Слоты материнской платы PCIe 2.0 полностью совместимы с картами PCIe v1.x. Карты PCIe 2.0 также обычно совместимы с материнскими платами PCIe 1.x, используя доступную пропускную способность PCI Express 1.1. В целом, видеокарты или материнские платы, предназначенные для версии 2.0, будут работать с другими версиями 1.1 или 1.0a.

В PCI-SIG также сообщили, что в PCIe 2.0 реализованы улучшения протокола двухточечной передачи данных и его программной архитектуры. Первым чипсетом Intel с поддержкой PCIe 2.0 был X38, и поставки плат начались от нескольких поставщиков (Abit, Asus, Gigabyte) с 21 октября 2007 года. AMD начала поддерживать PCIe 2.0 с чипсетами AMD серии 700. и нвидия началась с MCP72. Все предыдущие чипсеты Intel, включая чипсет Intel P35, поддерживали PCIe 1.1 или 1.0a.

Мы рекомендуем прочитать нашу статью о лучших материнских платах на рынке

Соединение PCI Express 3. 0 было определено в 2010 году, с максимальной теоретической скоростью передачи данных на линию почти 1 ГБ / с (фактически 984, 6 МБ / с), что вдвое превышает скорость стандарта PCI Express 2.0, предлагая 500 ГБ / с на полосу Таким образом, слот PCI Express 2.0 x16 обеспечивает теоретическую максимальную пропускную способность 8 ГБ / с, а слот PCI Express 3.0 x16 достигает 16 ГБ / с. PCI Express 3.0 обновляет схему шифрования до 128b / 130b по сравнению с предыдущим шифрованием 8b / 10b, уменьшая накладные расходы на пропускную способность 20% PCI Express 2.0 примерно до 1, 54% (= 2/130).

Желаемый баланс 0 и 1 битов в потоке данных достигается путем XORing двоичного полинома, известного как «скремблер» потока данных, в топологии обратной связи. Поскольку полином рандомизации известен, данные могут быть получены путем применения XOR во второй раз. Шаги скремблирования и декодирования выполняются аппаратно. Скорость передачи PCI Express 3.0 8 GT / s обеспечивает 985 МБ / с на полосу, удваивая пропускную способность полосы по сравнению с PCI Express 2.0.

PCI Express 3.0 против PCI Express 2.0 Влияет ли это на игровую производительность?

Имейте в виду, что это максимальные скорости, поддерживаемые этим соединением, но это не означает, что видеокарта передает данные на этих скоростях. Что касается видеокарт, все текущие модели совместимы с PCI Express 3.0. Первые чипы Nvidia, совместимые с этим стандартом, были из поколения GeForce GT / GTX 6xx, в то время как модели AMD используют его из моделей Radeon HD 7xxx.

С другой стороны, в большинстве случаев это будет процессор с интерфейсом PCI Express 3.0, а не чипсет. Однако необходимо, чтобы материнская плата также поддерживала стандарт. Процессоры Intel поддерживают PCI Express 3.0 от третьего поколения процессоров Core i («Ivy Bridge»). Процессоры AMD стандартно совместимы со всеми моделями FM2 + и AM4. С другой стороны, процессоры FX не совместимы с PCI Express 3.0, поскольку на этой платформе микросхемы PCI Express генерируются чипсетом, и даже самая продвинутая модель, 990FX, поддерживает только PCI Express 2.0.

Мы рекомендуем прочитать нашу статью о том, какую графическую карту я покупаю? Лучший на рынке

Помимо огромной разницы в теоретической максимальной пропускной способности между процессором и графическим процессором, нам любопытно узнать, как игры влияют на производительность при использовании PCI Express 3.0 против соединения 2.0. Итак, мы использовали тесты с использованием высококачественной видеокарты GeForce GTX 980Ti, сначала со слотом, настроенным как PCI Express 3.0 x16, а затем с тем же слотом, настроенным как PCI Express 2.0 x16.

GeForce GTX 980 Ti	PCI Express 2. 0	PCI Express 3.0
Battlefield 4	189 FPS	187 FPS
Грязное ралли	173 FPS	173 FPS
Умирающий свет	115 FPS	123 FPS
Grand Theft Auto V	138 кадров в секунду	143 FPS
Безумный Макс	149 кадров в секунду	149 кадров в секунду

Тесты показывают четкий результат, поскольку из всех протестированных игр только в случае Dying Light наблюдалось значительное увеличение производительности при использовании PCI Express 3.0 вместо PCI Express 2.0. Несмотря на это, улучшение составило всего 7%, очень низкий показатель. Помните, что высококачественная видеокарта использовалась в высококачественной системе. Если тесты проводились в более базовой системе, то вполне понятно, что в системе с более низкой производительностью видеокарты влияние пропускной способности между двумя поколениями PCI Express должно быть еще меньше.

Рекомендуем прочитать:

На этом мы заканчиваем статью о PCI Express 3.0 и PCI Express 2.0, помните, что вы можете поделиться ею с друзьями в социальных сетях, чтобы помочь большему количеству пользователей, которым это необходимо.

Шрифт Hardwaresecrets

Учебники

Разница между PCIe 3.0 и PCIe 4.0 и как влияет PCIe 4.0 на игры?

Одной из технологий, которая в настоящее время заменяется на некоторых материнских платах, является PCIe 3.0, поскольку развертывается ее преемник, PCIe 4.0.

PCIe 4.0 — это последняя версия PCIe, получившая коммерческий выпуск. Он предлагает вдвое большую пропускную способность, чем его предшественник, PCIe 3.0. Тем не менее, он появился на рынке совсем недавно и прямо сейчас не предлагает практически никаких преимуществ, когда дело доходит до реальной производительности в играх.

В этой статье мы кратко объясним, что такое PCIe, в чем суть его последней версии, в чем разница PCIe 3. 0 и PCIe 4.0, и, в конечном итоге, мы обсудим, стоит ли покупать PCIe 4.0 для игр в 2021 году.

Что такое PCIe?

PCIe (иногда также сокращенно PCI-e или упоминается как PCI Express) означает Peripheral Component Interconnect Express и представляет собой вездесущую шину расширения, через которую различные карты расширения могут взаимодействовать с материнской платой. Сюда входят видеокарты, твердотельные накопители, адаптеры Wi-Fi, модемы, карты захвата, звуковые карты и многое другое.

Самая первая версия PCIe восходит к 2003 году, а первое поколение PCI Express — это PCIe 1.0. За прошедшие годы было выпущено четыре дополнительных версии, кульминацией которых стал PCIe 5.0, представленный в 2019 году, при этом PCIe 6.0 планируется ввести в 2021 году.

Разъём PCIe на материнской плате

Тем не менее, PCIe 4.0 — это не совсем «последняя» версия PCIe, которая должна быть представлена, но последняя версия, фактически появившаяся на рынке.  Пока что AMD — единственная компания, предлагающая чипсеты, совместимые с PCIe 4.0, и пройдет некоторое время, прежде чем мы увидим PCIe 5.0, не говоря уже о PCIe 6.0, реализованный в массовых потребительских материнских платах.

Кроме того, слоты PCIe также могут быть описаны по количеству полос, которые они имеют. Наиболее распространенными вариантами являются PCIe x1, PCIe x4, PCIe x8 и PCIe x16, которые имеют одну, четыре, восемь и шестнадцать линий соответственно.

Естественно, большее количество полос обеспечивает более высокую скорость передачи данных и большую общую пропускную способность, а различные карты расширения разработаны с учетом разного количества полос в зависимости от того, какая производительность им требуется.

PCIe 3.0 против PCIe 4.0

Поскольку PCIe 3.0 был выпущен еще в 2010 году, похоже, что пришло время для обновления. Итак, насколько прирост производительности предлагает PCIe 4.0?

PCI Express 4.0

На протяжении многих лет каждое поколение PCIe предлагало примерно вдвое большую скорость передачи и пропускную способность по сравнению с предыдущим поколением, и эта версия не стала исключением. При сравнении показателей PCIe 3.0 и PCIe 4.0 ситуация выглядит примерно так:

Помимо удвоения скорости, PCIe 4.0 не открывает никаких важных новых функций. И, как уже упоминалось выше, единственные чипсеты (и, следовательно, единственные процессоры), поддерживающие PCIe 4.0, поступают от AMD.

Таким образом, PCIe 4.0, намного превосходит  PCIe 3.0 в теории, но, как это часто бывает с игровым оборудованием, большие цифры в спецификациях не обязательно указывают на лучшую производительность в игре. Тем не менее, как на практике работает PCIe 4.0 и стоит ли его сейчас приобретать?

Стоит ли обновляться до PCIe 4.0 в 2021 году?

А теперь давайте обратимся к главному вопросу — улучшает ли PCIe 4.0 производительность в играх?

PCIe 4. 0 в SSD

Если коротко: нет, по крайней мере, в какой-то заметной степени.

Видео нижее показывает, какую производительность вы можете ожидать от RX 5700 XT, когда он установлен в слот PCIe 3.0 x16, и как он сравнивается с тем, когда тот же графический процессор установлен в слот PCIe 4.0 x16. Как вы понимаете, нет никакой заметной разницы, о которой можно было бы говорить.

Имея это в виду, очевидно, что нет необходимости изо всех сил стараться получить совместимую с PCIe 4.0 видеокарту, процессор и материнскую плату, если вы хотите повысить производительность в игре, поскольку современная графика в настоящее время не использует такую ​​пропускную способность, которую предлагает PCIe 4.0.

Теперь, когда дело доходит до SSD, это почти та же история — PCIe 4.0 действительно дает преимущество, когда дело доходит до игр, поскольку он улучшает время загрузки, но разница настолько мала, что вы даже не заметите этого.  То же самое и с повседневным использованием компьютера.

Тем не менее, PCIe 4.0 может дать ощутимый прирост, если речь идет о высокопроизводительных твердотельных накопителях NVMe, поскольку дополнительная пропускная способность, очевидно, позволит SSD читать и записывать большие объемы данных за более короткий промежуток времени. Но, конечно, это не то, о чем вам нужно беспокоиться, если вы собираете игровой ПК, а не рабочую станцию.

PCIe 4.0

Мы также должны отметить, что PCIe является как с прямой, так и с обратной совместимостью, поэтому вам не нужно беспокоиться о каких-либо проблемах совместимости на этом фронте.

С учетом всего вышесказанного, PCIe 4.0 в настоящее время можно без каких-либо проблем упустить из виду на игровом ПК, поскольку он не предлагает никаких заметных новых функций, а его расширенная пропускная способность и скорость передачи данных ничего не значат, когда дело доходит до реальной производительности в играх.

Заключение

Итак, в конце концов, покупать материнскую плату с PCIe 4.0 для игрового ПК мало смысла, поскольку в настоящее время она не предлагает никаких реальных преимуществ для графических процессоров или твердотельных накопителей с точки зрения игр, и так еще будет продолжаться много лет.

В чем разница между видеокартами PCI-E и PCI?

• Поделиться на Facebook

Графические карты Interconnect Express и Peripheral Component Interconnect могут иметь одну и ту же модель карты, но использовать разные типы подключения, которые имеют разные ограничения для максимальной производительности карты. Стандарт PCIe заменяет стандарт PCI и предлагает более высокую производительность для подключения периферийных карт к компьютеру. Графические карты PCI ограничены более низкой скоростью передачи данных и не обладают графическим потенциалом видеокарт PCIe.

Графические карты PCI, AGP и PCIe

Графические карты подключаются к компьютерам тремя различными типами соединений: PCI, AGP и PCIe. Интерфейсы PCI и PCIe предназначены для поддержки широкого спектра устройств, а AGP предназначен исключительно для видеокарт. Стандарт AGP больше не используется. Стандарт AGP вступил в игру, когда стандарт PCI больше не мог обеспечить необходимую пропускную способность, чтобы максимизировать потенциал видеокарты; стандарт PCIe сделал то же самое с AGP, что и AGP с PCI. Карты PCIe были предназначены для замены карт PCI.

Производительность

Видеокарты PCIe обмениваются данными с материнской платой в 40 или более раз быстрее, чем видеокарты PCI. Дополнительная пропускная способность, обеспечиваемая типом соединения PCIe, позволяет видеокартам обрабатывать значительно более сложные графические данные, а это означает, что видеокарты PCIe способны воспроизводить более качественные изображения, чем видеокарты PCI. Однако мощная плата PCI может воспроизводить лучшую графику, чем маломощная карта PCIe. Производительность графической карты PCI ограничена пропускной способностью, и более мощные карты получают меньшую отдачу при использовании такого интерфейса, как PCI.

Тип подключения

PCI и PCIe используют разные типы физического подключения. Несмотря на то, что оба стандарта имеют в своих названиях «Interconnect Peripheral Component Interconnect», это две разные технологии. Карты и порты PCI и PCIe имеют физически разные разъемы. И PCI, и PCIe поставляются в версиях с обратной и прямой совместимостью для соответствующих типов портов. Графические карты PCIe могут использовать все порты PCIe того же или большего размера, но не могут использовать слоты PCI. Карты PCI также не могут использовать слоты PCIe. Карты и порты PCIe бывают разных размеров для решения разных задач в зависимости от потребностей в пропускной способности. Графические карты PCIe обычно используют 16-канальную версию PCIe с самым большим размером порта. Адаптер Wi-Fi может использовать меньший однополосный тип PCIe.

Одна и та же карта, другое подключение

Одна и та же модель видеокарты может поставляться как в версиях PCI, так и в версиях PCIe. Версия карты PCIe всегда будет работать так же или лучше, чем версия карты PCI. Версии PCI предназначены для компьютеров без разъемов PCIe. Видеокарты с меньшим энергопотреблением могут иметь одинаковый уровень производительности на PCI и PCIe, потому что видеокарте не требуется большая пропускная способность для оптимальной работы, чем обеспечивает стандарт PCI.

Ссылки

• Журнал для ПК: Определение: PCI Express
• Журнал для ПК: Определение: PCI
• Directron: Что такое PCI Express? Руководство для непрофессионалов по высокоскоростной технологии PCI-E
• Matrox: Руководство по AGP, PCI и PCIe

Writer Bio

Дэн Стоун начал профессионально писать в 2006 году, специализируясь на образовании, технологиях и музыке. Он веб-разработчик в коммуникационной компании, ранее работал на телевидении. Стоун получил степень бакалавра гуманитарных наук в области журналистики и магистра гуманитарных наук в области коммуникативных исследований в Университете Северного Иллинойса.

Image Credit

Comstock/Comstock/Getty Images

Дополнительные статьи

Руководство по типам слотов расширения и карт расширения

Руководства и статьи

Matrox Руководство по различным типам слотов расширения и карт расширения

Полноразмерная видеокарта Matrox C680 PCIe x16 поддерживает до шести дисплеев или проекторов с максимальным разрешением 4096 x 2160.

Графическая карта Matrox C900 PCIe x16 обеспечивает работу девяти дисплеев с одной платы, позволяя легко создавать видеостены 3×3.

Matrox P690 Plus LP PCI — надежное графическое решение со сверхнизким энергопотреблением и широкими возможностями корпоративной гибкости.

Matrox серии D: графические карты следующего поколения

Matrox производит различные графические карты, предназначенные для установки в компьютерные слоты расширения определенных типов. Наиболее распространенными типами слотов, используемых графическими картами, являются PCI™ и PCIe®, и для каждого из этих типов также существует несколько подтипов. Доступные типы слотов являются важным фактором при покупке видеокарты или компьютера. В этом руководстве описываются различия между этими типами слотов и их подтипами.

PCI

PCI (межсоединение периферийных компонентов) — это тип компьютерной шины для подключения или вставки периферийных устройств в компьютер. Стандарт PCI был впервые предложен компанией Intel в 1990 году и широко применялся в компьютерах к 1995 году. Сегодня спецификации для PCI и его вариантов поддерживаются PCI-SIG® (PCI Special Interest Group), консорциумом из более чем 700 компаний.

PCI — это стандарт подключения общего назначения, предназначенный для поддержки нескольких устройств различных типов, включая графическое оборудование, звуковое оборудование, сетевое оборудование и т. д. В редакции стандарта PCI добавлены новые функции и улучшения производительности, в том числе различные скорости и ширины шины. Ниже приводится сводка различных потенциальных пропускных способностей для наиболее популярных вариантов базового стандарта PCI.

Эти различные типы слотов и плат расширения, как правило, совместимы друг с другом. Однако, если карта и слот не предназначены для использования более широкой шины (т. е. 64 бита) или более высокой скорости шины (66 МГц), по умолчанию они обычно используют более низкую настройку.

Например, 64-битная карта PCI, такая как Matrox P690 Plus LP PCI, имеет краевой разъем, который шире (длиннее), чем у 32-битной карты PCI, такой как Matrox G450x4 MMS. Несмотря на это, 64-битную карту PCI можно вставить в 32-битный слот PCI. В этом случае часть граничного соединителя просто выступает за слот, и используется только первая часть граничного соединителя (то есть происходит только 32-битная связь). Точно так же 32-битная карта PCI может быть вставлена ​​в 64-битный слот. В этом случае крайний разъем карты будет заполнять только часть слота, а соединение будет 32-битным.

Существует также расширение стандарта PCI, называемое PCI-X (не путать с PCI Express). Карты и слоты, разработанные для PCI-X, могут работать на частоте шины выше 66 МГц. Слоты PCI-X обычно доступны в серверах и рабочих станциях высокого класса. 64-разрядная карта PCI с частотой 66 МГц совместима со слотами PCI-X и может работать на частоте 66 МГц в таком слоте.

Карты и слоты PCI имеют ключи для поддержки различных напряжений. Карты и слоты PCI могут работать от 5 или 3,3 вольт. Все поставляемые в настоящее время карты Matrox PCI совместимы с любым напряжением и имеют соответствующие ключи.

PCIe

PCIe (PCI Express®) — это недавно введенный стандарт для подключения устройств к компьютерам. Он программно совместим с PCI, но обладает большей потенциальной пропускной способностью и большей гибкостью, чем PCI. Спецификация PCIe также поддерживается PCI-SIG.

PCI Express — это интерфейс последовательной передачи «точка-точка», использующий высокоскоростную дифференциальную передачу сигналов для обеспечения высокопроизводительной передачи данных внутри систем. Соединение между устройством PCIe и системой известно как «канал», и этот канал построен на основе выделенного двунаправленного последовательного (1-битного) соединения «точка-точка», известного как «линия». Первоначальная спецификация PCIe определяла скорость передачи данных 2,5 Гбит/с на линию, в то время как второе поколение PCIe увеличило скорость передачи данных до 5 Гбит/с. Третье поколение PCI Express дополнительно увеличило скорость передачи данных до 8 Гбит/с на канал данных. Канал может использовать более одного канала одновременно, но все каналы, соответствующие спецификации PCIe, должны минимально поддерживать одноканальные соединения, указанные в виде ссылок «x1» (произносится как «by-one»).

Для повышения потенциальной пропускной способности устройства и системы PCIe могут дополнительно поддерживать каналы с использованием нескольких одновременных линий — например, канал «x16» использует 16 линий. Для поддержки дополнительных линий карта PCIe и слот должны быть спроектированы с учетом дополнительных необходимых электрических линий (2 линии на линию). Типы карт и слотов существуют для каналов x1, x4, x8 и x16.

Matrox имеет несколько графических карт PCIe x16, в том числе четырехканальную D1450 PCIe x16 и D1480 PCIe x16 , четыре выхода M9148 LP PCIe x16 и восемь выходов M9188 PCIe x16 . Карты PCIe

физически помещаются в механические слоты, предназначенные для их конфигурации полосы или выше (подключение вверх), но не в слоты, предназначенные для конфигураций нижней полосы (подключение вниз). Так, например, механическая карта x1 поместится в механические слоты x1, x4, x8 и x16, а механическая карта x16 поместится только в механический слот x16. Электрическая карта x1 в любом совместимом слоте PCIe всегда будет работать в электрическом режиме x1. Matrox представила первые в мире графические карты PCIe x1, Millennium G550 PCIe и Millennium G550 LP PCIe.

Внутренняя архитектура PCIe очень похожа на локальную сеть в том смысле, что каждый канал идет к центральному концентратору в компьютере, который выполняет сетевое переключение. Это отличается от архитектуры PCI, где все устройства используют одну и ту же однонаправленную параллельную шину. Поскольку PCIe не основан на параллельных соединениях, которым могут помешать проблемы с синхронизацией, PCIe позволяет более легко и экономично передавать данные на большие расстояния.

Семейство видеокарт Matrox D-Series PCIe x16

Потенциальная пропускная способность PCI и PCIe

Более высокая потенциальная пропускная способность, обеспечиваемая некоторыми типами слотов, не обязательно приводит к пропорционально более высокой производительности. Пропускная способность, связанная с каждым типом слота, является максимально достижимой и подвержена ограничениям из-за накладных расходов программного обеспечения (например, активности операционной системы) и того, максимально ли использует приложение. Например, простое 2D-приложение, такое как электронная таблица или программа обработки текста, вряд ли выиграют от преимуществ этой более высокой пропускной способности. Интенсивные 3D-программы в реальном времени, скорее всего, будут использовать такую ​​дополнительную полосу пропускания.

Различия в этих значениях пропускной способности влияют только на скорость, с которой данные передаются между графическим оборудованием и остальной частью компьютера. Эти пропускные способности не влияют на скорость самого графического чипа и не влияют напрямую на скорость остальной части компьютера.

Спецификация PCI Express также определяет обратную совместимость между устройствами PCI Express. То есть устройство, предназначенное для Gen-3 PCI Express, работает на скоростях Gen-2 при подключении к устройству Gen-2, устройство Gen-2 работает на скоростях Gen-1 при подключении к устройству Gen-1 и т. д. .

Ниже приведены различия в потенциальной пропускной способности между различными типами слотов.

• Ширина канала определяет возможности передачи данных по каналу в одном направлении. Поскольку каждая линия PCI Express содержит как восходящий, так и нисходящий канал, эффективная пропускная способность удваивается. Цифры в этой таблице представляют максимальную пропускную способность, доступную в каждом направлении.

• Хотя скорость последовательной передачи данных только увеличилась с 5 Гбит/с до 8 Гбит/с по сравнению с PCI Express второго поколения, изменилось кодирование последовательных данных, что обеспечивает более эффективную передачу и фактически удваивает скорость передачи данных по сравнению с Gen-2 PCI. Выражать.

Рекомендации по пропускной способности PCI Express®, когда карты захвата и видеокарты находятся в одной системе

Несмотря на необходимость учитывать входные разрешения и форматы, архитектура на уровне системной шины также играет важную роль в оптимизации системы для обеспечения наилучшей производительности. .

Требования к пропускной способности источника ввода

Любая архитектура захвата получает данные из внешних источников и передает их одному или нескольким графическим механизмам для отображения. Входы могут иметь различные формы: IP, DisplayPort, HDMI, DVI, аналоговый RGB, компонентный видеосигнал или даже стандартные телевизионные входы, использующие либо композитные сигналы, либо сигналы Y/C. Каждый из этих входов создает различную нагрузку на систему с точки зрения количества данных, которые необходимо передать.

Полоса пропускания, необходимая для передачи захваченного потока внутри компьютерной системы, зависит от входного разрешения, формата и организации кадрового буфера. Входной формат относится как к глубине пикселей (8- или 10-бит), так и к формату пикселей (4:4:4, 4:2:2 или 4:2:0), а организация кадрового буфера обычно линейная или планарная. Хотя буфер кадра может быть 24-битным, системные передачи выполняются 8-, 16- или 32-битными «фрагментами». Приведенная ниже формула дает приблизительное представление о пропускной способности, необходимой для данного входного потока, и предполагает планарную организацию кадрового буфера.

В некоторых случаях возможен захват источников и их внутренняя передача с использованием 16-битного формата YUV. Это уменьшит пропускную способность системы, необходимую для передачи входных данных, но также ухудшит качество захвата (поскольку для представления каждого пикселя используется меньше данных). Эту опцию следует использовать только в случае необходимости и с источниками, где можно пожертвовать качеством ввода. Полоса пропускания, необходимая для любого источника входного сигнала, может быть выражена следующим образом:

BW = RES _x x Res _Y x FPS x K _{Pixel_Factor}

, где FPS и Kpixel_Factor представляют номер FRESE FRAME FARIES и по номеру по номеру, и по номеру, и по номеру, и по номеру PERETES PRIXELES PRIXELES PRIXELES, принятые по номеру, и по номеру PERETES PRIXELES, COMPRELES PRIXELES PRIXELES, а также PRESELES PRIXELES PRESELES. В аналоговых режимах RGB, компонентном и DVI каждый пиксель обычно занимает 4 байта. В телевизионных режимах (или когда данные представлены в виде 16-битных данных YUV) для каждого пикселя требуется 2 байта.

В таблице ниже приведены сводные данные о пиксельных коэффициентах для различной глубины пикселя и пиксельных форматов.

Например, для записи источника высокой четкости с разрешением 1920×1080p60 требуется следующая полоса пропускания:

BW 1080p = 1920 x 1080 x 60 x 4 ≈ ​​500 МБ/с

Для источника NTSC с частотой 60 Гц (чересстрочная развертка) требуется следующая полоса пропускания:

Вот несколько примеров приблизительной пропускной способности в зависимости от формата разрешения/пикселя:

Для получения дополнительной информации о выборке и форматах видео см. следующие ресурсы:

• Рекомендуемые 8-битные форматы YUV для рендеринга видео

• 10-битные и 16-битные видеоформаты YUV

Независимо от разрешений и форматов различных входов доступная полоса пропускания системы не должна превышаться. Это приведет к снижению производительности системы и/или нестабильности.

Обзор архитектуры PCI Express

Чтобы понять, как архитектура системы влияет на доступную полосу пропускания, полезно иметь общее представление об архитектуре PCI Express. В этом разделе представлено краткое описание архитектуры PCI Express, чтобы обеспечить достаточную основу для понимания расчетов пропускной способности, приведенных ниже в этом обсуждении.

Чтобы максимизировать возможности передачи данных в системе, желательно иметь максимально возможную ширину полосы во всей системе.

На диаграмме выше предположим, что каждый канал PCI Express представляет собой соединение ×8, работающее на скоростях Gen-2. Таким образом, общая доступная пропускная способность каждого канала составляет 4 ГБ/с в каждом направлении. Любая комбинация входных потоков, передаваемых через данный коммутатор, приводящая к тому, что общая пропускная способность превышает 4 ГБ/с, приведет к снижению производительности системы (прерыванию воспроизведения и уменьшению частоты кадров).

При установке большого количества карт в такой системе важно максимально увеличить пропускную способность передачи. Это делается путем обеспечения того, чтобы платы захвата (насколько это возможно) не располагались на одних и тех же сегментах шины. Размещение нескольких карт захвата на одном сегменте шины может создать узкие места, которые могут снизить производительность и снизить общую скорость захвата. Способ, которым входы сопоставляются с платами вывода, также может иметь значение. Когда это возможно, входные данные следует захватывать как можно ближе к видеокарте, чтобы свести к минимуму системную задержку и максимально увеличить общую пропускную способность системы. Например, на приведенном выше рисунке, если 3 карты Mura IPX Series на коммутаторах 1 и 2 собирают данные для отображения на карте Mura MPX Series, подключенной к коммутатору 3, до 9Может потребоваться пропускная способность в ГБ/с (в зависимости от количества входов и их разрешений). Это превышает максимальную пропускную способность сегмента шины, соединяющего коммутаторы 5 и 7, и приведет к проблемам с производительностью (более низкая/прерывистая частота кадров при передаче) или потребует предварительного масштабирования данных перед их передачей на выход.

На этой странице невозможно охватить все возможные конфигурации плат ввода и вывода, ведь каждая ситуация будет разной. Однако знание архитектуры системы и разумное размещение карт захвата и отображения на основе желаемых отображений ввода/вывода позволит удовлетворить практически любые требования к пропускной способности.

Общие рекомендации по пропускной способности

Знание архитектуры системы, количества и типов входов требуется для оптимального размещения карт захвата в системе.