Совместимость pci и pci express: Будет ли работать видеокарта PCI-E 3.0 на материнской плате с PCI-E 4.0 / 2.0 / 1.0? — i2HARD

Совместимость PCI-Express | internet-lab.ru

• 22 апреля 2023

Наиболее распространённой версией интерфейса PCIe на материнских платах является PCIe 3.0. На более старых материнских платах можно встретить интерфейсы PCIe 2.0, новые материнки радуют нас PCIe 4.0 и PCIe 5.0. В 2022 году вышла спецификация PCIe 6.0, он уже доступен на рынке. Между выходом PCIe 3.0 и PCIe 4.0 прошло целых семь лет, видимо, потому и оборудования PCIe 3.0 накопилось больше.

Пропускная способность линий PCIe:

Версия PCIe	Год выхода	x1	x2	x4	x8	x16
1.0	2002	0.25 ГБ/с	0.50 ГБ/с	1 ГБ/с	2 ГБ/с	4 ГБ/с
2. 0	2007	0.50 ГБ/с	1 ГБ/с	2 ГБ/с	4 ГБ/с	8 ГБ/с
3.0	2010	0.99 ГБ/с	1.97 ГБ/с	3.94 ГБ/с	7.88 ГБ/с	15.75 ГБ/с
4.0	2017	1.97 ГБ/с	3.94 ГБ/с	7.88 ГБ/с	15.75 ГБ/с	31.51 ГБ/с
5.0	2019	3.94 ГБ/с	7.88 ГБ/с	15.75 ГБ/с	31.51 ГБ/с	64.01 ГБ/с
6.0	2022	7.56 ГБ/с	15.13 ГБ/с	30.25 ГБ/с	60.50 ГБ/с	121 ГБ/с

В июне 2022 PCI-SIG аннонсировала разработку спецификации PCI-E 7.0.Он будет обеспечивать скорость передачи данных 128 ГБ/с и до 242 ГБ/с в каждом направлении в конфигурации x16. Удвоение скорости передачи данных будет достигнуто за счет точной настройки параметров канала для уменьшения потерь сигнала и повышения энергоэффективности. Ожидается, что спецификация выйдет в свет в 2025 году.

Каждое новое поколение PCIe удваивает пропускную способность линии. Новая версия PCIe работает быстрее предыдущей, это понятно, вопросов нет.

Слоты сверху вниз: PCIe x4, PCIe x16, PCIe x1, PCIe x16, PCI

PCI Express — Википедия (wikipedia.org)

Со скоростями более или менее понятно, а теперь вопросы:

• Можно ли использовать карту PCIe с более новым интерфейсом в слоте со старым PCIe? Например, карту PCIe 3.0 установить в слот PCIe 2.0?

Ответ: да.

• Можно ли карту PCIe 4.0 установить в слот PCIe 2.0?

Ответ: да.

• А наоборот? Можно ли использовать карту PCIe с более старым интерфейсом в слоте с новым PCIe? Например, карту PCIe 2.0 установить в слот PCIe 3.0?

Ответ: да.

• Можно ли карту PCIe 2.0 установить в слот PCIe 4.0?

Ответ: да.

Если обобщить, то можно любую карту PCIe пихать в любой интерфейс PCIe. Стандарт PCIe разработан для прямой и обратной совместимости, что позволяет использовать новые карты на старом оборудовании и наоборот. Но есть нюанс. Оборудование будет работать на скорости наименьшей версии интерфейса. PCIe карта, вставленная в PCIe слот образует соединение. PCIe контроллер определяет скорость соединения, которое выбирается исходя из максимальных поддерживаемых скоростей PCIe слота и карты, при этом из двух берётся минимальное.

Следует иметь в виду. Если устройство установлено в слот PCIe с меньшей версией, то вы можете не получить заявленной в спецификации производительности.

Теги

• special

💰 Поддержать проект

Похожие материалы

Олег

• 8 февраля 2018
• Подробнее о Maintenance Plans — резервное копирование и обслуживание баз данных в Microsoft SQL Server 2014

Microsoft SQL Server 2014 позволяет воспользоваться встроенными средствами резервного копирования и обслуживания баз данных. В данном случае план предназначен для обслуживания баз данных исключительно с моделью восстановления FULL. Если вы используете другую модель восстановления, то нужно воспользоваться другим планом, потому что резервное копирование лога транзакций вам может не потребоваться.

Теги

• Windows
• sql
• 1C
• special

Олег

• 12 февраля 2018
• Подробнее о BAT скрипт для передергивания сети на сервере Windows Server 2012 R2

Однажды наши виртуальные Windows сервера стали терять сеть. Проблему удалось выявить с сетевыми адаптерами VMware E1000. Примечательно, что в Ubuntu эти сетевухи работают без нареканий, а вот в Windows Server 2012 R2 — сеть иногда зависала.

Теги

• Windows
• cmd
• network
• special

Олег

• 13 февраля 2018
• Подробнее о Zabbix шаблон для мониторинга СХД — IBM Storwize V3700 или V7000

Делюсь полезными шаблонами для мониторинга СХД IBM Storwize V3700 или V7000. В шаблоне 430 элементов данных с триггерами. Работает на основе получаемых от СХД SNMP traps.

Теги

• storage
• Zabbix
• IBM
• special

Почитать

Как проверить совместимость видеокарты и материнской платы

Наверх

10.12.2019

Автор: CHIP

1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд

Как проверить совместимость видеокарты и материнской платы

3

5

1

71

6

Продолжаем тему совместимости комплектующих и рассказываем основные нюансы о слоте PCI-Express, которые должен знать каждый пользователь.

А будет ли 8 поколение процессоров Intel совместимо с моей платформой, собранной в 2012 году? А если я куплю другую материнскую плату, заведутся ли на ней старые планки оперативной памяти? А встанет ли новый башенный кулер на мой сокет? Уверены, пользователи, которые хоть раз сталкивались с апгрейдом компьютерных комплектующих, задавали себе подобные вопросы.

Совместимость компонентов — ключевой фактор, который лежит в основе любого обновления. Всегда необходимо учитывать, смогут ли железки работать друг с другом без танцев с бубном и конфликтов. И если с процессором, оперативной памятью и материнской платой всё более менее понятно, то, что на счет видеокарты? Неужели ей вообще все равно с кем вести дела по бизнесу? Что ж, давайте разбираться. 

Совместимость видеокарты и материнской платы

В данном случае, как и в ситуациях с другими комплектующими, главное на что следует обращать внимание — слот расширения. Все современные видеокарты полностью совместимы с системной шиной PCI Express (ранее использовался канал под названием AGP, который можно встретить лишь на старых материнских платах).  Следует учитывать, что существует несколько основных версий PCI Express. Начиная от самой первой и заканчивая версией 6.0, которая на данный момент еще находится на стадии разработки и будет готова только к 2021 году. В нынешнее же время полным ходом идет внедрение лишь четвертой ревизии PCI Express. Например, все последние модели видеокарт от AMD и Nvidia поддерживают 4.0. 

Можно провести аналогию с USB-портами, которые также имеют несколько версий. Каждый следующий тип отличается от предыдущего в основном пропускной способностью, которая в теории может сильно увеличить производительность, но это только в теории. Нет, разница, между первым и третьим поколением будет существенной, но между соседними — едва ощутимой. Стоит отметить, что скорость передачи данных является не единственным отличием. Вполне вероятен исход, когда улучшенная версия получит больший функционал и возможности. Как, например, в случае с интерфейсом HDMI, который предназначен для передачи цифровых видеоданных.   

Как совместимы между собой разные версии PCI-Express

Как вы уже поняли, со временем, видеокарты оснащаются новой улучшенной версией PCI-Express, которая обладает лучше пропускной способностью. Но что будет, если, скажем, графический чип c PCI-Express v. 4.0. запихнуть в старую материнскую плату, которая под капотом имеет лишь слот версии 2.0.

Сразу обрадуем владельцев старого железа: всё будет работать нормально, но с некоторыми нюансами. Четвертая версия «экспресса» на видеокарте подразумевает, что через коннектор сможет пройти определенное количество данных. Вторая версия «экспресса» на материнской плате не сможет пропустить через себя такое же большое количество информации, поскольку рассчитана она на меньшее количество. Отсюда и получается, что видеокарта будет работать медленнее. Но не думайте, что разница будет огромной. Зачастую, речь пойдет о нескольких процентах, если мы говорим о выработке железа в компьютерных играх. В синтетике традиционно, разница будет больше.

Так что по итогу? Совместима же? Как и говорилось выше — да. Но будет ограничивающий фактор в лице младшей версии PCI-Express. Причем работает это в обе стороны. То есть, не важно, где именно располагается устаревший формат коннектора, а где более новый. 2.0 на материнке ограничивает потенциальные возможности 4.0 на видеокарте точно также, как и 2.0 на видеокарте тормозит работу 4.0 на доске.

Для пущей наглядности проведем аналогию. Это очень похоже на работу дуэта из видеокарты и процессора. Если вы поставите видеокарту премиального сегмента в паре с бюджетным ЦПУ, то столкнетесь с невероятно красивыми текстурами, которые не будут успевать прогружаться из-за того, что камень будет забит под завязку. Ситуация будет выглядеть не лучше, если комплектующие поменять местами. Высокопроизводительный процессор с легкостью будет обрабатывать все математические и физические расчеты в игре, но количество кадров при этом останется не удовлетворительным из-за слабых возможностей графического адаптера. В общем, следует во всем соблюдать баланс, как и завещал нам Будда. 

Что такое линии PCI-Express

Помимо версии, слоты PCI-Express могут различаться количеством линий. Чем больше линий поддерживает коннектор, тем выше пропускная способность. Различают 4 основных типа: x1, x4, x8 и x16 (x32-порты существуют, но крайне редко встречаются на материнских платах обычных компьютерах). Слоты различаются физически, и у вас не получится воткнуть видеокарту формата x16 в коннектор типа x8 без физического вмешательства. Чем больше число в обозначении, тем больше количество поддерживаемых подключений, а, соответственно, тем больше размер порта. Однако в порт х16 можно воткнуть устройство с подключением, хоть х1, хоть х8.

Как узнать в каком режиме работает видеокарта

Воспользуемся услугами GPU-Z, которая специализируется на сборе данных о графических чипах. За дистрибутивом идем на официальный сайт. Скачиваем, устанавливаем и запускаем утилиту. В открывшемся окне вы найдете пункт Bus Interface. На скриншоте ниже видно, что видеокарта имеет слот PCI-express x16, версия -3.0. Но в данный момент она работает лишь на 4 линии, по версии 1.1.

Уменьшенное количество линий обусловлено тем, что видеокарта вставлена во второй слот на материнской плате, который практически всегда производитель урезает по линиям, не смотря на размер, соответствующий формату х16. А версия 1.1 обозначает, что графический адаптер находится в режиме простоя и искусственно понижает пропускную способность для экономии энергии. В рамках нагрузки значение вернется к своим максимальным возможностям и будет равнять 4.0.

Читайте также:

• 5 готовых сборок ПК для разных потребностей: работать, смотреть, играть…
• Как выбрать оперативную память: разбираемся в нюансах

Автор

Денис Михайлов

Была ли статья интересна?

Поделиться ссылкой

Нажимая на кнопку «Подписаться»,
Вы даете согласие на обработку персональных данных

Рекомендуем

Обзор смартфона realme C55: стильный, тонкий и недорогой

Обзор беспроводной колонки HONOR CHOICE Portable Bluetooth Speaker

7 предметов, которые лучше не ставить на холодильник

Скрытые функции калькулятора в iPhone, о которых вы даже не подозревали

Можно ли косить мокрую траву электрической газонокосилкой или триммером?

Есть ли смысл ставить гребенку на водоснабжение?

Как установить кинематографические заставки с Apple TV на любой MacBook

Какой модем купить для ноутбука, чтобы всегда иметь хороший интернет?

5 ситуаций, когда робот-пылесос окажется бесполезной тратой денег

Реклама на CHIP
Контакты

Часто задаваемые вопросы о PCI Express

для графики — драйверы Windows

Редактировать

Твиттер

LinkedIn

Фейсбук

Электронная почта

Это архивная статья. Не дается никаких гарантий относительно технической точности содержания валюты URL-адресов.

Применимо к:

• Microsoft Windows Vista
• Microsoft Windows Server 2003
• Microsoft Windows XP
• Microsoft Windows 2000

В этом документе содержится информация о PCI Express Graphics для операционных систем Microsoft Windows и ответы на часто задаваемые вопросы.

PCI Express (PCIe) — это технология шины ввода-вывода, разработанная для замены межсоединения периферийных компонентов (PCI), PCI-X и ускоренного графического порта (AGP). Предоставляя расширенные функции и увеличенную пропускную способность, PCIe устраняет многие недостатки PCI, PCI-X и AGP. PCIe сохраняет полную программную совместимость со спецификацией локальной шины PCI 2.3 и заменяет архитектуру параллельной многоточечной шины PCI и PCI-X на архитектуру шины с последовательным соединением «точка-точка».

Два устройства PCIe соединены каналом, и каждый канал состоит из одной или нескольких линий. Каждая полоса состоит из двух низковольтных пар дифференциальных сигналов, передающих трафик со скоростью 2,5 Гбит/с в противоположных направлениях. Одна пара используется для передачи, а другая пара для приема. Чтобы еще больше увеличить пропускную способность канала, несколько линий могут быть размещены параллельно (x1, x2, x4, x8, x12, x16 или x32) между двумя устройствами PCIe для объединения пропускной способности каждой отдельной дорожки.

Оборудование PCIe обратно совместимо с программным обеспечением PCI в операционных системах Microsoft Windows 2000 и Microsoft Windows XP. Расширенные функции PCIe изначально поддерживаются только в Windows Vista и более поздних версиях Windows.

• XPDM: Модель драйвера дисплея Windows XP.

• WDDM: модель драйвера дисплея Windows Vista. WDDM представляет собой значительную эволюцию инфраструктуры графических драйверов и обратно совместим с драйверами XPDM.

• GART: Таблица перемещения графических адресов, аппаратное обеспечение, которое предоставляет видеоадаптеру линеаризованное представление нелинейной памяти.

• DCT: тесты совместимости дисплея. Видеодрайверы должны пройти эти тесты, чтобы соответствовать Программе сертификации Windows и иметь цифровую подпись Microsoft.

• WHQL: Лаборатории качества оборудования Windows. Организация в Microsoft, отвечающая за Программу сертификации Windows для оборудования.

Хорошо известно, что графика всегда может использовать больше пропускной способности, чем доступно. Передача графических данных вызывает максимальный трафик на шине PCI. Постоянное увеличение требований к графике и сложности в конечном итоге сделало шину PCI недостаточной, что привело к изобретению AGP. Сейчас мы раздвигаем границы возможностей AGP, и нам нужно лучшее решение. PCIe превосходит AGP по доступной пропускной способности, и в ближайшем будущем у него будет больше возможностей для расширения. Увеличивая количество дорожек в канале, графические адаптеры могут использовать преимущества увеличенной пропускной способности и более быстрой передачи данных. Например, графический адаптер, использующий канал X16, имеет пропускную способность 4 Гбит/с в каждом направлении.

Учитывая более высокую пропускную способность, предлагаемую PCIe, системы уже переходят от AGP к PCIe. Как правило, в системе нет разъемов AGP и PCIe.

Графика PCI Express в Windows Vista

Модель драйвера дисплея Windows Vista (WDDM) предъявляет особые требования к графическим адаптерам PCIe, например, чтобы графический процессор поддерживал 64-битный режим адресации. Однако должно быть реализовано не менее 40 бит физического адреса. Нереализованные биты должны быть принудительно обнулены. Эти требования не применимы к модели драйвера дисплея Windows XP.

Графика PCIe и AGP

В дополнение к соображениям пропускной способности, упомянутым выше, существует несколько других различий между AGP и PCIe.

По определению, для AGP требуется набор микросхем с таблицей перемещения графических адресов (GART), которая предоставляет графическому устройству линейное представление нелинейной системной памяти. PCIe, однако, требует, чтобы оборудование для линеаризации памяти существовало на самом графическом устройстве, а не на наборе микросхем. Следовательно, поддержка драйвером линеаризации памяти в PCIe должна существовать в видеодрайвере, а не в виде отдельного драйвера мини-порта GART в стиле AGP. Поставщики графического оборудования, желающие использовать нелокальную видеопамять в своих драйверах модели драйверов Windows XP (XPDM), должны реализовать как аппаратное обеспечение линеаризации памяти, так и соответствующее программное обеспечение. Все графические адаптеры PCIe, совместимые с WDDM, должны поддерживать линеаризацию памяти аппаратно и программно.

AGP был предназначен для графических адаптеров, и ни один другой класс устройств не использовал его. PCIe предназначен для использования всеми классами устройств, которые ранее использовали PCI. При использовании AGP ряд видеодрайверов напрямую программировали набор микросхем, что приводило к серьезным негативным последствиям, таким как сбои и повреждение памяти в графическом стеке. Поскольку PCIe будет использоваться для всех устройств в системе, еще более важно, чтобы видеодрайверы не программировали набор микросхем напрямую.

Будет ли видеокарта PCIe работать в Windows XP?

Да. PCIe является программно совместимым с PCI. Оборудование PCIe работает в операционных системах, поддерживающих PCI.

Совместима ли графика PCIe с AGP?

Некоторые наборы микросхем поддерживают как AGP, так и X16 PCIe. Некоторые материнские платы имеют слоты AGP и X16 PCIe, использующие такой набор микросхем.

Будут ли конфигурации с несколькими мониторами работать с графикой PCIe?

Ожидается, что мультимониторные конфигурации PCIe будут работать так же, как и PCI. Будут ли они, зависит от производителей материнских плат. Например, конфигурация с тремя мониторами x16, x8 и x8 потребует наличия одного слота x16 и двух слотов x8 на материнской плате.

Как влияет на производительность использование графики PCIe?

Высокоскоростные графические решения PCIe имеют лучшую производительность, чем AGP. Как правило, видеокарты PCIe используют слот x16 PCIe. Это соответствует пропускной способности 4 Гбит/с. Это уже двукратное увеличение по сравнению с AGP 8X. В данном случае «x1» означает, что слот имеет одну линию PCIe, что обеспечивает пропускную способность 264 Мбит/с. Это равно пропускной способности, обеспечиваемой AGP 1X, и вдвое больше, чем у PCI (132 Мбит/с).

Кроме того, спецификация AGP не поддерживает отслеживание. Это означает, что память, используемая устройствами, должна быть отображена некэшированной или объединенной записью процессором, чтобы процессор не кэшировал эту память, или же необходимо выполнить дорогостоящую очистку кэша между передачей поверхности между ЦП и ГП. Таким образом, доступ процессора для чтения к этой памяти будет очень медленным.

PCIe будет поддерживать отслеживание. Теперь можно будет сопоставить такую ​​общую память как кэшируемую и по-прежнему поддерживать согласованность между ЦП и ГП. Транзакции с отслеживанием выполняются медленнее, чем транзакции без отслеживания, но поскольку ЦП может считывать разделяемую память на полной скорости, и нам не нужно очищать какие-либо кэши, компромисс может означать лучшую производительность в некоторых сценариях.

Совместим ли слот PCIe n-lane с графической картой PCIe p-lane, где p > n? Где n>p?

Вы не можете подключить графическую карту x16 к слоту x8. Однако вы можете, если хотите, вставить карту PCIe x8 в слот x16. Карта PCIe p-lane будет работать на определенной скорости в слоте PCIe n-lane, где n > p. Это неверно, если n < p.

PCI-SIG

Обратная связь

Просмотреть все отзывы о странице

Как правильно выбрать карту PCI Express

Что такое карта PCI Express?

PCIe (экспресс-подключение периферийных компонентов) — это стандартный способ подключения, используемый для высокоскоростных компонентов. Материнские платы ПК имеют несколько слотов PCIe для добавления карт GPU (видеокарт), RAID, Wi-Fi или SSD (твердотельных накопителей). В зависимости от приобретаемой материнской платы слоты PCIe различаются.

Слоты PCIe имеют несколько различных физических конфигураций: x1, x4, x8, x16, x32. После x указано количество дорожек (как данные передаются на карту PCIe и обратно), которые присутствуют в этом слоте PCIe. Один бит может быть перемещен за цикл в слоте PCIe x1, который имеет одну полосу. Слоты PCIe x2 имеют две линии и могут передавать данные со скоростью два бита за цикл (и так далее). Хотя карты x32 существуют, они самые редкие из всех.

Лучше всего подбирать карты и слоты одинакового размера. Смешивание и сопоставление работают, но производительность обязательно снизится. Например, вы можете вставить карту PCIe x1 в слот PCIe x16, но эта карта получит меньшую пропускную способность. Аналогичным образом карту PCIe x8 можно установить в слот PCIe x4, но она не будет иметь такой же пропускной способности, как если бы она находилась в слоте PCIe x8. Для оптимальной работы графических процессоров требуется слот PCIe x16.

Поколения адаптеров PCIe

В настоящее время существует четыре поколения адаптеров PCIe: PCIe 1.0, PCIe 2.0, PCIe 3.0 и PCIe 4.0. С каждым поколением пропускная способность удваивается.

Какая карта расширения PCIe обеспечит наилучшую производительность? Будут использоваться карты PCIe самого низкого поколения. Поэтому, если вы поместите карту PCIe 2.0 в слот PCIe 3.0, вы получите производительность PCIe 2.0. Даже если вы перевернете сценарий так, чтобы карта 3.0 находилась в слоте 2.0, слот не был рассчитан на пропускную способность более новых карт, поэтому он все равно будет работать как 2.0.

PCIe 4.0 запущен в 2017 году и обеспечивает пропускную способность 64 Гбит/с. Хотя он доступен для серверов корпоративного уровня, его можно использовать с твердотельными накопителями только в 2019 году. ЦП AMD Ryzen серии 3000, дебютировавшие в июле 2019 г., были первыми процессорами, поддерживающими PCIe 4. 0 x16 из коробки. Для полной поддержки требуются новые материнские платы с чипсетом X570.

В мае 2019 года был выпущен официальный стандарт PCIe 5.0. Этот стандарт обеспечит пропускную способность 128 ГБ/с. Помимо обратной совместимости с предыдущими поколениями PCIe, новая спецификация включает электрические изменения для повышения надежности сигналов, а также обратно совместимые разъемы CEM для дополнительных карт. В 2022 году первые устройства PCIe 5.0 должны быть доступны для корпоративных клиентов, а за ними последуют потребительские товары.

PCI-SIG, который определяет стандарты PCIe, ожидает, что PCIe 4.0 и PCIe 5.0 какое-то время будут сосуществовать, а PCIe 5.0 будет использоваться для высокопроизводительных требований, таких как графические процессоры для рабочих нагрузок ИИ и сетевых приложений. Это означает, что PCIe 5.0 будет использоваться в основном в центрах обработки данных, сетях и высокопроизводительных вычислениях (HPC) корпоративных средах, в то время как PCIe 4.