Слот PCI-E x16: особенности и отзывы. PCI-E x16 видеокарты. Писиай экспресс видеокарта
Интерфейс видеокарты. PCI Express x16, PCI Express 2.0
Стандартным интерфейсом для подключения видеокарт на данный момент является шина PCI-Express (PCIe или PCI-E), которая пришла на смену AGP.
PCI-Express 16x и PCI-Express 2.0 – наиболее используемые интерфейс для подключения дискретных видеокарт. Основное различием между этими версиями в том, что в версии 2.0 была увеличена максимальная пропускная способность до 8 Гбит/с в каждом направлении, а также увеличивает возможности энергоподачи до 300 Вт, для этого на видеокарты устанавливается 2 x 4-штырьковый разъем питания.
PCI-Express реализован в различных версиях, отличающихся пропускной способностью: 1x, 2x, 4x, 8x, 16x и 32х. Видеоинтерфейс PCI-E 16x обеспечивает пропускную способность равную 4 Гб/с в каждом направлении. Также были реализации PCI-Exp 8x (в бюджетных SLI- или CrossFire-решениях) и PCI-E 4x (или PCI-Express Lite).
Конечно, чем выше пропускная способность видеокарты, тем выше производительность и FPS в играх. Однако, у видеоинтерфейса AGP пропускная способность была практически такой же, как и у ранних версиях PCI-Express, и преимущество последнего было в масштабировании, а значит можно было подключить одновременно до четырех видеокарт.
Стандарт PCI-Express обеспечивает мощность питания: по напряжению 3,3 В до 3 А, по 12 В – до 5,5 А. Таким образом всего до 76 Вт отдаваемой видеокарте мощности. Но даже этого некоторым видеокартам не хватает и на них устанавливают один или несколько дополнительных 6-контактных разъема PCI-Express, при этом каждый способен дополнительно обеспечить ток по шине 12 В – до 6 А, а значит всего 72 или 144 Вт мощности. Значит PCI-Express 1.1 может обеспечить питание видеокарты, которые потребляют до 220 Вт электроэнергии.
Видеостандарт AGP имеет до 42 Вт отдаваемой мощности, так как по шине питания 3,3 В видеокарта потребляет до 6 А, по 5 В – до 2 А, по 12 В – 1А.
AGP (Accelerated Graphics Port) –32-битная системная шина для видеокарты. Стандарт был разработан в 1997 году компанией Intel. Хоть стандарт является устаревшим, в продаже все еще можно встретить видеокарты с этим видеоинтерфейсом.
Для сравнения с пропускной способностью PCI Express приведем пример нескольких вариантов шины AGP:
- AGP 1х – 266 Мб/с;
- AGP 2х – 533 Мб/с;
- AGP 4х -1,07 Гб/с;
- AGP 8х – 2,1 Гб/с.
hardwareguide.ru
особенности и отзывы. PCI-E x16 видеокарты
Практически все современные материнские платы на текущий момент оснащены слотом расширения PCI-E x16. В этом нет ничего удивительного: в него устанавливается дискретный графический акселератор, без которого создание производительного персонального компьютера вообще невозможно. Именно о его предыстории появления, технических спецификациях и возможных режимах работы пойдет в дальнейшем речь.
Предыстория появления слота расширения
В начале 2000-х годов со слотом расширения AGP, который на тот момент использовался для установки дискретных видеокарт, сложилась такая ситуация, когда максимальный уровень быстродействия достигнут и его возможностей уже недостаточно. В результате этого был создан консорциум PCI-SIG, который приступил к разработке программной и аппаратной составляющих будущего слота для установки графических ускорителей. Плодом его творчества и стала в 2002 году первая спецификация PCI Express 16х 1.0.
Некоторые компании для обеспечения совместимости двух существовавших на тот момент времени портов установки дискретных графических адаптеров разрабатывали специальные устройства, которые позволяли устанавливать устаревшие графические решения в новый слот расширения. На языке профессионалов такая разработка имела свое название – переходник PCI-E x16/AGP. Основное его назначение – это минимизация затрат на модернизацию ПК за счет использования комплектующих с предыдущей конфигурации системного блока. Но такая практика не получила большого распространения по той причине, что видеоплаты начального уровня на новом интерфейсе имели стоимость практически равную цене переходника.
Параллельно с этим были созданы и более простые модификации этого слота расширения для внешних контроллеров, которые пришли на смену привычным на то время портам PCI. Несмотря на внешнюю схожесть, эти устройства существенно различались. Если AGP и PCI могли похвастаться параллельной передачей информации, то вот PCI Express был последовательным интерфейсом. Его более высокое быстродействие обеспечивалось значительно увеличенной скоростью передачи данных в дуплексном режиме (информация в этом случае могла передаваться сразу по двум направлениям).
Скорость передачи и метод шифрования
В обозначении интерфейса PCI-E x16 цифра указывает на количество задействованных полос для передачи данных. В данном случае их 16. Каждая из них, в свою очередь, состоит из 2 пар проводов для передачи информации. Как было отмечено, более высокая скорость обеспечивается тем, что эти пары работают в дуплексном режиме. То есть передача информации может идти сразу в двух направлениях.
Для защиты от возможных потерь или искажения передаваемых данных применяется в этом интерфейсе специальная система защиты информации, которая называется 8В/10В. Это обозначение расшифровывается следующим образом: для правильной и корректной передачи 8 бит данных необходимо их дополнить 2 служебными битами для выполнения проверки правильности. В этом случае система вынуждена передавать 20 процентов служебной информации, которая для пользователя компьютера не несет полезной нагрузки. Но это плата за надежную и стабильную работу графической подсистемы персонального компьютера, и без этого уж точно никак не обойтись.
Версии PCI-E
Разъем PCI-E x16 внешне одинаковый на всех системных платах. Только вот скорость передачи информации в каждом случае может существенно отличаться. Как результат, быстродействие устройства тоже разное. А модификации у этого графического интерфейса такие:
- 1-я модификация PCI – Express х16 v. 1.0 имела теоретическую пропускную способность в 8 Гб/с.
- 2-е поколение PCI – Express х16 v. 2.0 уже могло похвастаться увеличенным вдвое значением пропускной способности – 16 Гб/с.
- Аналогичная тенденция сохранилась уже и для третьей версии данного интерфейса. В этом случае этот показатель был установлен на отметке 64 Гб/с.
Визуально отличить по расположению контактов эти слоты невозможно. При этом они совместимы между собой. Например, если в слот версии 3.0 установить плату графического адаптера, которая соответствует на физическом уровне спецификациям 2.0, то вся система обработки графической информации автоматически переключится в наименее скоростной режим (то есть 2.0) и будет уже в дальнейшем функционировать именно с пропускной способностью в 64 Гб/с.
Первое поколение PCI Express
Как было отмечено ранее, впервые PCI Express был представлен в 2002 году. Его выход ознаменовал появление персональных компьютеров с несколькими графическими адаптерами, которые к тому же могли похвастаться даже с одним установленным акселератором повышенным быстродействием. Стандарт AGP 8Х позволял получить пропускную способность 2,1 Гб/с, а первая ревизия PCI Express – 8 Гб/с.
Конечно, говорить о восьмикратном приросте не приходится. 20 процентов прироста использовалось на передачу служебной информации, которая позволяла находить ошибки.
Вторая модификация PCI-E
На смену первому поколению данного графического интерфейса в 2007 году пришел PCI-E 2. 0 x16. Видеокарты 2-го поколения, как было отмечено ранее, физически и программно были совместимы с первой модификацией этого интерфейса. Только в таком случае существенно снижалось быстродействие графической системы до уровня версии интерфейса PCI Express 1.0 16х.
Теоретически предел передачи информации в этом случае был равен 16 Гб/с. Но 20 процентов полученного прироста расходовалось на служебную информацию. В итоге в первом случае реальная передача была равна: 8 Гб/с – (8 Гб/с х 20% : 100%) = 6,4 Гб/с. А для второго исполнения графического интерфейса это значение было уже таким: 16 Гб/с – (16 Гб/с х 20% : 100%) = 12,8 Гб/с. Разделив же 12,8 Гб/с на 6,4 Гб/с, получаем реальный практический прирост быстродействия в 2 раза между 1-м и 2-м исполнением PCI Express.
Третье поколение
Последнее и наиболее актуальное обновление этого интерфейса увидело свет в 2010 году. Пиковая скорость PCI-E x16 в этом случае увеличилась до 64 Гб/с, а максимальная мощность графического адаптера без дополнительного питания в этом случае может быть равна 75 Вт.
Варианты конфигураций с несколькими графическими акселераторами в составе одного ПК. Их плюсы и минусы
Одним из наиболее важных нововведений данного интерфейса является возможность наличия сразу нескольких графических адаптеров в шинах PCI-E x16. Видеокарты при этом объединяются между собой и образуют, по существу, единое устройство. Их общая производительность суммируется, и это позволяет в разы повысить быстродействие ПК с позиции обработки выводимого изображения. Для решений от NVidia такой режим называется SLI, а для графических процессоров от АМД – CrossFire.
Будущее данного стандарта
Слот PCI-E x16 в обозримом будущем уж точно не будет изменяться. Это позволит более производительные видеокарты использовать в составе устаревших ПК и за счет этого осуществлять поэтапный апгрейд компьютерной системы. Сейчас же прорабатываются спецификации уже 4-й версии этого способа передачи данных. Для графических адаптеров в этом случае будет предусмотрена максимальная пропускная способность 128 Гб/с. Это позволит выводить изображение на экран монитора в качестве «4К» и более.
Итоги
Как бы там ни было, а PCI-E x16 на текущий момент является безальтернативным графическим слотом и интерфейсом. Он будет актуальным еще достаточно долгое время. Его параметры позволяют создавать как компьютерные системы начального уровня, так и высокопроизводительные ПК с несколькими акселераторами. Именно за счет такой гибкости и не предвидится существенных изменений в этой нише.
fb.ru
PCI Express 1x, 4x, 8x, 16x bus распиновка и описание @ pinouts.ru
PCI Express as a high-bandwidth, low pin count, serial, interconnect technology. It was designed to replace the older PCI and AGPbus standards. PCIe has numerous improvements over the older standards, including higher maximum system bus throughput, lower I/O pin count and smaller physical footprint, better performance scaling for bus devices, a more detailed error detection and reporting mechanism (Advanced Error Reporting, AER), and native hot-swap functionality. PCI Express architecture provides a high performance I/O infrastructure for Desktop Platforms with transfer rates starting at 2.5 Giga transfers per second over a x1 PCI Express lane for Gigabit Ethernet, TV Tuners, Firewire 1394a/b controllers, and general purpose I/O. PCI Express architecture provides a high performance graphics infrastructure for Desktop Platforms doubling the capability of existing AGP8x designs with transfer rates of 4.0 Gigabytes per second over a x16 PCI Express lane for graphics controllers. A lane is composed of two differential signaling pairs, with one pair for receiving data and the other for transmitting.
ExpressCard utilizing PCI Express interface, developed by the PCMCIA group for mobile computers. PCI Express Advanced Power Management features help to extend platform battery life and to enable users to work anywhere, without an AC power source. The PCI Express electrical interface is also used in some computer storage interfaces SATA Express and M.2.
The broad adoption of PCI Express in the mobile, enterprise and communication segments enables convergence through the re-use of a common interconnect technology.
PCI-E is a serial bus which uses two low-voltage differential LVDS pairs, at 2.5Gb/s in each direction [one transmit, and one receive pair]. PCI Express supports 1x [2.5Gbps], 2x, 4x, 8x, 12x, 16x, and 32x bus widths [transmit / receive pairs].
The differential pins [Lanes] listed in the pin out table above are LVDS which stands for: Low Voltage Differential Signaling.
PCI-Express 1x Connector Pin-Out
| Pin |
Side B Connector |
Side A Connector |
||
| # | Name | Description | Name | Description |
| 1 | +12v | +12 volt power | PRSNT#1 | Hot plug presence detect |
| 2 | +12v | +12 volt power | +12v | +12 volt power |
| 3 | +12v | +12 volt power | +12v | +12 volt power |
| 4 | GND | Ground | GND | Ground |
| 5 | SMCLK | SMBus clock | JTAG2 | TCK |
| 6 | SMDAT | SMBus data | JTAG3 | TDI |
| 7 | GND | Ground | JTAG4 | TDO |
| 8 | +3.3v | +3.3 volt power | JTAG5 | TMS |
| 9 | JTAG1 | +TRST# | +3.3v | +3.3 volt power |
| 10 | 3.3Vaux | 3.3v volt power | +3.3v | +3.3 volt power |
| 11 | WAKE# | Link Reactivation | PWRGD | Power Good |
|
Mechanical Key |
||||
| 12 | RSVD | Reserved | GND | Ground |
| 13 | GND | Ground | REFCLK+ | Reference Clock Differential pair |
| 14 | HSOp(0) | Transmitter Lane 0, Differential pair | REFCLK- | |
| 15 | HSOn(0) | GND | Ground | |
| 16 | GND | Ground | HSIp(0) | Receiver Lane 0, Differential pair |
| 17 | PRSNT#2 | Hotplug detect | HSIn(0) | |
| 18 | GND | Ground | GND | Ground |
PCI-Express 4x Connector Pin-Out
| Pin |
Side B Connector |
Side A Connector |
||
| # | Name | Description | Name | Description |
| 1 | +12v | +12 volt power | PRSNT#1 | Hot plug presence detect |
| 2 | +12v | +12 volt power | +12v | +12 volt power |
| 3 | +12v | +12 volt power | +12v | +12 volt power |
| 4 | GND | Ground | GND | Ground |
| 5 | SMCLK | SMBus clock | JTAG2 | TCK |
| 6 | SMDAT | SMBus data | JTAG3 | TDI |
| 7 | GND | Ground | JTAG4 | TDO |
| 8 | +3.3v | +3.3 volt power | JTAG5 | TMS |
| 9 | JTAG1 | +TRST# | +3.3v | +3.3 volt power |
| 10 | 3.3Vaux | 3.3v volt power | +3.3v | +3.3 volt power |
| 11 | WAKE# | Link Reactivation | PWRGD | Power Good |
|
Mechanical Key |
||||
| 12 | RSVD | Reserved | GND | Ground |
| 13 | GND | Ground | REFCLK+ | Reference Clock Differential pair |
| 14 | HSOp(0) | Transmitter Lane 0, Differential pair | REFCLK- | |
| 15 | HSOn(0) | GND | Ground | |
| 16 | GND | Ground | HSIp(0) | Receiver Lane 0, Differential pair |
| 17 | PRSNT#2 | Hotplug detect | HSIn(0) | |
| 18 | GND | Ground | GND | Ground |
| 19 | HSOp(1) | Transmitter Lane 1, Differential pair | RSVD | Reserved |
| 20 | HSOn(1) | GND | Ground | |
| 21 | GND | Ground | HSIp(1) | Receiver Lane 1, Differential pair |
| 22 | GND | Ground | HSIn(1) | |
| 23 | HSOp(2) | Transmitter Lane 2, Differential pair | GND | Ground |
| 24 | HSOn(2) | GND | Ground | |
| 25 | GND | Ground | HSIp(2) | Receiver Lane 2, Differential pair |
| 26 | GND | Ground | HSIn(2) | |
| 27 | HSOp(3) | Transmitter Lane 3, Differential pair | GND | Ground |
| 28 | HSOn(3) | GND | Ground | |
| 29 | GND | Ground | HSIp(3) | Receiver Lane 3, Differential pair |
| 30 | RSVD | Reserved | HSIn(3) | |
| 31 | PRSNT#2 | Hot plug detect | GND | Ground |
| 32 | GND | Ground | RSVD | Reserved |
PCI-Express 8x Connector Pin-Out
| Pin |
Side B Connector |
Side A Connector |
||
| # | Name | Description | Name | Description |
| 1 | +12v | +12 volt power | PRSNT#1 | Hot plug presence detect |
| 2 | +12v | +12 volt power | +12v | +12 volt power |
| 3 | +12v | +12 volt power | +12v | +12 volt power |
| 4 | GND | Ground | GND | Ground |
| 5 | SMCLK | SMBus clock | JTAG2 | TCK |
| 6 | SMDAT | SMBus data | JTAG3 | TDI |
| 7 | GND | Ground | JTAG4 | TDO |
| 8 | +3.3v | +3.3 volt power | JTAG5 | TMS |
| 9 | JTAG1 | +TRST# | +3.3v | +3.3 volt power |
| 10 | 3.3Vaux | 3.3v volt power | +3.3v | +3.3 volt power |
| 11 | WAKE# | Link Reactivation | PWRGD | Power Good |
|
Mechanical Keycard |
||||
| 12 | RSVD | Reserved | GND | Ground |
| 13 | GND | Ground | REFCLK+ | Reference Clock Differential pair |
| 14 | HSOp(0) | Transmitter Lane 0, Differential pair | REFCLK- | |
| 15 | HSOn(0) | GND | Ground | |
| 16 | GND | Ground | HSIp(0) | Receiver Lane 0, Differential pair |
| 17 | PRSNT#2 | Hotplug detect | HSIn(0) | |
| 18 | GND | Ground | GND | Ground |
| 19 | HSOp(1) | Transmitter Lane 1, Differential pair | RSVD | Reserved |
| 20 | HSOn(1) | GND | Ground | |
| 21 | GND | Ground | HSIp(1) | Receiver Lane 1, Differential pair |
| 22 | GND | Ground | HSIn(1) | |
| 23 | HSOp(2) | Transmitter Lane 2, Differential pair | GND | Ground |
| 24 | HSOn(2) | GND | Ground | |
| 25 | GND | Ground | HSIp(2) | Receiver Lane 2, Differential pair |
| 26 | GND | Ground | HSIn(2) | |
| 27 | HSOp(3) | Transmitter Lane 3, Differential pair | GND | Ground |
| 28 | HSOn(3) | GND | Ground | |
| 29 | GND | Ground | HSIp(3) | Receiver Lane 3, Differential pair |
| 30 | RSVD | Reserved | HSIn(3) | |
| 31 | PRSNT#2 | Hot plug detect | GND | Ground |
| 32 | GND | Ground | RSVD | Reserved |
| 33 | HSOp(4) | Transmitter Lane 4, Differential pair | RSVD | Reserved |
| 34 | HSOn(4) | GND | Ground | |
| 35 | GND | Ground | HSIp(4) | Receiver Lane 4, Differential pair |
| 36 | GND | Ground | HSIn(4) | |
| 37 | HSOp(5) | Transmitter Lane 5, Differential pair | GND | Ground |
| 38 | HSOn(5) | GND | Ground | |
| 39 | GND | Ground | HSIp(5) | Receiver Lane 5, Differential pair |
| 40 | GND | Ground | HSIn(5) | |
| 41 | HSOp(6) | Transmitter Lane 6, Differential pair | GND | Ground |
| 42 | HSOn(6) | GND | Ground | |
| 43 | GND | Ground | HSIp(6) | Receiver Lane 6, Differential pair |
| 44 | GND | Ground | HSIn(6) | |
| 45 | HSOp(7) | Transmitter Lane 7, Differential pair | GND | Ground |
| 46 | HSOn(7) | GND | Ground | |
| 47 | GND | Ground | HSIp(7) | Receiver Lane 7, Differential pair |
| 48 | PRSNT#2 | Hot plug detect | HSIn(7) | |
| 49 | GND | Ground | GND | Ground |
PCI-Express 16x Connector Pin-Out
| Pin |
Side B Connector |
Side A Connector |
||
| # | Name | Description | Name | Description |
| 1 | +12v | +12 volt power | PRSNT#1 | Hot plug presence detect |
| 2 | +12v | +12 volt power | +12v | +12 volt power |
| 3 | +12v | +12 volt power | +12v | +12 volt power |
| 4 | GND | Ground | GND | Ground |
| 5 | SMCLK | SMBus clock | JTAG2 | TCK |
| 6 | SMDAT | SMBus data | JTAG3 | TDI |
| 7 | GND | Ground | JTAG4 | TDO |
| 8 | +3.3v | +3.3 volt power | JTAG5 | TMS |
| 9 | JTAG1 | +TRST# | +3.3v | +3.3 volt power |
| 10 | 3.3Vaux | 3.3v volt power | +3.3v | +3.3 volt power |
| 11 | WAKE# | Link Reactivation | PWRGD | Power Good |
|
Mechanical Key |
||||
| 12 | RSVD | Reserved | GND | Ground |
| 13 | GND | Ground | REFCLK+ | Reference Clock Differential pair |
| 14 | HSOp(0) | Transmitter Lane 0, Differential pair | REFCLK- | |
| 15 | HSOn(0) | GND | Ground | |
| 16 | GND | Ground | HSIp(0) | Receiver Lane 0, Differential pair |
| 17 | PRSNT#2 | Hotplug detect | HSIn(0) | |
| 18 | GND | Ground | GND | Ground |
| 19 | HSOp(1) | Transmitter Lane 1, Differential pair | RSVD | Reserved |
| 20 | HSOn(1) | GND | Ground | |
| 21 | GND | Ground | HSIp(1) | Receiver Lane 1, Differential pair |
| 22 | GND | Ground | HSIn(1) | |
| 23 | HSOp(2) | Transmitter Lane 2, Differential pair | GND | Ground |
| 24 | HSOn(2) | GND | Ground | |
| 25 | GND | Ground | HSIp(2) | Receiver Lane 2, Differential pair |
| 26 | GND | Ground | HSIn(2) | |
| 27 | HSOp(3) | Transmitter Lane 3, Differential pair | GND | Ground |
| 28 | HSOn(3) | GND | Ground | |
| 29 | GND | Ground | HSIp(3) | Receiver Lane 3, Differential pair |
| 30 | RSVD | Reserved | HSIn(3) | |
| 31 | PRSNT#2 | Hot plug detect | GND | Ground |
| 32 | GND | Ground | RSVD | Reserved |
| 33 | HSOp(4) | Transmitter Lane 4, Differential pair | RSVD | Reserved |
| 34 | HSOn(4) | GND | Ground | |
| 35 | GND | Ground | HSIp(4) | Receiver Lane 4, Differential pair |
| 36 | GND | Ground | HSIn(4) | |
| 37 | HSOp(5) | Transmitter Lane 5, Differential pair | GND | Ground |
| 38 | HSOn(5) | GND | Ground | |
| 39 | GND | Ground | HSIp(5) | Receiver Lane 5, Differential pair |
| 40 | GND | Ground | HSIn(5) | |
| 41 | HSOp(6) | Transmitter Lane 6, Differential pair | GND | Ground |
| 42 | HSOn(6) | GND | Ground | |
| 43 | GND | Ground | HSIp(6) | Receiver Lane 6, Differential pair |
| 44 | GND | Ground | HSIn(6) | |
| 45 | HSOp(7) | Transmitter Lane 7, Differential pair | GND | Ground |
| 46 | HSOn(7) | GND | Ground | |
| 47 | GND | Ground | HSIp(7) | Receiver Lane 7, Differential pair |
| 48 | PRSNT#2 | Hot plug detect | HSIn(7) | |
| 49 | GND | Ground | GND | Ground |
| 50 | HSOp(8) | Transmitter Lane 8, Differential pair | RSVD | Reserved |
| 51 | HSOn(8) | GND | Ground | |
| 52 | GND | Ground | HSIp(8) | Receiver Lane 8, Differential pair |
| 53 | GND | Ground | HSIn(8) | |
| 54 | HSOp(9) | Transmitter Lane 9, Differential pair | GND | Ground |
| 55 | HSOn(9) | GND | Ground | |
| 56 | GND | Ground | HSIp(9) | Receiver Lane 9, Differential pair |
| 57 | GND | Ground | HSIn(9) | |
| 58 | HSOp(10) | Transmitter Lane 10, Differential pair | GND | Ground |
| 59 | HSOn(10) | GND | Ground | |
| 60 | GND | Ground | HSIp(10) | Receiver Lane 10, Differential pair |
| 61 | GND | Ground | HSIn(10) | |
| 62 | HSOp(11) | Transmitter Lane 11, Differential pair | GND | Ground |
| 63 | HSOn(11) | GND | Ground | |
| 64 | GND | Ground | HSIp(11) | Receiver Lane 11, Differential pair |
| 65 | GND | Ground | HSIn(11) | |
| 66 | HSOp(12) | Transmitter Lane 12, Differential pair | GND | Ground |
| 67 | HSOn(12) | GND | Ground | |
| 68 | GND | Ground | HSIp(12) | Receiver Lane 12, Differential pair |
| 69 | GND | Ground | HSIn(12) | |
| 70 | HSOp(13) | Transmitter Lane 13, Differential pair | GND | Ground |
| 71 | HSOn(13) | GND | Ground | |
| 72 | GND | Ground | HSIp(13) | Receiver Lane 13, Differential pair |
| 73 | GND | Ground | HSIn(13) | |
| 74 | HSOp(14) | Transmitter Lane 14, Differential pair | GND | Ground |
| 75 | HSOn(14) | GND | Ground | |
| 76 | GND | Ground | HSIp(14) | Receiver Lane 14, Differential pair |
| 77 | GND | Ground | HSIn(14) | |
| 78 | HSOp(15) | Transmitter Lane 15, Differential pair | GND | Ground |
| 79 | HSOn(15) | GND | Ground | |
| 80 | GND | Ground | HSIp(15) | Receiver Lane 15, Differential pair |
| 81 | PRSNT#2 | Hot plug present detect | HSIn(15) | |
| 82 | RSVD#2 | Hot Plug Detect | GND | Ground |
PRSNT#1 is connected to GND on motherboard. Add on card needs to have PRSNT#1 connected to one of PRSNT#2 depending what type of connector is in use.
PCI-express standards
PCI Express 1.0a
In 2003, PCI-SIG introduced PCIe 1.0a, with a per-lane data rate of 250 MB/s and a transfer rate of 2.5 gigatransfers per second (GT/s). Transfer rate is expressed in transfers per second instead of bits per second because the number of transfers includes the overhead bits, which do not provide additional throughput; PCIe 1.x uses an 8b/10b encoding scheme, resulting in a 20% (= 2/10) overhead on the raw channel bandwidth.
PCI Express 2.0
PCI-SIG announced the availability of the PCI Express Base 2.0 specification on 15 January 2007. The PCIe 2.0 standard doubles the transfer rate compared with PCIe 1.0 to 5 GT/s and the per-lane throughput rises from 250 MB/s to 500 MB/s. Consequently, a 32-lane PCIe connector (×32) can support an aggregate throughput of up to 16 GB/s. PCIe 2.0 motherboard slots are fully backward compatible with PCIe v1.x cards. PCIe 2.0 cards are also generally backward compatible with PCIe 1.x motherboards, using the available bandwidth of PCI Express 1.1. Overall, graphic cards or motherboards designed for v2.0 will work with the other being v1.1 or v1.0a. Like 1.x, PCIe 2.0 uses an 8b/10b encoding scheme, therefore delivering, per-lane, an effective 4 Gbit/s max transfer rate from its 5 GT/s raw data rate.
PCI Express 2.1
PCI Express 2.1 (dated March 4, 2009) supports a large proportion of the management, support, and troubleshooting systems planned for full implementation in PCI Express 3.0. However, the speed is the same as PCI Express 2.0. The increase in power from the slot breaks backward compatibility between PCI Express 2.1 cards and some older motherboards with 1.0/1.0a, but most motherboards with PCI Express 1.1 connectors are provided with a BIOS update by their manufacturers through utilities to support backward compatibility of cards with PCIe 2.1.
PCI Express 3.0
PCI Express 3.0 specification was made available in November 2010. New features for the PCI Express 3.0 specification include a number of optimizations for enhanced signaling and data integrity, including transmitter and receiver equalization, PLL improvements, clock data recovery, and channel enhancements for currently supported topologies. PCI Express 3.0 upgrades the encoding scheme to 128b/130b from the previous 8b/10b encoding, reducing the bandwidth overhead from 20% of PCI Express 2.0 to approximately 1.54% (= 2/130). This is achieved by XORing a known binary polynomial as a scrambler to the data stream in a feedback topology. PCI Express 3.0's 8 GT/s bit rate effectively delivers 985 MB/s per lane, nearly doubling the lane bandwidth relative to PCI Express 2.0.
PCI Express 4.0
PCI Express 4.0 was officially announced on 2017, providing a 16 GT/s bit rate that doubles the bandwidth provided by PCI Express 3.0, while maintaining backward and forward compatibility in both software support and used mechanical interface. PCI Express 4.0 specs will also bring OCuLink-2, an alternative to Thunderbolt connector. OCuLink version 2 will have up to 16 GT/s (8 GB/s total for ×4 lanes), while the maximum bandwidth of a Thunderbolt 3 connector is 5 GB/s. Additionally, active and idle power optimizations are to be investigated.
pinouts.ru
PCI-Express и обратная совместимость версий этого интерфейса
Когда речь заходит о каких-либо интерфейсах в контексте компьютерных систем, нужно быть очень внимательным, дабы не «нарваться» на несовместимые интерфейсы для одних и тех же комплектующих в рамках системы.
К счастью, когда речь заходит относительно интерфейса PCI-Express для подключения видеокарты, проблем с несовместимостью практически не будет. В данной статье мы это более подробно разберем, а также поговорим относительно того, что же такое этот самый PCI-Express.
Также вы можете ознакомится с основными характеристиками процессора.
Для чего необходим PCI-Express и что это такое?
Начнем, как обычно, с самых азов. Интерфейс PCI-Express (PCI-E) – это средство взаимодействия, в данном контексте, состоящее из контролера шины и соответствующего слота (рис.2) на материнской плате (если обобщить).
Данный высокопроизводительный протокол используется, как уже было отмечено выше, для подключения видеокарты в систему. Соответственно, на материнской плате присутствует соответствующий слот PCI-Express, куда и устанавливается видеоадаптер. Ранее, видеокарты, подключались по интерфейсу AGP, но когда данного интерфейса, попросту говоря: «перестало хватать», на помощь пришёл PCI-E, о подробных характеристиках которого мы сейчас и поговорим.
Рис.2 (Слоты PCI-Express 3.0 на материнской плате)
Основные характеристики PCI–Express (1.0, 2.0 и 3.0)
Несмотря на то, что названия PCI и PCI-Express очень похожи, принципы соединения (взаимодействия) у них кардинально отличаются. В случае PCI-Express используется линия – двунаправленное последовательное соединение, типа «точка-точка», данных линий может быть несколько. В случае с видеокартами и материнскими платами (не учитываем Cross Fire и SLI), которые поддерживают PCI-Express x16 (то есть большинство), можно запросто догадаться, что таких линий 16 (рис.3), довольно часто на материнских платах с PCI-E 1.0, можно было наблюдать второй слот x8, для работы в режиме SLI или Cross Fire.
Ну, а в PCI, устройство подключается к общей 32- х разрядной параллельной шине.
Рис. 3. Пример слотов с различным количеством линий
(как уже говорилось ранее, наиболее часто используется х16)
Для интерфейса PCI-Express 1.0 пропускная способность составляет 2,5 Гбит/c. Эти данные нужны нам, чтобы отслеживать изменения этого параметра в различных версиях PCI-E.
Далее, версия 1.0 эволюционировала в PCI-E 2.0. В результате данного преображения, мы получили в два раза большую пропускную способность, то есть 5 Гбит/c, но хотелось бы отметить, что в производительности графические адаптеры, особо не выиграли, так как это просто версия интерфейса. Большая часть производительности зависит от самой видеокарты, версия интерфейса может только незначительно улучшать или тормозить передачу данных (в данном случае «торможения» нет, и присутствует неплохой запас).
Точно так же в 2010 году, с запасом, был разработан интерфейс PCI-E 3.0, на данный момент он используется во всех новых системах, но если у Вас все ещё 1.0 или 2.0, то не горюйте – ниже мы поговорим о относительно обратной совместимости различных версий.
В версии PCI-E 3.0, пропускная способность была увеличена в два раза по сравнению с версией 2.0. Также там было произведено немало технических изменений.
К 2015 году ожидается появление на свет PCI-E 4.0, что для динамической IT-индустрии абсолютно неудивительно.
Ну да ладно, будем заканчивать с этими версиями и цифрами пропускной способности, и затронем очень важный вопрос обратной совместимости различных версий PCI-Express.
Обратная совместимость версий PCI-Express 1.0, 2.0 и 3.0
Данный вопрос волнует многих, особенно при выборе видеокарты для текущей системы. Так как довольствуясь системой с материнской платой, которая поддерживает PCI-Express 1.0, возникают сомнения, будет ли корректно работать видеокарта с PCI-Express 2.0 или 3.0? Да, будет, по крайней мере так обещают разработчики, которые обеспечили эту самую совместимость. Единственное то, что видеокарта, не сможет полностью раскрыться во всей красе, но потери производительности, в большинстве случаев, будут незначительны.
С точностью наоборот, можно преспокойно устанавливать видеокарты с интерфейсом PCI-E 1.0, в материнские платы, которые поддерживают PCI-E 3.0 или 2.0, тут вообще ничего не ограничивается, так что будьте спокойны по поводу совместимости. Если, конечно же, с другими факторами все в порядке, к таковым можно отнести недостаточно мощный блок питания и т.д.
В общем, мы довольно подробно поговорили относительно PCI-Express, что позволит вам избавиться от множества неясностей и сомнений по поводу совместимости и понимания различий в версиях PCI-E.
we-it.net
