Pci в pci e: Интерфейс PCI в компьютере: виды и назначение. Фото

Что нам стоит PCI-E райзер свой построить / Хабр

Давным-давно собирал я себе мини-компьютер. Но вот незадача – 3D моделирование и чего уж греха таить – банальные игрушки заставляли данную коробочку сильно призадуматься, а меня — понервничать. Но просто взять и подключить видеокарту к ней нельзя — слот PCI-E X4 есть, но нет места в корпусе. Да и по питанию не сможет обеспечить (если не говорить о совсем уж бюджетных затычках). Какие варианты решения данной проблемы есть на рынке, чем они меня не устроили и что в итоге получилось, я постараюсь описать в данной статье. Прошу под кат, кто не боится большого количества картинок!

Пролог


Для подключения видеокарты требовался PCI-E райзер на 4 линии с дополнительным питанием с возможностью управлять им, если блок питания отдельный. Так что сразу отпадают обычные шлейфовые и многим до боли знакомые благодаря майнингу райзера с USB кабелем в качестве интерфейсного.

Массовые продукты с массовым качеством

А вот что из более-менее удовлетворяющего мои запросы можно найти на просторах сети:

  • PE4C V4. 1 — прежде всего плата, устанавливаемая в слот явно не влезала в мой ПК по габаритам. Да и сами кабели HDMI довольно жёсткие, да их тут ещё и 2! Да и цена в ~ 140$ мне показалась не совсем гуманной.

  • Райзер от ADT-Link — на момент моих метаний представлен не был. Да и сейчас информации по ним не густо. Но мне показалось дико странно так сильно варьировать цену устройства от длины шлейфа.


Не найдя для себя подходящего решения, пришлось выбирать из двух вариантов — забить или сделать самому. Понятное дело, что для первого варианта статью можно было бы на этом закончить, но я, пожалуй, продолжу.

Проектирование


Пообщавшись в различных сообществах, посвященных данной теме, было решено делать райзер универсальным, а не только под себя — чтобы и к ноутбуку (через Mini Pci-E, M2 или даже MXM) и к компьютеру в слот x16 без ограничения только 4 линиями обмена данных!

Вот перечень требований, который я перед собой ставил:

  • Подача питания только 12v. 3.3v получать на самом райзере с помощью dc-dc преобразователя.
  • Управление питанием не зависимо от типа используемого БП (управляемый АТХ или обычный БП на 12v)
  • Подключение различных переходников через отсоединяемые однотипные кабели (без пайки).
  • Разбить интерфейс x16 на 4 группы. Таким образом для интерфейса x1-x4 – 1 кабель, x8 – 2 кабеля и 4 кабеля для x16.
  • Наблюдаемая мной иногда ситуация, когда подключаемую к ноутбуку видеокарту через EXP GDC питали ноутбучным БП на 19v (разъём то имеется – надо воткнуть) подвигла добавить индикацию входного напряжения в допустимых пределах: 12v ±5%.

Реализация


Хотелки описаны, храбрости накопилось достаточно — пора воплощать! Райзер по своей сути – удлинитель. И кабель – это основная его часть. В качестве таковых были применены разновидности LVDS кабелей — так называемые микро коаксиальные кабельные сборки (micro coaxial cable assembly). Их нередко применяют для подключения матриц дисплеев различных устройств.

Голый кабель 18+

30 жил и всего 2мм в диаметре

Хотя в открытой продаже их найти крайне сложно, мне удалось найти производителя в Китае, готового изготовить такие кабели в любом количестве (даже и 1шт) любой длины и с подходящим разъёмом.

Когда с выбором интерфейсного кабеля было покончено, я смог наконец заняться разработкой схемы платы райзера и подбором компонентов. В конечном итоге разработанные платы были заказаны, компоненты куплены и всё собрано воедино:

Верх платы

Низ платы

  1. Разъём питания 8pin (15А максимальный ток), совмещенный с сигналом включения (для ATX блоков питания)
  2. Схема индикации питающего напряжения в допустимых пределах (+12v ±5%) на оконном компараторе. Зеленый светодиод – напряжение в норме, красный – выход за допустимые пределы
  3. Управление питанием – мосфет на случай применения источника питания без управления и подача сигнал PS ON. Управляющим сигналом служит подача питания 3.3v на хосте
  4. Понижающий DC\DC для получения 3.3v
  5. Разъем подключения кулера
  6. LVDS разъёмы для подключения интерфейсных кабелей
  7. Слот PCI-E x16
  8. Защита от КЗ и превышения напряжения – предохранитель и TVS диод.
  9. Подключение дополнительного питания видеокарты


С другой стороны кабеля плат-переходник под слот конечного устройства:

Весомым минусом такого решения (как впрочем и у аналогов) — нельзя оперативно подключить/отключить райзер без необходимости разбирать ноутбук/компьютер. А сами разъёмы не предназначены для внешнего использования и имеют низкую механическую прочность и низкий ресурс. Поэтому дополнительно сделал вот такой переходник с более надёжными разъёмами (сам кабель с такими разъёмами сразу изготовить нельзя… за приемлемые деньги):

Подобные разъёмы применялись в док-станциях для смартфонов, планшетов и прочих устройств

Подключение с помощью 2х кабелей, а данные переходники их соединяют

Тестирование


Все компоненты на платы напаяны, кабеля подсоединены — самое время скрестить пальцы и протестировать!

На фото прототип и имеет отличия от конечного варианта.

Так как соединили 2мя интерфейсными кабелями — получили PCI-E x8.

При прохождении различных тестов проблем не возникло и видеокарта стабильно работала под нагрузкой, а частота шины повысилась (gen3)

Для тестирования удалось раздобыть ноутбук со слотом M2 Key M с поддержкой NVME — MSI GE62 6QD. Но для прототипа был изготовлен переходник с ключами M+B для большей универсальности, поэтому возможно задействовать только 2 линии из 4х имеющихся:

Так как это был прототип, применение изоленты и вынос dc/dc на отдельную плату вполне уместны

Запуск ноутбука с EGPU. БП запускается автоматически при включении ноутбука

Из-за наличия в ноутбуке интегрированной и дискретной видеокарты пришлось повозиться с установкой драйверов

Работа под нагрузкой

К сожалению, данные железки были в моём распоряжении крайне недолгое время и провести более подробное тестирование у меня не было возможности уже после получения финальной версии райзера. Так что довольствоваться пришлось лишь таким железом:

  • МП Asus Q87T
  • ЦП Core I3 4150T
  • ОЗУ 2*4ГБ Crucial DDR3L SO-DIMM PC-12800
  • Wi-Fi / BT модуль Intel Dual Band Wireless-AC 7260
  • SSD mSATA 120Гб Crucial M500
  • HDD 2.5` Seagate Momentus 500GB
  • MSI RX 560 4Gb

Ради чего всё затевалось на самом деле

Конечно, конфигурация далеко не производительная и получить существенное преимущество от подключения по шине x4 вместо x1 не получилось в различных тестах. Зачастую всё упиралось в слабое железо.

Разница в пределах погрешности

Игры по типу MOBA (WOT, например) показали равнодушие к шине на этой конфигурации — при наличии достаточного объёма видеопамяти нет необходимости подгружать данные в закрытых небольших локациях.

Зато в онлайн играх с открытым миром, особенно в местах массового скопления игроков разница вполне ощутима. Вот 3 замера FPS в игре Black Desert:










Замерminavgmax
pci-e x4 gen1 ≈ pci-e x1 gen3
152851
252949
352951
pci-e x4 gen3
173156
263051
373153

Планы и итоги


Проект хоть и затевался как универсальный и не только под себя, но особой популярности не сыскал. Совсем не сыскал. Тем не менее, я получил то, что хотел и бесценный опыт и знания. Как говорится отрицательный результат — тоже результат!

Так же меня часто спрашивают, почему я не пробовал реализовать поддержку модного сейчас интерфейса Thunderbolt3. Проблема в том, что данный интерфейс потребует лицензирования у Intel. И никакой документации на контроллеры просто так не дадут. Есть даже узкий круг разработчиков решений на Thunderbolt3 под патронажем той же Intel. Меня естественно туда не приняли.

Хотя и ходили слухи, что этот интерфейс будет открытым и доступным всем, но на текущий момент это всего лишь слухи и стандарт так и остался закрытым. Но я бы с удовольствием попробовал развить проект в этом направлении.

Не мало вопросов было и о варианте подключения вместо MXM видеокарт. Планы на такой вариант были, но пришлось от него отказаться по двум причинам — подошли к концу средства на R&D и мне не на чем было бы его протестировать.

Вообщем буду очень рад услышать замечания и предложения от хабаржителей. Спасибо за внимание!

P.S.


Так как это вообще мой первый опыт в разработке электронного устройства, за помощью пришлось обратиться к более опытным в этом плане людям, так что хочу сказать большое спасибо NordicEnergy и Paging за советы и ответы на мои (иногда глупые) вопросы!

Файлы проекта

Плата MSI Z170A
SLI PLUS оснащена укреплёнными слотами PCI Express

org/Article»>

3DNews Технологии и рынок IT. Новости материнские платы Плата MSI Z170A
SLI PLUS оснащена укрепл…

Самое интересное в обзорах


09.11.2015 [10:08], 

Алексей Степин

Конструкция современных слотов PCI Express достаточно надёжна — при обычном использовании, не предполагающем частую замену плат расширения. Но оверклокеры или обозреватели, которые по роду занятий могут вставлять и вытаскивать тестируемые графические карты по многу раз в день, нередко сталкиваются с выходом слотов PCIe из строя. Не идёт разъёмам на пользу и установка тяжёлой видеокарты в типовом башенном корпусе, ведь крепёжная планка лишь частично компенсирует усилие, направленное на излом слота. Именно поэтому всё чаще появляются системные платы с механически укреплёнными слотами PCIe. К их числу относится и MSI Z170A SLI PLUS.

Это довольно типичная плата в форм-факторе ATX с разъёмом LGA 1151, предназначенная для установки процессоров Intel Skylake. В её конструкции используются только высококачественные компоненты, такие как дроссели и конденсаторы. В терминологии MSI это называется «Military Class 4»; заявлен срок эксплуатации более 10 лет. Пара основных слотов PCI Express x16, использующихся для установки графических карт, выполнена в усиленном конструктиве с металлическими корпусами «Steel Armor». Плата также интересна уникальной разводкой интерфейса памяти — подобно звуковому тракту, она выполнена в виде отдельной секции. MSI считает, что это должно благотворно сказаться на разгонном потенциале памяти и называет данную конструкцию «DDR4 Boost Technology».

В остальном спецификации MSI Z170A SLI PLUS стандартны: четыре слота DIMM DDR4 позволяют устанавливать до 64 Гбайт оперативной памяти, полноценный разъём M.2 с четырьмя линиями PCIe раскроет потенциал самых современных твердотельных накопителей с интерфейсом NVMe, а наличие третьего полноразмерного слота расширения позволит использовать в режиме CrossFireX три графических адаптера Radeon. Имеется также разъём USB 3.1 типа С и сетевой контроллер Intel i219V. В отличие от многих плат в этом классе, Z170A SLI PLUS имеет только один порт Gigabit Ethernet. Плата защищена от пыли, влаги и повышенных температур, а также от электромагнитных помех и статического электричества. Предусмотрена и защита на случай выхода из строя блока питания. Для облегчения диагностики предусмотрен набор светодиодов EZ Debug LED.

Источник:


Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.

Материалы по теме

Постоянный URL: https://3dnews.ru/923196

Рубрики:
Новости Hardware, материнские платы,

Теги:
системные платы, материнские платы, msi, lga 1151, intel, z170

← В
прошлое
В будущее →

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 Peripheral Component Interconnect, которая 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 есть только две основные части: ЦП и южный мост (Intel называет его I/ O Control Hub или Platform Controller Hub).

Точно так же графическая карта и память напрямую связаны с процессором. Но есть два момента, на которые стоит обратить внимание: a. 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 процессору 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. Познакомимся с ними 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: 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.

Миграция 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 Migrate OS to 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 Next . 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). Выравнивание разделов 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: Прочитайте примечание и нажмите Готово , затем нажмите Применить на панели инструментов, чтобы выполнить отложенные операции.

Шаг 6: Мастер создания разделов MiniTool запросит перезагрузку. Нажмите 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. PCIe быстрее, и его можно использовать для подключения таких устройств, как видеокарта, которые PCI в настоящее время не поддерживает. Кроме того, интерфейс PCI и интерфейс PCIe несовместимы друг с другом.

Совместим ли PCI с PCIe?

Интерфейс PCI и интерфейс PCIe несовместимы друг с другом. Вы не можете вставить устройство PCI в слот PCIe или устройство PCIe в слот PCI.

PCI устарел?

Да. PCI устарел. Его преемником является PCIe, который намного быстрее, чем PCI.

  • Facebook
  • Твиттер
  • Линкедин
  • Реддит

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 Peripheral Component Interconnect, которая 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 есть только две основные части: ЦП и южный мост (Intel называет его I/ O Control Hub или Platform Controller Hub).

Точно так же графическая карта и память напрямую связаны с процессором. Но есть два момента, на которые стоит обратить внимание: a. 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 процессору 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. Познакомимся с ними 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: 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.

Миграция 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 Migrate OS to 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 Next . 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). Выравнивание разделов 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: Прочитайте примечание и нажмите Готово , затем нажмите Применить на панели инструментов, чтобы выполнить отложенные операции.

Шаг 6: Мастер создания разделов MiniTool запросит перезагрузку. Нажмите 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.