Pci vs pci e: Что такое PCI, PCIe, PCI Express?

Терминология — PCIe — AlterBit.ru

PCIe (также называемый PCI-E или PCI Express) — интерфейс, построенный на программной модели PCI, но обладающий большей производительностью и использующий LVDS и новые разъемы. Работает на высокопроизводительном протоколе последовательной передачи данных. Также известен под названием (3GI0/Arapaho).

Также, как и «старший брат» PCI, более новый PCIe, с которым он имеет очень мало схожего, построен компанией PCI Special Interest Group. PCI Express использует коммутаторы для взаимодействия между устройствами, в отличие от PCI, где применяется общая шина для передачи данных. Каждое устройство новой шины в PCI Express связано напрямую с коммутатором посредством соединения типа «точка-точка».

PCIe появилась в 2002 году и была первоначально нацелена только на использование в качестве локальной шины. При этом, пользователь может легко перейти с PCI на PCIe, без замены программного обеспечения. PCIe успешно используется вместо шины AGP (ее еще называют спецвариантом AGP), являясь удачной заменой уходящему PCI. По сути, PCIe успешно заменила собой все существующие шины в ПК (PCI, PCI-X, AGP).

Разъемы

  • Mini Card,
  • ExpressCard,
  • AdvancedTCA,
  • Mobile PCI Express Module.

Конструкция слота не позволяет устройству работать в слоте, предназначенном для карт с меньшей пропускной способностью шины PCI Express. К примеру, карта x4 не поместится в стандартный слот x1, несмотря на то, что теоретически она могла бы работать в слоте x4 с использованием только одной линии. Однако некоторые материнские платы внедряют нестандартные слоты x1 и x4, у которых отсутствует крайняя перегородка, что позволяет устанавливать карты большей длины, чем сам разъем. При этом не обеспечивается питание и заземление выступающей части карты.

Шина PCI Express поддерживает:

  • горячую замену карт,
  • управление энергопотреблением,
  • контроль целостности передаваемых данных,
  • систему QoS,
  • гарантирующую полосу пропускания.

Протокол параллельной передачи данных в PCIe дает пользователю возможность масштабирования (1x, 2x, 4x, 8x, 16x и 32x).

Частота работы шины PCI Express — 2.5 ГГц, что обеспечивает пропускную способность 2500 МГц / 10 * 8 = 250 * 8 Мбит/сек = 250 Мб/сек (из-за избыточного кодирования для передачи 8 бит данных реально передается 10 бит информации) для каждого устройства PCI Express x1 в одном направлении.

Преимущества слота PCIe:

  • Карта PCI Express помещается и корректно работает в любом слоте той же или большей пропускной способности;
  • Слот большего физического размера может использовать не все линии, однако при этом необходимо подключить все проводники питания и заземления, требуемые для слота.

 







Число линий PCI ExpressПропускная способность в одном направленииСуммарная пропускная способность
1250 Мб/сек500 Мб/сек
2500 Мб/сек1 Гб/сек
41 Гб/сек2 Гб/сек
82 Гб/сек4 Гб/сек
164 Гб/сек8 Гб/сек
328 Гб/сек16 Гб/сек

PCI Express

Интерфейс PCI Express, также известный как PCIe, является стандартом для шины ввода/вывода компьютеров в последние годы. Первая версия спецификации PCIe 1.a была представлена в 2003 году. Версия 2.0 появилась в 2007 году, версия 3.0 — в 2010 году. Версии спецификаций также называют поколениями. С момента появления спецификации до момента широкого распространения компьютеров и устройств, использующих новую версию интерфейса, обычно проходит год или два. Спецификации PCIe разрабатываются и поддерживаются организацией PCI-SIG. PCI Express и PCIe являются зарегистрированными торговыми знаками PCI-SIG. Разработка передачи SATA и SAS трафика через соединения PCIe идет полным ходом.

Скорости передачи данных различных версий PCIe указаны в таблице ниже. Они выражены в гигатранзакциях в секунду (GT/s) и являются функциями от числа полос в соединении. PCI Express поддерживает полнодуплексный режим передачи данных (поток информации может идти в двух направлениях одновременно). Скорости передачи данных в таблице указаны для передачи в одном направлении.


GT/sСхема кодированияx1x2x4x8x16
PCIe 1. x2.58b/10b250 MB/s500 MB/s1 GB/s2 GB/s4 GB/s
PCIe 2.x58b/10b500 MB/s1 GB/s2 GB/s4 GB/s8 GB/s
PCIe 3.x8128b/130b1 GB/s2 GB/s4 GB/s8 GB/s16 GB/s

Mini-PCIe

Карты PCI Express также доступны в форм-факторе mini-PCIe. Это форм-фактор, специально разработанный для портативных компьютеров, размером приблизительно 30×51мм или 30×26.5мм. Mini-PCIe эквивалентен однополосному разъему PCIe. Множество устройств, таких как модули WiFi, WAN, видео/аудио декодеры, SSD-диски и др. доступны в этом форм-факторе.

M.2

M.2 — это новое поколение коннектора PCIe для ультратонких мобильных устройств. M.2 поддерживает PCIe и SATA протоколы, но не одновременно. Поддерживается множество карт различной ширины и длины. M.2 доступен в виде одностороннего модуля, который может быть впаян в карту или в виде single-sided и dual-sided модуля, используемого с коннектором.

U.2 (SFF-8639)

U.2 (до июня 2015 был известен как SFF-8639) — это коннектор backplane ввода-вывода, разработанный для высокоплотных SSD устройств хранения и совместим с существующими интерфейсами. SFF-8639 поддерживает PCIe/NVMe, SAS и SATA устройства и позволяет горячее подключение и замену устройств во время работы системы.

M-PCIe

M-PCIe — это спецификация, которая отображает PCIe на технологию MIPI Alliance M-PHY, использующуюся в мобильных устройствах с низким энергопотреблением. M-PCIe оптимизирован в соответствии с требованиями RFI/EMI и поддерживает M-PHY 1, 2 и 3, ожидается поддержка M-PHY 4.

PCIe 2.0

Серверы, поддерживающие 8 разъемов PCIe 2.0 могут поддерживать 2 порта по 10GbE или 16GFC с одним адаптером.

PCIe 3.0

6 марта 2012 года производители серверного оборудования объявили о создании нового поколения серверов с поддержкой PCIe 3.0, которые, среди прочего, имели вдвое большую пропускную способность ввода/вывода по сравнению с предыдущим поколением. Эти серверы поддерживают до 40 полос PCIe 3.0 на сокет процессора, что как минимум в два раза превосходит ранее доступное количество полос. Материнские платы рабочих станций и домашних компьютеров, поддерживающие PCIe 3.0, впервые появились в конце 2011 года, тогда же появились первые графические карты на PCI Express 3.0.

PCIe 3.1

Спецификация PCIe 3.1 была выпущена в октябре 2014. Она включает в себя M-PCIe и консолидирует множество расширений протоколов и функциональности для простоты использования.

PCIe 4.0

В ноябре 2011 организация PCI-SIG подтвердила, что следующее поколение PCIe под названием PCIe 4.0 будет иметь скорость передачи данных в 16GT/s. Технический анализ установил, что известные технологии позволяют создать новый интерфейс с указанной скоростью передачи данных. Новый стандарт будет обратно совместим с PCIe 1.x, 2.x и 3.x. Версия 0.5 спецификации PCIe 4.0 ожидается в середине 2015, версия 0.9 будет доступна во второй половине 2016 года. После завершения спецификации до появления продуктов на PCIe пройдет около года или более.

OCuLINK

OCuLINK — это недорогой кабель небольшого форм-фактора для подключения внутренних и внешних устройств, таких как устройства хранения или графические адаптеры. Пассивные кабели до 3м и активные медные и оптические кабели предоставляют скорость передачи данных от 8 Gbps с запасом для увеличения. OCuLINK поддерживает x1, x2 и x4 полосы PCIe 3.0.

Виртуализация ввода/вывода (IOV)

В 2008 году PCI-SIG объявила о завершении спецификаций IOV (I/O Virtualization), включая SR-IOV и MR-IOV. Эти технологии могут работать с технологиями виртуализации и позволяют множеству операционных систем разделять между собой устройства PCIe. SR-IOV в настоящее время поддерживается несколькими 10GbE NIC и гипервизорами.

Идея разделения устройств PCIe с помощью предоставления доступа к устройствам, которые могут быть физически больше, чем могут вместить некоторые системы небольшого форм-фактора, привела к разработке внешнего подключения некоторых PCIe устройств. Были разработаны кабели для расширения шины PCIe вне корпуса с разъемами. Эти кабели зависят от количества поддерживаемых полос. В основном, кабели доступны для конфигураций в 4, 8 или 16 полос. Наиболее распространенные длины кабелей — 1 и 3 метра.

На картинке ниже показаны PCIe кабели и коннекторы. Также, для передачи на большие расстояния могут использоваться оптоволоконные кабели. В будущем мы будем наблюдать переход с PCIe кабелей на OCuLINK кабели и коннекторы, также изображенные на рисунке внизу.

Скорости шины — Сравните PCI и PCI Express

Сравните PCI и PCI Express

Слоты, показанные здесь, представляют собой слоты на материнской плате компьютера, в которые будет установлена ​​видеокарта. Для сравнения, PCI Express — это последовательная технология, данные могут передаваться по шине сразу в двух направлениях.

Таблица пропускной способности

0019

PCI 1056 Мбит/с
Gps 2.

8x
PCI Express 1.0 12 Gbps
PCI Express 2.0 / x16 16 Gbps
PCI Express 2.0 / x8 8 Gbps
PCI Express 2.0 / x4 4 Gbps
PCI Express 3.0 / x16 32 Gbps
PCI Express 3.0 / x8 16 Gbps
PCI Express 3.0 / x4 8 Gbps
PCI Express 3.0 / x1 2 Gbps
IDE (ATA 100) 800 Mbps
IDE (ATA 133) 1064 Mbps
SATA 1.5 Gbps
SATA III 3 Gbps
SATA 6 6 Gbps
Firewire 400 Mbps
USB 1.0 12 Mbps
USB 2.0 480 Mbps
USB 3.0 4. 8 Gbps
USB 3.1 10 Gbps​
DisplayPort 1.1 10.8 Gbps
DisplayPort 1.2 21.6 Gbps
DisplayPort 1.3 / 1.4 32.4 Gbps
Gigabit Ethernet 1 Гбит / с

Какова разница в PCI против PCI Express

Нормальный PCI — это параллель, и это параллель, и это все, как и все это. Следовательно, PCI Express будет обеспечивать гораздо более быстрое видео, чем старый PCI. (Дополнительные типы портов см. внизу этой страницы).​

Каждая полоса 1x в PCI Express может передавать в обоих направлениях одновременно. Также обратите внимание, что в PCI Express полоса пропускания не распределяется так же, как в PCI, поэтому на шине меньше перегрузок.

«x» в соединении «x16» обычно представляется как «by» (by 1 [x1], by 16 [x16] и т. д.). Соединения PCIe масштабируются на один, два, четыре и так далее.

Соединения PCI Express

Каждая линия соединения PCI Express содержит две пары проводов — одну для отправки и одну для приема. Пакеты данных перемещаются по дорожке со скоростью один бит за цикл.

Соединение x1, самое маленькое соединение PCIe, имеет одну полосу, состоящую из четырех проводов. Он переносит один бит за цикл в каждом направлении. Канал x4 передает четыре канала и т. д.

Что такое PCI?

PCI — сокращение от Interconnect Interconnect. Слот PCI — это стандарт локальной системной шины, который был представлен корпорацией Intel, однако он не является эксклюзивным для какой-либо формы процессоров, и слоты PCI можно найти как на ПК с Windows, так и на компьютерах Mac. Слоты PCI позволяют подключать к компьютеру множество различных типов карт расширения для расширения его функциональных возможностей. Примерами карт расширения PCI являются сетевые карты, графические карты и звуковые карты.

Хотя скорость шины немного ниже, чем у PCI Express, слоты PCI являются наиболее распространенным типом слотов и встречаются на большинстве материнских плат сегодня. Если вы устанавливаете новую видеокарту и не уверены в слотах, придерживайтесь версии PCI этой карты, она всегда будет работать.

Компьютер PCI и PCI Express (PCIe) максимальная скорость 33 МГц, что позволяет передавать по шине максимум 133 МБ данных в секунду. Различные спецификации PCI Express обеспечивают разную скорость передачи данных, от 400 МБ до 8000 МБ данных в секунду и выше. (см. таблицу вверху страницы).​​

ОБЗОР

Поскольку PCI, PCI-X и PCI Express совместимы, все три могут сосуществовать, если это позволяет операционная система. По состоянию на 2011 год формат PCIe является наиболее распространенным типом видеоадаптеров и в настоящее время считается стандартом. Сетевые и звуковые адаптеры, а также другие периферийные устройства разрабатывались медленнее, чтобы адаптироваться к PCI Express, но это происходит. Поскольку PCIe совместим с текущими операционными системами и может обеспечить более высокие скорости, в конечном итоге он заменит PCI в качестве стандарта для ПК. Постепенно карты на базе PCI устареют.

Компьютеры с видеокартами PCI Express

Разница между PCI и PCI Express

В наши дни использование соединительных слотов стало очень распространенным явлением. Слот расширения, также называемый шинным слотом или портом расширения, представляет собой порт или аппаратное соединительное пространство, расположенное на материнской плате компьютерных систем.

Содержание

Они позволяют подключать карты расширения к компьютерной системе. Обновление материнской платы может решить проблемы несовместимости в системе, если таковые имеются.

Но для обновления необходимо знать типы слотов, имеющихся на материнской плате, а также необходимость их замены, т. е. подходит ли конкретный слот для конкретной сменной детали. В настоящее время все изменилось, у каждого человека есть свой выбор или потребность, когда дело доходит до технологических достижений.

Имея это в виду, сегодня существуют различные типы слотов расширения. PCI, PCI Express, AGP, ISA, AMR, CNR, EISA и VESA — это те.

PCI против PCI Express

Основное различие между PCI и PCI Express заключается в том, что PCI Express быстрее PCI и использует последовательный интерфейс, тогда как PCI, с другой стороны, использует параллельный и более старый интерфейс.

Comparison Table Between PCI and PCI Express

Parameter of Comparison PCI PCI Express
Origin Представлен в 1992 году компанией Intel. Представлен в 2003 году компаниями Intel, Dell, HP и IBM.
Соединение Подключает только аппаратные устройства и видеокарты. Принимая во внимание, что он подключает WiFi, графические порты и другие.
Скорость Медленнее по сравнению с PCI Express. Это быстрее.
Скорость передачи данных Более низкая скорость передачи данных. Более высокая скорость передачи данных.
Тип слота Имеются стандартные слоты. Наличие слотов в зависимости от количества дорожек.
Полоса пропускания 133 МБ/с для 33 МГц, 206 МБ/с для 66 МГц и 532 МБ/с для 66 МГц. Варьируется от 250 МБ/с до нескольких ГБ/с.
Функции Имеет очень ограниченное количество функций. Обладает более развитыми функциями, чем PCI.
Горячее подключение Не поддерживается или не является обязательным. Поддерживается.

Что такое PCI?

Interconnect Peripheral Component Interconnect, или PCI — это слот расширения в компьютерной системе, используемый для подключения аппаратных устройств к системе. Первоначально представленный Intel в 1992 году, PCI до сих пор является наиболее часто используемым слотом расширения.

Также известный как обычный PCI, он работает на параллельном интерфейсе, имеющем один стандарт шины. Устройства, подключенные к шине PCI, сначала подключаются к соответствующим шинам, а затем им назначаются адреса.

PCI имеет ширину 32 или 64 бита, последняя создается через несколько лет. Обычно используются три типа шины PCI, т. е.

PCI с 32-битным сигналом и напряжением сигнала 5 В, PCI с 64-битным сигналом и напряжением сигнала 5 В и PCI с 64-битным сигналом и напряжением сигнала 3,3 В. Соединение выполняется с помощью списка шагов, т. Е. Получение, поставка, обнаружение и затем предоставление карты PCI.

Более того, оригинальному PCI на самом деле не нужна шина с горячей заменой, поэтому питание системы должно отключаться всякий раз, когда какая-либо карта вставляется в слот PCI или извлекается из него.

Что такое PCI Express?

Peripheral Component Interconnect Express, или PCI Express, официально известный как PCI-e, представляет собой высокоскоростной слот расширения, используемый для подключения аппаратных устройств и многих других устройств в компьютерной системе. PCIe был впервые представлен Intel, Dell, HP и IBM в 2003 году, чтобы заменить PCI и внести улучшенные изменения.

PCIe, который чаще всего используется для расширения карт ноутбуков и компьютерной памяти, поставляется с последовательным интерфейсом. Текущие поколения PCIe: PCIe 1.0, PCIe 2.0, PCIe 3.0 и PCIe 4.0.

Пропускная способность PCIe, составляющая 1 ГБ/с для каждой линии, имеет тенденцию удваиваться с каждым поколением. PCIe оказался более совместимым с существующими операционными системами, чем PCI, и, несомненно, считается его лучшей версией.

Подключение включает в себя установку, подключение и передачу интерфейсной карты PCIe. Механизм DMA (прямой доступ к памяти) совместим с PCIe и, как следствие, обеспечивает лучшую производительность и низкую занятость, если коммерческие решения не могут решить какую-либо проблему.

Основные различия между PCI и PCI Express

  1. PCI имеет более старый параллельный интерфейс, тогда как PCIe имеет последовательный интерфейс.
  1. PCI был впервые представлен в 1992 году, а PCI был представлен 11 лет спустя, в 2003 году.
  2. PCI может подключать аппаратные устройства, графические карты, модемы и т. д., а PCI также может подключать WiFi.
  3. PCI медленнее по сравнению с PCIe и даже имеет меньшую скорость передачи данных.
  4. В PCI есть стандартные слоты, тогда как в PCIe слоты зависят от количества имеющихся линий.
  5. Пропускная способность в PCI составляет 133 МБ/с, 206 МБ/с и 532 МБ/с. А вот в PCIe она варьируется от 250 МБ/с до нескольких ГБ/с.
  6. Будучи более старой версией, PCI содержит очень ограниченное количество функций. PCIe, будучи обновленным, имеет более развитые функции.
  7. Функция горячего подключения поддерживается только в PCIe и не является обязательной для PCI.

Заключение

Чтобы быть точным, PCI и PCI Express сильно различаются по своему типу, функциям, а также пропускной способности. PCIe является заменой PCI, быстрее и совместимее.

Тем не менее, многие устройства даже сегодня используют слоты PCI из-за более простого интерфейса, а также потому, что не каждому устройству действительно нужно преимущество в скорости. Модернизация слота расширения компьютерной системы обеспечивает радикальное ее изменение.

Будь то PCI или PCIe, оба они помогают в подключении карт и устройств в широком диапазоне. Хотя слоты PCI и PCIe несовместимы друг с другом, они имеют разные конфигурации.

Однако большинство материнских плат имеют комбинацию обоих этих слотов. Такие материнские платы состоят из карты расширения PCB (печатной платы), слота PCI, двух разъемов и слота PCIe.

Слоты PCI и PCIe уже находятся в электрических контактах, т. е. в слот PCI установлена ​​карта PCI, а в слот PCIe установлена ​​карта PCIe.

PCIe позволяет каждой полосе иметь свою полосу пропускания, что в свою очередь решает проблему интерференции полос. Но поскольку мир продолжает меняться, вскоре может появиться более совершенная версия PCIe с улучшенными функциями и возможностями.