Pci express и pci разница: Чем отличается интерфейс PCI Express от PCI? | Info-Comp.ru

Чем отличается интерфейс PCI Express от PCI? | Info-Comp.ru

Этот вопрос мне задавали не один раз, поэтому сейчас я попробую максимально доступно и кратко ответить на него, для этого я приведу картинки слотов расширения PCI Express и PCI на материнской плате для более наглядного понимания и, конечно же, укажу основные отличия в характеристиках, т.е. совсем скоро, Вы узнаете, что это за интерфейсы и как они выглядят.

Итак, для начала давайте кратко ответим на такой вопрос, что же вообще такое PCI Express и PCI.

Содержание

  1. Что такое PCI Express и PCI?
  2. Отличия PCI Express от PCI
  3. Слоты расширения PCI Express и PCI на материнских платах
  4. Интерфейсы PCI Express на видеокартах

Что такое PCI Express и PCI?

PCI – это компьютерная параллельная шина ввода-вывода для подключения периферийных устройств к материнской плате компьютера. PCI используется для подключения: видеокарт, звуковых карт, сетевых карт, TV-тюнеров и других устройств. Интерфейс PCI является устаревшим, поэтому найти, например, современную видеокарту, которая подключается через PCI, наверное, не получится.

PCI Express (PCIe или PCI-E) — это компьютерная последовательная шина ввода-вывода для подключения периферийных устройств к материнской плате компьютера. Т.е. при этом уже используется двунаправленное последовательное соединение, которое может иметь несколько линий (x1, x2, x4, x8, x12, x16 и x32) чем больше таких линий, тем выше пропускная способность у шины PCI-E. Интерфейс PCI Express используется для подключения таких устройств как: видеокарты, звуковые карты, сетевые карты, SSD накопители и другие.

Существует несколько версий интерфейса PCI-E это: 1.0, 2.0 и 3.0 (скоро выйдет и версия 4.0). Обозначается данный интерфейс обычно, например, вот так PCI-E 3.0 x16, что означает версия PCI Express 3.0 с 16 линиями.

Если говорить о том будет ли работать, например, видеокарта, которая имеет интерфейс PCI-E 3. 0 на материнской плате, которая поддерживает только PCI-E 2.0 или 1.0, так вот разработчики заявляют, что все работать будет, только конечно учтите, что пропускная способность будет ограничена возможностями материнской платы. Поэтому в этом случае переплачивать за видеокарту с более новой версией PCI Express я думаю, не стоит (если только на будущее, т.е. Вы, планируете приобрести новую материнскую плату с PCI-E 3.0). Также и наоборот допустим, у Вас материнская плата поддерживает версию PCI Express 3.0, а видеокарта версию скажем 1.0, то такая конфигурация также должна работать, но только с возможностями PCI-E 1.0, т.е. здесь никакого ограничения нет, так как видеокарта в этом случае будет работать на пределе своих возможностей.

Отличия PCI Express от PCI

Основное отличие в характеристиках это, конечно же, пропускная способность, у PCI Express она значительно выше, например, у PCI на частоте 66 МГц пропускная способность 266 Мб/сек, а у PCI-E 3.0 (x16) 32 Гб/сек.


Внешне интерфейсы также отличаются, поэтому подключить, например, видеокарту PCI Express в слот расширения PCI не получится. Интерфейсы PCI Express с разным количеством линий также отличаются, все это я сейчас покажу на картинках.

Слоты расширения PCI Express и PCI на материнских платах

Слоты PCI и AGP

Слоты PCI-E x1, PCI-E x16 и PCI

Интерфейсы PCI Express на видеокартах

На этом у меня все, пока!

есть ли у них совместимость?

Здравствуйте, дорогие читатели моего блога! В сегодняшнем посте я расскажу, чем отличается PCI от PCI E, какова их совместимость и для чего используются обе шины.

Что такое PCI и PCI-Express

ПСИ — параллельная компьютерная шина для коммутации периферического оборудования.

Несмотря на то, что слот появился еще в 1991 году, она продолжает использоваться и сегодня для подключения различных периферических устройств: ТВ-тюнеров, звуковых карт и сетевых карт, различных адаптеров и так далее. ПСИ Экспресс — последовательная шина для подключения периферических девайсов. В ней используется двунаправленное соединение по отдельным линиям. Пропускная способность тем выше, чем больше таких линий (х4, х8, х16).

Интерфейс используется для подключения более производительных девайсов: видеокарт, SSD накопителей и т. д.

Существует несколько версий обоих разъемов, которые отличаются как пропускной способностью, так и типом коннектора. Самым актуальным сегодня является PCI-E 3.0 х16.

Закономерный вопрос: будет ли работать, например, видеокарта, поддерживающая такой протокол передачи данных, на слоте версии 2.0? Будет, только учитывайте, что скорость обмена данных со всеми прочими компонентами компьютера зависит от пропускной способности шины, а значит будет ниже.

При апгрейде компьютера или сборке нового с нуля советую ориентироваться именно на этот формат, так как более медленные видеокарты и материнские платы, поддерживающие только медленные протоколы, устаревают.

Вполне возможно, что через несколько лет такой пропускной способности уже не хватит для поддержки новых игр.

В чем разница между PCI и PCI-E

Основное отличие в пропускной способности: PCI-Express работает существенно быстрее. Например, на частоте 66 МГц у ПСИ она всего 266 Мб/с, а у ПСИ 3.0 х16 до 32 Гбит/с.

Также есть отличие в типах слотов и в их внешнем виде. Например, устройство PCI-Express не получится подключить к шине PCI, так как не будут совпадать коннекторы и ключи даже при совпадении физических размеров.

И в завершение остается добавить, что ПСИ Экспресс — прямой «потомок» ПСИ. Да, есть некоторые отличия в архитектуре и принципах коммутации, однако за основу взят один и тот же программный протокол.

Если судить об актуальности, то PCI-Express более востребован: все мощные видеоадаптеры подключаются именно с помощью этого слота, а графический же ускоритель сегодня есть почти в каждом компе.

Кроме того, архитектура PCI-E позволяет активировать режим SLI или Crossfire, то есть использовать две видеокарты одновременно.

Также для вас будут полезны публикации «Проверка материнской платы на работоспособность», «Как узнать чипсет материнской платы» и обзор «Материнская плата для Ryzen 5 2400G».

Буду признателен всем, кто расшарит этот пост в любой из социальных сетей — так вы поможете продвижению моего блога. До скорой встречи, друзья!

 

С уважением, автор блога Андрей Андреев.

Руководство Matrox по различным типам слотов расширения и карт расширения

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 звена* PCI-e Gen-1 PCI-e Gen-2 PCI-e Gen-3
x1 250 МБ/с 500 МБ/с 1 ГБ/с
x4 1 ГБ/с 2 ГБ/с 4 ГБ/с
x8 2 ГБ/с 4 ГБ/с 8 ГБ/с
x16 4 ГБ/с 8 ГБ/с 16 ГБ/с

  • 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 то, что входные разрешения и форматы необходимо учитывать, архитектура на уровне системной шины также играет важную роль в оптимизации системы для достижения наилучших результатов. возможная производительность.

 

Требования к пропускной способности источника ввода

 

Любая архитектура захвата получает данные из внешних источников и передает их одному или нескольким графическим процессорам 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 = разрешение x x разрешение y  x fps x k pixel_factor

 

Здесь количество кадров в секундах на пиксель в единицах, а kpixel_factor представляют количество кадров в секундах на пиксель, соответственно, в виде числа кадров в секунду и kpixel_factor. 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 приведенной ниже таблице представлены сводные данные о пиксельных факторах для различной глубины пикселей и форматов пикселей.

 

  4:4:4 4:2:2 4:2:0
8-битный 4 2 1,5
10-битный 6 4 3

 

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

Источник NTSC при 60 Гц (переплетенные) требует следующей полосы пропускания:

BW NTSC = 720 x 480 x 30 x 2. ≈ 21 МБ/с

 

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

 

  4:4:4 4:2:2 4:2:0
8-битный 1000 МБ/с 500 МБ/с 375 МБ/с
10-битный 500 МБ/с 250 МБ/с 185 МБ/с

 

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 пропускную способность, 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.

В чем разница и как их отличить?

Вы запутались в PCI и PCIe? Если вы не знаете, как их отличить, вы можете прочитать этот пост, в котором MiniTool объясняет вам их отличия по 4 аспектам: функция, внешний вид, скорость и совместимость.

Что такое PCI и PCI Express?

В компьютере, если разные устройства хотят обмениваться данными, они должны делать это по определенному каналу, то есть по шине. Шина — это общая магистральная линия связи для передачи информации между различными функциональными частями компьютера. Это жгут проводов трансмиссии, состоящий из проводов. И PCI, и PCIe являются шинами.

Что делает PCI в ПК?

PCI — это сокращение от Interconnect Interconnect, которое представляет собой локальную шину в ПК. Тогда как это работает в компьютерах? Я объясню это в этой части.

Много лет назад (около 2000-2010 гг.) материнская плата компьютера была сконструирована так, как показано на следующем рисунке:

Эта структура является типичной структурой чипа моста Север-Юг на основе шины PCI. Процессор и микросхема северного моста соединены через FSB (Front Side Bus). Чип северного моста в основном отвечает за управление обменом данными между процессором и высокоскоростными устройствами (видеокартой AGP, памятью).

Затем южный мост подключается к северному через внутреннюю шину (например, Hub-Link). Микросхема южного моста в основном отвечает за обмен данными с низкоскоростными устройствами, такими как дисковод гибких дисков, жесткий диск, клавиатура и карта расширения.

Где PCI? Он находится под южным мостом. Под южным мостом находится много шин: PCI, LPC (Low Pin Count), SATA, USB и т. д. Шина PCI в основном отвечает за подключение таких устройств, как сетевая карта, звуковая карта и карта SCSI. Шина LPC в основном отвечает за подключение обычных низкоскоростных устройств, таких как BIOS, клавиатура, мышь, дискета и т. д.

Примечание. Шина PCI может использоваться для подключения видеокарты, но скорость очень низкая. Итак, в аспекте устройства отображения он был заменен AGP (Accelerated Graphics Port).

Что делает PCI Express в ПК?

Что такое PCI Express? PCI Express, также называемый PCIe/PCI-E, является преемником PCI и AGP. Кроме того, он постепенно вытесняет шины SATA и USB. Типичная структура материнской платы на базе PCIe показана на следующем рисунке:

На приведенном выше рисунке показана структура материнской платы Intel Z390, выпущенной 8 октября 2018 г. В этой материнской плате северный мост полностью интегрирован в ЦП, поэтому состоит только из двух основных частей: процессора и южного моста (Intel называет его концентратором управления вводом-выводом или концентратором контроллера платформы).

Точно так же графическая карта и память напрямую связаны с процессором. Но есть два момента, на которые стоит обратить внимание: а. видеокарта подключается к процессору по шине PCIe; б. материнская плата поддерживает прямое соединение между ЦП и PCIe SSD .

Затем набор микросхем Intel Z390 (южный мост) подключается к ЦП через шину DMI (Direct Media Interface) 3.0, основанную на шине PCIe. Южный мост распределяет 24 линии PCIe, используемые для подключения жестких дисков, USB-устройств, сетевой карты, аудиокарты и т. д. Можно сказать, что PCIe — это не просто локальная шина. Это уже системная шина.

Когда вы читаете здесь, вы можете подумать: «Куда подключен мой твердотельный накопитель M.2 PCIe?» На самом деле возможны две ситуации:

  • Ваша видеокарта использует линии PCIe 3.0 X8, а два других порта PCIe 3.0 X4 используются для установки двух твердотельных накопителей NVMe. В этой ситуации твердотельные накопители подключаются к ЦП напрямую, так что каждый из них может использовать исключительно пропускную способность 4 ГБ/с.
  • Ваша видеокарта использует линии PCIe 3.0 X16, а ваш твердотельный накопитель M.2 PCIe использует 24 линии ICH/PCH PCIe совместно с другими устройствами. Кроме того, скорость SSD будет ограничена DMI 3.0 (скорость DMI 3.0 X4 примерно равна скорости PCIe 3.0 X4). Вот почему интерфейсы Thunderbolt 3, M.2 и U.2 в настоящее время не могут преодолеть пропускную способность PCIeX4.

В большинстве случаев ваш компьютер использует вторую раскладку. Несмотря на то, что твердотельные накопители PCIe делят пропускную способность с другими устройствами, они все же быстрее, чем другие твердотельные накопители, такие как твердотельные накопители SATA. Кроме того, дополнительные устройства на южном мосту обычно не будут работать все вместе, так что пропускной способности DMI 3.0 вполне достаточно.

PCI против PCIe

В этой части я объясню PCI против PCI Express с 3 аспектов. Читайте дальше, чтобы узнать о различиях между PCI и PCIe.

PCI против слота PCIe

В этой части я покажу вам, как выглядят слоты PCI и PCIe. Первый, который я представлю, это слот PCI. Этот слот имеет два типа: 32-битный слот со 124 контактами и 64-битный слот с 188 контактами. Первый обычно используется на обычных настольных компьютерах, а второй обычно используется на серверах. Слот PCI выглядит следующим образом:

Затем настала очередь представить слот PCIe. Этот слот имеет 7 версий: x1, x2, x4, x8, x12, x16 и x32, соответствующих 1/2/4/8/12/16/32 дорожкам соответственно. Среди них PCI-E x32 используется только в некоторых особых случаях из-за его большого размера, и почти нет соответствующего продукта массового производства.

PCI-E x12 в основном используется в серверах и не появится на потребительских платформах. PCI-E x2 в основном используется для внутренних интерфейсов, а не для слотов расширения. Даже если некоторые материнские платы предоставляют этот интерфейс, PCI-E x2 в основном выступает в виде интерфейса M.2 вместо слота PCI-E.

Таким образом, основные слоты PCI-E на материнской плате в основном сосредоточены на четырех типах: PCI-E x1/x4/x8/x16. Представим их подробнее:

  • Слот PCI-E x16: Длина 89 мм, 164 контакта. Он часто используется для видеокарт и имеет обратную совместимость с устройствами x1/x4/x8.
  • Слот PCI-E x8: Длина 56 мм, 98 контактов. Обычно он отображается в виде слота PCI-E x16, но только половина контактов данных действительна, а это означает, что фактическая пропускная способность составляет только половину истинного слота PCI-E x16. Цель состоит в том, чтобы обеспечить плавную установку графической карты с интерфейсом PCI-E x16 на интерфейс PCI-E x8.
  • Слот PCI-E x4: Длина 39 мм, 64 контакта. Он в основном используется для установки твердотельных накопителей PCI-E или твердотельных накопителей M.2 (через адаптеры PCI-E). Но в большинстве случаев слот PCI-E x4 поставляется с интерфейсом M.2, когда он покидает завод.
  • Слот PCI-E x1: Длина всего 25 мм, 36 контактов. Целевые продукты относительно обширны, включая независимые сетевые карты, независимые звуковые карты, карты расширения USB 3.0/3.1 и т. д.

Затем слот PCI-E x1 / x4 / x8 / x16 выглядит следующим образом:

PCI против скорости PCIe

В этой части я объясню PCI против скорости PCI-E. Узнав об их разнице в скорости, вы поймете, почему интерфейс PCI заменен интерфейсом PCIe.

Скорость 32-разрядной шины PCI составляет 133 МБ/с, а скорость 64-разрядной шины PCI — 266 МБ/с. Что касается скорости PCIe, то она зависит от линий и версий. Посмотрим на диаграмму производительности PCIe, которую предлагает Википедия:

В настоящее время большинство компьютеров используют версию PCIe 3.0. С этой версией даже PCIe x1 может быть намного быстрее, чем 64-битный PCI. С точки зрения скорости PCI и PCI-E, PCI-E является победителем и полностью заменяет PCI.

Совместимость PCI и PCIe

Что касается совместимости, следует помнить несколько моментов:

  1. PCI: 32-разрядный интерфейс PCI не совместим с Интерфейс совместим с 32-битными продуктами PCI.
  2. PCIe: интерфейсы PCI-E имеют разную длину. Чем больше у него полос, тем длиннее интерфейс. Как правило, длинные слоты совместимы с продуктами с коротким интерфейсом. Например, слот PCIe X16 может быть совместим с продуктами X4 или X8. Но короткие слоты не могут быть совместимы с продуктами с длинным интерфейсом, потому что их нельзя вставить.
  3. PCIe: PCIe имеет разные версии. Различные версии совместимы друг с другом. Например, PCIe 3.0 совместим с PCIe 2.0. Но производительность определяется младшей версией.
  4. PCI vs PCIe: Интерфейс PCI-E и интерфейс PCI несовместимы друг с другом.

Перенос компьютера на твердотельный накопитель PCIe

Узнав о различиях PCIe и PCI, вы можете захотеть использовать продукты PCIe. Если ваш компьютер имеет интерфейс PCI-E, вы, безусловно, можете наслаждаться высокой скоростью PCIe. В этой части я покажу вам, как перенести ОС на твердотельный накопитель PCIe с помощью мастера создания разделов MiniTool. Таким образом, вы можете использовать свой компьютер на новом жестком диске без переустановки ОС.

Вот учебник:

Купить сейчас

Шаг 1: Нажмите кнопку выше, чтобы купить Мастер создания разделов MiniTool. Установите его, а затем откройте, чтобы получить его основной интерфейс. Нажмите Миграция ОС на SSD/HDD на панели инструментов.

Шаг 2: Выберите правильный метод переноса системного диска и нажмите Далее .

Вариант A: заменить системный диск другим жестким диском : Весь системный диск будет скопирован на новый SSD. Данные включают системные файлы и ваши личные файлы на других разделах.

Вариант Б: перенести операционную систему на другой жесткий диск: На новый SSD копируются только системный и загрузочный разделы, необходимые для ОС. Ваши личные файлы все еще находятся на исходном диске.

Примечание: Независимо от того, какой вариант вы выберете, данные на исходном диске не будут уничтожены.

Шаг 3: Выберите новый SSD для переноса Windows и нажмите Далее . Появится окно с предупреждением. Прочтите его и нажмите Да .

Шаг 4: Выберите правильные параметры копирования и настройте структуру целевого диска, а затем нажмите Далее .

(1). Подогнать разделы на весь диск: Все разделы на исходном диске уменьшаются или расширяются в равной пропорции, чтобы заполнить весь целевой диск.

(2). Копировать разделы с изменением размера: Все разделы исходного диска копируются на целевой диск без изменения размера или расположения.

(3). Выровнять разделы до 1 МБ: Рекомендуется для повышения производительности компьютера.

(4). Используйте таблицу разделов GUID для целевого диска: MBR может распознавать и использовать не более 2 ТБ дискового пространства. Эта опция может конвертировать MBR в GPT, поэтому пользователи могут использовать дисковое пространство более 2 ТБ.

Шаг 5: Прочтите примечание и нажмите Готово , затем нажмите Применить на панели инструментов, чтобы выполнить отложенные операции.

Шаг 6: Мастер создания разделов MiniTool запросит перезагрузку. Щелкните Перезагрузить сейчас .

Вот сообщение, в котором рассказывается о PCI и PCIe с 4 аспектов: что они делают на ПК, внешний вид слота, скорость и совместимость. Если вам интересна эта тема, вы можете прочитать этот пост. Нажмите, чтобы твитнуть

Помог ли вам этот пост узнать о PCI и PCIe? Есть ли у вас какие-либо мнения о PCI и PCIe? Пожалуйста, дайте нам отзыв в следующей зоне комментариев. Кроме того, если у вас возникли трудности с переносом ОС на твердотельные накопители PCIe, вы можете связаться с нами по электронной почте [email protected]. Мы ответим вам как можно скорее.

Часто задаваемые вопросы о PCI и PCIe

Чем PCIe лучше, чем PCI?

PCIe, безусловно, лучше, чем PCI. Даже PCIe x1 намного быстрее PCI, не говоря уже о X4, X8 или X16.

PCI и PCIe — это одно и то же?

Они не одинаковы. хотя и PCI, и PCIe являются шинами, и их функции частично одинаковы, PCIe отличается от PCI.