Pci express разъем для видеокарты: как подключить видеокарту, процессор, оперативную память, диски

Содержание

Тестируем интерфейсы видеокарт: PCI против PCI Express

Вступление
Интерфейсы видеокарт: история развития
Переходник «PCI to PCI-e»
Тестовый стенд
Платформа Socket 370 и контент Full HD
Платформа Socket 478, контент 4K и YouTube
Игровые тесты на платформе Socket 478

Результаты тестов

Игровые тесты на платформе LGA 775

Результаты тестов

Заключение

Вступление

Внутренние интерфейсы персонального компьютера активно развиваются, сменяя друг друга с завидным постоянством и не всегда обеспечивая обратную совместимость с предыдущими версиями. В данной статье вы узнаете, на что способны устаревшие ПК при установке в них современной видеокарты. А начнем мы с краткой истории.

Тестирование мостика MSI 2Way SLI HB Bridge M с парой GeForce GTX 1070

Вместе с анонсом видеокарт поколения Pascal компания Nvidia заявила о том, что режим SLI будут поддерживать в играх лишь конфигурации из двух моделей, и представила новую разработку – SLI HB Bridge.

Довольно скоро ее партнеры подхватили инициативу, выпустив самые разные версии – от недорогих до стильных. В данном обзоре мы сравним мост MSI с оппонентами и узнаем, что же нового он принес.

Разгоняем Radeon R7 240 c памятью GDDR5: теория и практика

В прошлый раз мы исследовали оверклокерский потенциал Radeon R7 240. После всех модификаций ее видеоядро удалось разогнать на 62% – до 1300 МГц, однако в реальных игровых приложениях прирост производительности составил всего 20-30%, причиной чего стала более медленная и устаревшая память DDR3. Пришло время узнать, на что способна Radeon R7 240 c 1 Гбайтом видеопамяти GDDR5 на борту.

Сделай сам:
PCI riser

Новейшие материнские платы избавляются от PCI, а если поддержка и остается, то в крайне урезанном виде — один-два слота в самых неудобных местах системной платы.

Что же делать, отказываться от звуковой карты и переходить на «встроенную» или бежать в магазин за обновленной версией с интерфейсом PCI-e? Однако можно пойти третьим путем – «перенести» слот, чему и посвятим данную статью.

рекомендации

Интерфейсы видеокарт: история развития

Если говорить об интерфейсах для графических ускорителей, то за последние двадцать пять лет произошло три глобальных смены: PCI, AGP и PCI Express.

Шина PCI была разработана компанией Intel в 1991 году и выдержала несколько обновлений. Самый распространенный 32 bit вариант работал на скорости от 133 до 266 Мбайт/с. Причем указанные скорости между собой делили все устройства, подключенные к общей шине.

Очень скоро, уже в 1996 году, Intel представила новый системный интерфейс специально для видеокарт – Accelerated Graphics Port (AGP). Данный стандарт пережил несколько обновлений. В 2003 году вышли чипсеты Intel серии 865 с поддержкой AGP 8X, которые обеспечивали скорость обмена данных до 2 Гбайт/с. Материнские платы с аналогичными возможностями существовали и для процессоров AMD, активно выпускаясь в 2003 и 2004 годах. Например, модели на чипсете nforce3 и Socket 939 поддерживали AGP 8X и двухъядерные ЦП Athlon.

Стандарт PCI Express был принят в 2002 году, шестнадцать линий первой версии обеспечивали скорость передачи 4 Гбайт/с в каждом направлении. Уже в 2004 активно продавались системные платы, в которых AGP 8X был заменен на новый интерфейс. Как следствие, AGP 8x почти сразу после выхода был вынужден соперничать с прогрессивным PCI-E. Ведь тот получил полную поддержку со стороны производителей, а совместимость со старым интерфейсом обеспечивалась посредством специальных мостов, распаянных на видеокартах.

Компания Nvidia обеспечила поддержку AGP в графических ускорителях линеек GeForce 6 и GeForce 7, но после выхода G80 в 2006 году она отказалась от него. Ее оппонент поступил несколько иначе – видеокарты ATI/AMD серий HD 3000 и HD 4000, рассчитанные на разъем AGP, выпускались до 2008 года.

Переходник «PCI to PCI-e»

Но удалось ли производителям графических решений «выжать» весь потенциал из предыдущих платформ? Попробуем ответить на данный вопрос. Для этого необходимо всего лишь установить современную видеокарту в устаревший ПК и оценить его возможности.

Задача не из простых – переходники, позволяющие установить модель PCI-E в разъем AGP, найти в продаже невозможно, и не факт, что они вообще существуют. Однако есть варианты, позволяющие установить устройство PCI-E в разъем PCI, таким мы и воспользуемся. Все верно, тестируемые видеокарты будут установлены в разъем платы, двадцать лет назад признанный устаревшим для данной цели!

Используемый переходник основан на микросхеме PLX PEX8112. Несмотря на полноразмерный распаянный разъем 16x, PEX8112 поддерживает лишь режим PCI-express x1. Стоит учесть, что данный переходник не оснащен дополнительным питанием и не предназначен для установки видеокарт. Дело в том, что разъем PCI по спецификации в состоянии обеспечить до 500 мА тока при напряжении 12 В, то есть всего 6 Вт мощности.

А значит, установка видеокарты в переходник напрямую может привести к выходу компьютера из строя! Чтобы обойти это ограничение, видеокарты подключались через райзер с дополнительным питанием.

Переходник корректно определился системой и не требовал установки драйверов и дополнительной настройки на всех протестированных системах.

Тестовый стенд

В данной статье будут протестированы или упомянуты следующие модели видеокарт:

GeForce 6200 AGP. Использует GPU NV44 – видеоядро нижнего ценового диапазона 2004 года выпуска. Поддерживает технологию DirectX 9.0c и ускорение обработки видео PureVideo. Данный графический процессор примечателен тем, что выпускался в версиях с родной поддержкой AGP и PCI-E без использования дополнительных адаптеров.
GeForce 7600 GT. Графический процессор G73, 2006 года выпуска, средний ценовой диапазон, поддержка DirectX 9.0c и PureVideo. Напомню, это последнее поколение Nvidia с поддержкой Accelerated Graphics Port.
GeForce 8500 GT. Бюджетное графическое ядро G86, поддержка DirectX10 и PureVideo второго поколения. Такие видеокарты выпускали только под PCI Express.
Radeon HD 3650. DirectX 10 и технология ускорения видеопотока UVD первой версии. Предпоследнее поколение графических ускорителей AMD с поддержкой AGP.
GeForce GT 710 2 Гбайт DDR3. Самый бюджетный вариант Kepler, поддержка DirectX 12 и ускорения видеотока VP5.
Radeon R7 240 2 Гбайт DDR3. Одна из самых доступных видеокарт AMD с архитектурой GCN, поддержка DirectX 12 и UVD 3.1. В свое время я уже рассказывал о ней в статье «Разгоняем Radeon R7 240: теория и практика».

Для исследований были собраны три конфигурации, основанные на платформах Intel разных лет.

Материнская плата	Чипсет	Процессор	Оперативная память
Soltek SL-65EB, Socket 370	Intel 440BX	Intel Celeron 950 @ 1093 МГц	768 Мбайт PC100 @ 115 МГц
MSI 865GM2, Socket 478	Intel 865e	Intel Pentium 4 3. 2 ГГц	2 Гбайт DDR1 400 МГц
ASUS P5B Deluxe, LGA 775	Intel 965	Intel Xeon E5440 2.8 ГГц	6 Гбайт DDR2 667 МГц

Платформа Socket 370 и контент Full HD

Легендарный чипсет Intel 440BX поддерживает до 1 Гбайт оперативной памяти, на тестовой платформе установлено 768 Мбайт. Этого объема вполне достаточно для запуска Windows 7.

На первом этапе экспериментов я выбрал именно эту операционную систему, надеясь получить возможность использовать свежее программное обеспечение и драйверы. Сама «Семерка» установилась без проблем, а вот с ПО и драйверами все не так гладко.

Процессоры Socket 370 не поддерживают инструкции SSE2, а для большинства современных программ и драйверов видеокарт этот набор инструкций является обязательным. Да и сама ОС оказалась тяжеловатой для испытуемой системы.

Зато доступны текстовые редакторы и другие несложные программы. Но возникли проблемы с воспроизведением видео, современный популярный кодек h364 оказался непосильной ношей для Celeron 2001 года выпуска. Вся надежда на функцию ускорения декодирования видео графическим процессором. Для каждой из исследуемых видеокарт производители заявили соответствующие фирменные технологии.

Испытания проводились с использованием популярных видеоплееров VLC и Media Player Classic Home Cinema. К сожалению, ни одна из испытуемых видеокарт с поддержкой AGP не справилась с задачей. Тесты провалили GeForce 6200 AGP, GeForce 7600 GT и Radeon HD 3650. Судя по информации, которую можно найти в сети, соответствующие технологии в их случае выполняют не все функции декодирования, и вычислительная нагрузка с процессора снимается не полностью.

Здесь стоит отметить, что у меня под рукой не оказалось Radeon HD 4670, самой продвинутой видеокарты AGP, выпущенной AMD/ATI – она обладает поддержкой технологии UVD 2 и в теории должна полноценно ускорять воспроизведение h364 видео.

Теперь подключим через переходник видеокарты GeForce 8500 GT, GeForce GT 710 и Radeon R7 240. Эти модели справились со своей задачей, Full HD трейлер фильма «Призрак в доспехах» (битрейт ~34 Мбит/с) нагрузил процессор примерно на 50%. Небольшое подергивание видео фиксировалось только в первые секунды после открытия файла.

Отмечу, что мне удалось настроить только плеер Media Player Classic Home Cinema, и аппаратное ускорение в нем заработало далеко не «из коробки». Плеер устанавливался в составе K-Lite Codec Pack Mega, именно редакция Mega рекомендована создателями для Windows XP. Однако установка по умолчанию, с использованием фильтра LAV результатов не принесла, и аппаратное ускорение не задействовалось.

Производители в погоне за мощностями начали переходить все рамки. Так, топовая модель от NVIDIA GeForce RTX 4090 затягивает на весах практически 2,2 кг. Еще одна популярная модель RTX 3090 Founders Edition не слишком уступает по этому показателю. При этом она не сильно длиннее и но сколько объемнее. В любом случае устройства огромные и тяжелые.

Другие вендоры не стали отставать от общей тенденции. Более того, начали оснащать свои устройства сложными системами охлаждениями. Решение от ASUS — GeForce RTX 4090 STRIX: для ее установки желательно свободное пространство в четыре слота, а итоговый вес доходит 2,5 кг.

Разъем PCI Express появился ровно 20 лет назад. Разработчики тогда не задумывались, что пройдет несколько десятилетий, и разъемы будут подвергаться колоссальным механическим нагрузкам. Видеокарта фиксируется несколько болтами в скобе, но огромная часть устройства находится в воздухе. Когда, карта весила до 1 кг, то ничего страшного не происходило. Однако сейчас масса начала достигать неприличных значений и производитель не планируют останавливаться.

Например, один китайский производитель презентовал GeForce RTX 4090 Maximus X с уровнем. Это сделано с целью быстро обнаружить провисание. Тем самым, исключить неприятную ситуацию в дальнейшем. Такое техническое решение свидетельствует о том, что никто на весе в 2,5 кг останавливаться не будет. В ближайшее время появятся еще более тяжелые видеокарты.

Соответственно, разъем PCI Express будет и дальше подвергаться колоссальным нагрузкам. Чтобы исключить его поломку, специалисты рекомендуют установить специальную подставку под видеокарту. Остается только разобраться в особенностях такого приспособления, можно ли его изготовить самостоятельно.

Если видеокарта немного проседает, сразу ничего чрезвычайного не произойдет. Однако продолжительная нагрузка может привести к излому. Через несколько лет использования может произойти отслоение дорожек от платы. Наиболее тяжелые видеокарты могут и полностью выломать разъем.

Чтобы исключить такие проблемы, производители начали производить платы с усиленными PCI-e портами. Под воздействием большого веса разъем постепенно разбалтывается, что приводит к потере контактов. Армирование исключает данный процесс. Однако провисание никуда не девается. Проблема остается нерешенной.

Ведущие производители нашли решение проблемы. Они стали комплектовать свои устройства специальными подставками. Причем появились разные модели, нестандартной формы и даже с подсветкой. Процесс установки занимает несколько секунд. Одна сторона фиксируется к дну системного блока с помощью скотча или магнита. Сейчас появились версии, которые фиксируются с помощью болтов в разъемы для штатных заглушек.

Если не хотите переплачивать, можно воспользоваться некоторыми советами местных умельцев. Самый просто вариант – это подставить карандаш, подрезав его на необходимую высоту. Еще один интересный вариант – мебельная ножка. Здесь масса вариантов по форме, размерам. Многие из них аккуратно регулируются. Это позволяет установить надежную опору.

Еще одна интересная мысль – установить карту вертикально. Это автоматически исключит провисание. Такая возможность существует, но для этого нужно приобрести специальный корпус. В нем материнская плата устанавливается таким образом, что разъемы оказываются вверху. Таких корпусов мало, придется потратить некоторое время, чтобы отыскать подходящий вариант. Не забываем, что и стоимость будет высокой.

Второй вариант — установка карты через райзер на ребро. Такая опция есть у большего количества корпусов, но на текущий момент главная сложность это райзеры версии pci-e 5.0. На текущий момент их буквально пара моделей, да и то от сомнительных производителей.

Видеокарты и дальше будут прогрессировать, а их вес кардинально увеличиваться. Подставки будут становиться все более актуальными, так как вероятность поломки разъема будет постоянно возрастать. Лучше действовать на опережение и установить надежную опору. Ее можно купить или приобрести самостоятельно.

Почти все видеокарты PCIe подходят только к стандартному полноразмерному слоту PCIe x16, показанному на ‘Рис. 10-1 . Один необычный видеоадаптер, Matrox Millennium G550 PCIe (http://www.matrox.com), подходит для любого слота PCIe, включая x1, x4, x8 и x16, а его низкий профиль означает, что он подходит для любой системы малого форм-фактора. Эта карта поддерживает два аналоговых или цифровых дисплея высокого разрешения и предназначена для людей, которым не важна производительность 3D-графики или уровень DX, но требуется наилучшее доступное качество 2D-текста.

Первое, на что следует обратить внимание при обновлении видео, это тип интерфейса адаптера ПК-видео, предоставляемого вашей материнской платой. В зависимости от года выпуска и типа материнской платы она будет предоставлять один или несколько из следующих интерфейсов, которые перечислены в порядке убывания желательности:

PCI Express (PCIe) — текущий стандарт видеоинтерфейса. Производители видеокарт направляют большую часть своих ресурсов на разработку новых, более быстрых адаптеров PCIe. Видеокарты PCIe охватывают диапазон от карт начального уровня стоимостью менее 50 долларов до огнедышащих карт стоимостью более 500 долларов, предназначенных для игр с интенсивной трехмерной графикой, таких как Doom 3, Half-Life 2 и другие. Если на вашей материнской плате есть слот PCIe, у вас есть буквально сотни моделей на выбор. Стандарт PCIe имеет жесткое определение, поэтому можно не сомневаться, что любой приобретаемый вами видеоадаптер PCIe будет физически и электрически совместим со слотом PCIe на материнской плате. Большинство видеокарт PCIe поддерживают DX9.или выше. На рис. 10-1 показан стандартный черный слот расширения видео PCI Express x16, расположенный между двумя белыми слотами PCI и радиатором чипсета в верхней части изображения.

Обратите внимание на фиксирующий механизм на правом конце слота. При установке видеоадаптера PCIe фиксирующий механизм встает на место, соединяясь с разъемом видеоадаптера и фиксируя его в разъеме. При удалении видеоадаптера PCIe обязательно освободите фиксирующий механизм, прежде чем пытаться вытащить карту из слота. В противном случае вы можете повредить карту и/или материнскую плату.

AGP 3.0 (Accelerated Graphics Port или Advanced Graphics Port ), также называемый AGP 8X/4X , непосредственно предшествовал стандарту PCIe, а материнские платы и видеокарты AGP 3.0 будут доступны в течение некоторого времени. Хотя будущее за PCIe, производители видеокарт не могут позволить себе игнорировать огромное количество установленных систем AGP 3.0. Доступные видеокарты AGP 3.0 варьируются от карт начального уровня за 20 долларов до высокопроизводительных игровых 3D-карт. Большинство современных видеоадаптеров AGP 3.0 поддерживают DX9., но более старые модели могут поддерживать только DX8 или DX7. На рис. 10-2 показан стандартный коричневый слот расширения видео AGP 3.0, расположенный между белым слотом PCI и радиатором чипсета в верхней части изображения. Обратите внимание на язычок в корпусе слота, расположенный справа от центра, по направлению к передней части системы.

Обратите внимание на фиксирующий механизм на правом конце слота, который аналогичен фиксирующему механизму PCIe. При установке адаптера AGP убедитесь, что фиксирующий механизм фиксирует адаптер в слоте; при удалении адаптера AGP отпустите механизм перед тем, как вытащить карту.

AGP 2.0 , также называемый AGP 4X/2X или AGP 1.5V , функционально устарел, хотя используются миллионы материнских плат AGP 2. 0. несколько видеокарт AGP 2.0 остаются на рынке. Видеоадаптеры AGP 2.0 поддерживают DX8 или DX7 и используют очень старые наборы микросхем, которые больше не обеспечивают конкурентоспособную производительность 3D-графики. Материнские платы AGP 2.0 используют тот же слот, что и материнские платы AGP 3.0, включая те же ключи, поэтому визуально различить их невозможно. Однако это не имеет большого значения, поскольку многие современные видеокарты AGP можно использовать в материнских платах AGP 2.0.

AGP 1.0 , также называемый AGP 3.3V , давно устарел, и большинство материнских плат, которые его использовали, были выведены из эксплуатации. Если у вас есть материнская плата AGP 1.0, которую вы хотите использовать и дальше, не отчаивайтесь. Многие современные видеокарты AGP можно использовать в материнских платах AGP 1.0. На рис. 10-3 показан стандартный светло-коричневый видеоразъем расширения AGP 1.0. Вы можете отличить слот AGP 1.0 визуально, заметив, что язычок в корпусе слота смещен влево (по направлению к задней части системы) и что нет механизма фиксации.

Последним (и наименее важным) является интерфейс PCI. В отличие от карт, созданных для более поздних видеостандартов, видеокарты PCI не соответствуют выделенному видеослоту. Вместо этого их можно установить в любой доступный стандартный слот PCI. Хотя на рынке осталось несколько видеокарт PCI, система, материнская плата которой имеет только слоты PCI, вероятно, слишком устарела, чтобы ее можно было экономически модернизировать.

PCI-X (не путать с PCI Express или PCIe) — это расширенная версия PCI, которая используется в основном на серверах и рабочих станциях. Несмотря на то, что видеоадаптеров PCI-X доступно (очень) мало, они не являются основными устройствами и никогда не должны устанавливаться, даже на настольную систему, в которой есть слот PCI-X.

Карты и слоты AGP могут работать со скоростью 8X, 4X, 2X или 1X, где 1X определяется как 266 МБ/с. Все карты и слоты AGP обратно совместимы с точки зрения скорости. Например, карта 8X AGP также может работать на скоростях 4X, 2X и 1X. Карты и слоты AGP могут работать при напряжении 3,3 В, 1,5 В или 0,8 В. (Старые компоненты используют более высокие напряжения.) Карты и слоты AGP могут быть спроектированы так, чтобы быть совместимыми с одним, двумя или всеми тремя из этих напряжений. Скорости и напряжения связаны следующим образом:

Карты и слоты AGP снабжены ключами для предотвращения установки карты в несовместимый слот, что может повредить карту, материнскую плату или и то, и другое. На рис. 10-2 показана вкладка ключа 1,5 В, которая используется в слотах AGP 2.0 и AGP 3.0. Эта манипуляция делит контакты слота AGP на группы по 21 и 41 контакту, при этом меньшая группа находится в задней части системы. На рис. 10-3 показана вкладка ключа 3,3 В, которая используется в слотах AGP 1.0. Эта маркировка также делит слот AGP на группы по 21 и 41 контакту, но меньшая группа находится в передней части системы.

Некоторые ранние карты и слоты AGP 1.0 и 2.0 имели неправильные ключи. Прежде чем устанавливать новую карту AGP в очень старую материнскую плату или наоборот, проверьте документацию на карту и материнскую плату, чтобы убедиться, что карта действительно совместима со слотом.

Если вы внимательны, то могли заметить одну неясность в таблицах 10-1 и 10-2 . Физически возможно установить видеокарту 0,8 В AGP 3.0 в материнскую плату AGP 1,5 В, которая не поддерживает карты 0,8 В. Если вы это сделаете, видеокарта не будет повреждена, но может работать некорректно (или вообще не работать).

Универсальный 1,5 В AGP 3.0 (U1.5VAGP3.0) слотов и плат поддерживают операции 1X, 2X, 4X или 8X при напряжении 1,5 В или 0,8 В с использованием универсального разъема. Карту U1.5VAGP3.0 можно установить в любой слот AGP, кроме слота 3,3 В AGP 1.0. Слот U1.5VAGP3.0 принимает любую карту AGP, кроме карты 3,3 В AGP 1.0.
Универсальный слот AGP 3.0 (UAGP3.0) слотов и карт поддерживают работу в режимах 1X, 2X, 4X или 8X при напряжении 3,3 В, 1,5 В или 0,8 В с использованием универсального разъема. Карту UAGP3.0 можно использовать в любом слоте AGP. Слот UAGP3.0 поддерживает любую карту AGP.

На рис. 10-4 показан разъем AGP на ATI All-In-Wonder 9.Видеокарта 800 Pro AGP. Наличие обоих слотов для ключей на контактной кромке указывает на то, что это либо карта Universal AGP, либо карта Universal AGP 3.0. Это означает, что эту карту можно установить в любой слот AGP, не опасаясь повреждения. (Карта Universal AGP 3.0 будет правильно работать в любом слоте AGP; карта Universal AGP может не работать должным образом в слоте AGP 3.0 только с напряжением 0,8 В, но ничего не будет повреждено.) Также обратите внимание на крюкообразную часть в крайнем правом углу. контактного края. Эта часть разъема фиксируется в фиксирующем механизме AGP на материнской плате, чтобы зафиксировать карту в слоте.

Видеоадаптер бесполезен без какого-либо средства подключения к дисплею или дисплеям. Соответственно, каждый видеоадаптер включает в себя как минимум основной видеовыход, а некоторые еще и дополнительный видеовыход. Эти выходы относятся к одному или обоим из следующих типов:

Старые видеоадаптеры и некоторые текущие модели оснащены знакомым аналоговым видеоразъемом DB-15 , обычно называемый разъемом VGA . Почти все ЭЛТ-мониторы и многие цифровые плоские дисплеи можно подключить к разъему VGA. (Недорогие плоские дисплеи могут иметь только аналоговый видеоразъем.)

Многие современные видеоадаптеры оснащены разъемом DVI (цифровой визуальный интерфейс) . DVI определяет три типа разъемов. Эти разъемы имеют ключ, чтобы предотвратить подключение аналогового дисплея к цифровому интерфейсу или наоборот, что может привести к повреждению дисплея, интерфейса или того и другого.

Для подключения аналогового дисплея DB-15 к интерфейсу DVI-A или DVI-I требуется адаптер, аналогичный показанному на Рис. 10-8a и 10- 8б . Почти все автономные видеоадаптеры с интерфейсом DVI используют вариант DVI-I и включают такой адаптер. Если ваш адаптер не включает его, вы можете купить адаптер DVI-VGA у большинства интернет-магазинов компьютерных компонентов.

Спецификация PCI Express x16 Graphics 150W-ATX устанавливает подробные требования к управлению питанием для плат расширения графики для ПК. Разработка дискретного решения для удовлетворения этих требований может значительно увеличить стоимость и сложность всей конструкции платы.

В этих рекомендациях по применению описывается, как использовать встроенный ограничитель тока MAX5943 и контроллер переключателя ИЛИ с малым падением напряжения питания MAX5944 для создания небольшого, простого и недорогого решения по управлению питанием для видеокарт PCI Express 150 Вт.

PCI Express — это следующая революция в стандартах межсоединений графических карт расширения. Эта спецификация значительно увеличивает пропускную способность между центральным процессором (ЦП) и графическим процессором (ГП), обеспечивая сбалансированное распределение пропускной способности между теми приложениями, которым она требуется больше всего. Спецификация PCI Express x16 Graphics 150W-ATX обеспечивает дополнительное электропитание для графики PCI Express сверх того, что поддерживается существующими спецификациями PCI Express x16. Новые уровни максимальной мощности, поддерживаемые этой спецификацией, составляют 25 Вт (низкопрофильная карта), 75 Вт (стандартный размер) и 150 Вт.

Плата расширения PCI Express x16 Graphics 150 Вт-ATX может потреблять до 75 Вт через стандартный разъем, как указано в PCI Express CEM 1.1. Дополнительная мощность до 75 Вт подается через 6-контактный разъем «провод-плата». Таким образом, максимальная общая мощность, которая должна подаваться на карту расширения PCI Express x16 Graphics 150 Вт-ATX, составляет 150 Вт.

Плата расширения PCI Express x16 Graphics 150 Вт-ATX должна соответствовать строгим требованиям к распределению питания, включению питания и энергопотреблению. Чтобы обеспечить безопасную работу и совместимость с несовместимыми установками, необходимо выполнить следующие требования к управлению питанием:

Разработка системы управления питанием, которая удовлетворяет всем этим требованиям, из дискретных компонентов может значительно увеличить стоимость, сложность и размер графической карты PCI Express. К счастью, интегральные схемы MAX5943 и MAX5944 позволяют легко удовлетворить все заданные функциональные требования. Кроме того, эти интегральные схемы обеспечивают дополнительные функции защиты, такие как плавный пуск, активное ограничение тока, блокировка при пониженном напряжении и функция электронного автоматического выключателя. Все эти возможности достигаются с минимальным падением напряжения в прямом направлении и потерями мощности.

На рис. 1 показано решение для управления питанием графического адаптера ATX мощностью 150 Вт, в котором используются интегральные схемы MAX5943A и MAX5944. Это решение гарантирует, что питание от двух разъемов питания 12 В никогда не будет закорочено. Он также позволяет направлять питание от разъема x16 на нагрузки, которые в противном случае питались бы от 6-контактного разъема питания 150 Вт-ATX, если соединение 150 Вт-ATX не установлено. Однако это решение предотвращает запуск графической карты, когда она не полностью подключена к разъему PCI Express или если материнская плата ПК не запитана.

Подключение ONA и ONB MAX5944 к разъему x16 Питание 12 В гарантирует, что дополнительная видеокарта не включится, если она не будет установлена в слот PCI Express x16 с питанием, даже если 6-контактный разъем 150W-ATX подключен и питание. Это не позволяет карте получать питание 12 В исключительно от разъема 150 Вт-ATX, тем самым защищая видеокарту и материнскую плату ПК от повреждений, которые могут возникнуть в результате неправильной установки.

Когда на разъем x16 подается питание 12 В, MAX5944 постепенно увеличивает мощность n-канального транзистора Q2B, ограничивая пусковой ток. Пусковой ток первоначально протекает через внутренний диод Q1B. Когда ток на карте превышает 714 мА, падение напряжения на чувствительном резисторе 7 мОм превышает V _ИЛИ = 5 мВ, а Q1B улучшается, чтобы значительно снизить падение напряжения и потери мощности.

Если ток от разъема x16 превышает значение I _LIMIT, равное 7,14 А (установленное значением чувствительного резистора 7 мОм), MAX5944 уменьшит напряжение на затворе Q2B, чтобы отрегулировать максимальный ток на I _LIMIT . Если перегрузка по току продолжается более 2 мс, MAX5944 резко отключает затвор Q2B, отключая неисправную нагрузку от источника питания системы. Выход с активным низким уровнем, FAULTB, будет установлен, чтобы указать, что произошла ошибка нагрузки. Если перегрузка по току длится не более 2 мс, MAX5944 возвращает Q2B в полностью расширенный режим работы.

Пока питание присутствует только на разъеме x16, транзистор резистора смещения MUN2236T1 не проводит ток, а MAX59Контакт ON 43A может подниматься вместе с шиной 12 В от разъема x16. Это приводит к тому, что MAX5943A выполняет перекрестное соединение питания x16 с нагрузками, обычно назначаемыми на разъем 150W-ATX. MAX5943A реализует те же функции плавного пуска и ограничения тока/автоматического выключателя, что и MAX5944. Увеличение значения токочувствительного резистора, используемого с MAX5943A, позволяет настроить ограничение максимального тока для I _LOAD2, когда на разъем 150 Вт-ATX не подается питание. Таким образом, подача энергии может быть распределена между I _{НАГРУЗКА1} и I _{НАГРУЗКА2} в режимах работы с пониженной мощностью.

Когда питание 12 В присутствует как на разъеме x16, так и на 6-контактном разъеме 150 Вт-ATX, MAX5944 управляет питанием от обоих источников таким же образом, как описано для разъема x16. Ток от каждого разъема индивидуально ограничен до 7,14 А, что соответствует примерно 85 Вт при 12 В (75 Вт плюс запас 15%). Кроме того, MAX5943A предотвратит перекрестное соединение двух шин питания, потому что транзистор резистора смещения MUN2236T1 потянет MAX59 вниз.43A на контакте ON, удерживая GATE1 и GATE2 на низком уровне. Эта функция удовлетворяет требованию рассматривать два соединителя как отдельные шины питания.

Если требуется более простая реализация и графическая карта может работать в режимах пониженного энергопотребления без подачи тока на I _LOAD2 , MAX5943A можно не устанавливать. На рис. 2 показана эта менее затратная реализация.

В этом решении по управлению питанием MAX5944 функционирует так же, как и реализация, показанная на рис. 1, но I _LOAD2 не может получать питание от разъема PCI Express. Это снижает стоимость и размер решения по управлению питанием за счет исключения одной микросхемы и ее внешних компонентов. Однако этот подход накладывает некоторые конструктивные ограничения на графическую систему для работы с пониженным энергопотреблением, поскольку питание не всегда может подаваться на I _LOAD2 .

Следует отметить, что дополнительные условия стробирования могут применяться в состояниях ON, ONA и ONB в схемах на рисунках 1 и 2. Эти условия можно использовать для обеспечения положительного системного управления мощностью графической карты 150 Вт-ATX.

Если требуется действительно настраиваемое решение для управления питанием, MAX5944 на рисунках 1 и 2 можно заменить двумя ИС MAX5943, одной для управления I _LOAD1 и одной для I _LOAD2 . В отличие от двухканального MAX5944, одноканальный MAX5943 включает несколько дополнительных входов конфигурации: TIM, ILIM, LATCH и OR_ADJ. Эти контакты позволяют регулировать функциональные параметры, такие как время ожидания ограничения тока/автоматического выключателя, пороговое напряжение ограничения тока/автоматического выключателя, управление сбоями с фиксацией или автоматическим повтором, а также пороговое напряжение включения переключателя ИЛИ. Это более сложное решение, но оно отличается большей гибкостью в общем управлении питанием видеокарты. В таблице 1 показаны диапазоны регулируемых периодов тайм-аута, доступные в различных версиях MAX59.43 интегральная схема.

Таблица 1. Периоды ожидания MAX5943
Часть	Время ожидания по умолчанию TIM = IN(мс)	Программируемый диапазон времени ожидания (4 кОм < R _TIM < 50 кОм)	Максимальное время ожидания TIM = FLOATING (ms)
МАКС5943А	2	от 1,04 мс до 11,05 мс	12,5
МАКС5943Б	0,5	от 32,5 мкс до 345 мкс	4,8
МАКС5943К	1	от 65 мкс до 690 мкс	9,6
МАКС5943Д	2	от 130 мкс до 1,38 мс	19,2
МАКС5943Е	4	от 260 мкс до 2,76 мс	38,4

imacrosoft.ru

Pci express разъем для видеокарты: как подключить видеокарту, процессор, оперативную память, диски

Тестируем интерфейсы видеокарт: PCI против PCI Express

Оглавление

Вступление

Интерфейсы видеокарт: история развития

Переходник «PCI to PCI-e»

Тестовый стенд

Платформа Socket 370 и контент Full HD

Тестируем интерфейсы видеокарт: PCI против PCI Express

Оглавление

Вступление

Интерфейсы видеокарт: история развития

Переходник «PCI to PCI-e»

Тестовый стенд

Платформа Socket 370 и контент Full HD

Зачем видеокарте подставка, или как не выломать разъем PCI Express

Монстры среди видеокарт

Модификации PCI-e портов

Подставки

Подставка собственными руками

Устанавливаем видеокарту вертикально

Заключение

Интерфейсы видеоадаптеров — iFixit

Управление питанием Решение для PCI Express x16 Graphics 150W-ATX Add-In Cards

Аннотация

Спецификация

Двухчиповое решение соответствует спецификации

Простое одночиповое решение для снижения затрат

максимально расширяет возможности управления питанием

использованная литература