Ци Пци екпресс

Тренутно се најчешћи доступан слот за проширење зове ПЦИ Екпресс. У овом ћете чланку научити све што требате знати о овој врсти везе: њене почетке, начин рада, верзије, слотове и још много тога.

Од првог ПЦ-а, објављеног 1981. године, тим је имао слотове за проширење на које се могу инсталирати додатне картице за додавање функција које нису доступне на матичној плочи тима. Пре него што разговарамо о ПЦИ Екпресс порту, требало би да мало попричамо о историји ПЦ слотова за проширење и њиховим главним изазовима, тако да можете разумети шта разликује ПЦИ Екпресс порт.

Садржај индекс

Врсте слотова за проширење

Испод су наведени најчешћи типови слотова за проширење који су за ПЦ издавани током његове историје:

• ИСА (Стандардна индустријска архитектура) МЦА (Мицроцханнел Арцхитецтуре) ЕИСА (Проширена индустријска стандардна архитектура) ВЛБ (ВЕСА Лоцал Бус) ПЦИ (Перипхерал Цомпонент Интерцоннецт) ПЦИ-Кс (Ектендед Перипхерал Цомпонент Интерцоннецт) АГП (Аццелератед Грапхицс Порт) ПЦИ Експресно (Екпресс Перипхерал Цомпонент Интерцоннецт)

Опћенито, нови типови слотова за проширење се ослобађају кад се покаже да су расположиви типови слотова преспори за одређене апликације. На пример, оригинални ИСА утор доступан на оригиналном ИБМ ПЦ-у и на ИБМ КСТ ПЦ-у и његови клонови имао је максималну теоријску брзину преноса (тј. Пропусност) од само 4, 77 МБ / с.

16-битна верзија ИСА, која је са ИБМ ПЦ АТ објављена 1984. године, скоро је удвостручила доступну ширину опсега на 8МБ / с, али је тај број био изузетно низак чак и у време примена великих пропусних опсега, попут видео записа..

Касније је ИБМ издао МЦА утор за своју линију рачунара ПС / 2, а пошто је био заштићен ауторским правима, други произвођачи су га могли користити само ако уђу у лиценцни план са ИБМ-ом, нешто што су учиниле само пет компанија (Танди, Марелице, Делл, Оливетти и истраживачке машине).

Стога су МЦА слотови ограничени на неколико ПЦ модела ових марки. Девет произвођача рачунара окупило се да направи утор за ЕИСА, али то је било неуспешно из два разлога.

Прво, задржао је компатибилност с оригиналним ИСА утором, тако да је његова брзина такта била иста као у 16-битном ИСА утору.

Друго, тај савез није укључивао произвођаче матичних плоча, тако да је мало компанија имало приступ овом слоту, баш као што је то случај и са МЦА слот-ом.

Први прави слот за велике брзине који је објављен био је ВЛБ. Највећа брзина постигнута је повезивањем утора са локалним ЦПУ-бусом, односно са спољним ЦПУ-сабирником.

На овај начин, слот се кретао истом брзином као и спољни магистрални процесор, што је најбржи бус доступан на рачунару.

Већина ЦПУ-а је у то време користила спољну такт- фреквенцију од 33 МХз, али такође су били доступни и ЦПУ-ови са спољним тактима од 25 МХз и 40 МХз.

Проблем са овим магистралом је био што је посебно дизајниран за локални магистрални процесор класе 486. Када се пустио Пентиум процесор, био је неспојив с њим, пошто је користио локални магистрал са различитим спецификацијама (спољна такт фреквенција од 66 МХз уместо 33 МХз и 64-битни преноси података уместо 32-битних).

Прво решење за читаву индустрију појавило се 1992. године, када је Интел водио ту индустрију да створи крајњи слот за проширење, ПЦИ.

Касније су се друге компаније придружиле савезу, које је данас познато под називом ПЦИ-СИГ (ПЦИ Специал Интерест Гроуп). ПЦИ-СИГ је одговоран за стандардизацију ПЦИ, ПЦИ-Кс и ПЦИ Екпресс слотова.

Шта су ПЦИ Екпресс портови

ПЦИ Екпресс, скраћеница за ПЦИ-Е или ПЦИе, најновија је еволуција класичне ПЦИ сабирнице и омогућава додавање картица за проширење на рачунар.

То је локални серијски порт, за разлику од ПЦИ-ја, који је паралелан, а развио га је Интел, који га је први пут представио 2004. године, на 915П чипсету.

ПЦИ Екпресс аутобусе можемо пронаћи у разним верзијама; Постоје верзије 1, 2, 4, 8, 12, 16 и 32 траке.

На пример, брзина преноса ПЦИ Екпресс система са 8 трака (к8) је 2 ГБ / с (250 к8). ПЦИ Екпресс омогућава брзину преноса података од 250МБ / с до 8ГБ / с у верзији 1.1. Верзија 3.0 омогућава 1 ГБ / с (заправо 985 МБ) по траци, док 2.0 само 500 МБ / с.

Чему служи ПЦИ Екпресс портови?

Ова нова сабирница користи се за повезивање картица за проширење на матичну плочу и предвиђена је за замену свих унутрашњих магистралних експанзијских рачунара, укључујући ПЦИ и АГП (АГП је потпуно нестао, али класични ПЦИ и даље одолева).

ПЦИ, ПЦИ-Кс и ПЦИ Екпресс

БТВ, неки корисници тешко разликују ПЦИ, ПЦИ-Кс и ПЦИ Екпресс ("ПЦИе"). Иако су ова имена слична, односе се на потпуно различите технологије.

ПЦИ је аутобус независан од платформе који се повезује на систем преко чип Бридге (мост, који је део чипсета матичне плоче). Сваки пут када се појави нови ЦПУ, можете наставити са истим ПЦИ магистралом тако што ћете редизајнирати мост чип уместо да редизајнирате магистралу, што је била норма пре него што је ПЦИ магистрала креирана.

Иако су друге конфигурације биле теоретски могуће, најчешћа примена ПЦИ сабирнице била је са тактом од 33 МХз са 32-битним путем података, омогућавајући пропусни опсег од 133 МБ / с.

ПЦИ-Кс порт је верзија ПЦИ сабирнице која ради на већим тактима фреквенције и са ширим протоцима података за матичне плоче сервера, постижући већу пропусност за уређаје који захтевају већу брзину, као што су меморијске картице. хигх-енд мрежних и РАИД контролера.

Када се ПЦИ сабирница испоставила да је преспор за хигх-енд видео картице, развијен је АГП слот. Овај слот коришћен је искључиво за видео картице.

Коначно, ПЦИ-СИГ је развио везу која се зове ПЦИ Екпресс. Упркос свом имену, ПЦИ Екпресс порт делује радикално другачије од ПЦИ сабирнице.

Различити ПЦИ Екпресс аутобуси

• ПЦИ Екпресс 1к са перформансама од 250Мб / с присутан је у једној или две копије на свим тренутним матичним плочама. ПЦИ Екпресс 2к са перформансама од 500Мб / с је мање продужен, резервисан за сервере. ПЦИ Екпресс 4к са перформансама од 1000Мб / с је такође резервисан за сервере. ПЦИ Екпресс 16к брзином 4000Мб / с је веома распрострањен, присутан у свим модерним графичким картама и стандардни је формат графичких картица. ПЦИ Екпресс 32к порт са перформансама од 8000 Мб / с је исти формат као ПЦИ Екпресс 16к, а често се користи на матичним плочама врхунског квалитета за напајање СЛИ или Цроссфире сабирница. У референцама тих матичних плоча често се помиње „32“. Ово омогућава два ПЦ-Екпресс прикључка од 16 трака, за разлику од класичних СЛИ-ова, ожичених у 2 к 8 трака или Басиц Цроссфире, ожичених у 1 × 16 + 1 × 4 траци. Ове матичне плоче такође карактерише присуство додатног јужног моста, намењеног само 32к магистрали.

ПЦИ-СИГ је најавио ПЦИ Екпресс у ревизији 4.0, нудећи двоструку ширину појаса по траци у односу на ревизију 3.0.

Овај преглед укључује маргине траке, смањену латенцију система, супериорне РАС могућности, проширене ознаке и кредите за сервисне уређаје, скалабилност додатних трака и ширине појаса, интеграцију платформе и побољшане И / О виртуализације.

Разлике између ПЦИ и ПЦИ Екпресс

• ПЦИ је сабирница, док је ПЦИ Екпресс серијска веза између тачке и тачке, односно повезује само два уређаја; ниједан други уређај не може да дели ову везу. Само да разјаснимо, на матичној плочи која користи стандардне ПЦИ слотове, сви ПЦИ уређаји повезани су на ПЦИ магистралу и деле исту стазу података, тако да може доћи до уског грла (тј. Смањења перформанси јер више уређај истовремено жели да преноси податке). На матичној плочи са ПЦИ Екпресс слотовима, сваки ПЦИ Екпресс утор је повезан са чипсетом на матичној плочи помоћу наменске траке, не дели ову траку (пут података) са другим ПЦИ Екпресс слотовима. Такође, уређаји уграђени у матичну плочу, као што су мрежни, САТА и УСБ контролери, обично се повезују на чипсет матичне плоче помоћу наменских ПЦИ Екпресс веза. ПЦИ и све друге врсте слотова за проширење користе паралелне комуникације, док се ПЦИ Екпресс ослања на брзу серијску комуникацију, ПЦИ Екпресс порт се ослања на појединачне траке, које се могу груписати како би се створиле веће пропусне везе. "Кс" који прати опис ПЦИ Екпресс везе односи се на број трака које веза користи.

Испод је упоредна табела главних спецификација слотова за проширење који су постојали за ПЦ.

Гроове	Цлоцк	Број бита	Подаци по сату циклуса	Ширина траке
ИСА	4.77 МХз	8	1	4.77 МБ / с
ИСА	8 МХз	16	0, 5	8 МБ / с
МЦА	5 МХз	16	1	10 МБ / с
МЦА	5 МХз	32	1	20 МБ / с
ЕИСА	8.33 МХз	32	1	33, 3 МБ / с (обично 16, 7 МБ / с)
ВЛБ	33 МХз	32	1	133 МБ / с
ПЦИ	33 МХз	32	1	133 МБ / с
ПЦИ-Кс 66	66 МХз	64	1	533 МБ / с
ПЦИ-Кс 133	133 МХз	64	1	1, 066 МБ / с
ПЦИ-Кс 266	133 МХз	64	2	2.132 МБ / с
ПЦИ-Кс 533	133 МХз	64	4	4.266 МБ / с
АГП к1	66 МХз	32	1	266 МБ / с
АГП к2	66 МХз	32	2	533 МБ / с
АГП к4	66 МХз	32	4	1, 066 МБ / с
АГП к8	66 МХз	32	8	2.133 МБ / с
ПЦИе 1.0 к1	2.5 ГХз	1	1	250 МБ / с
ПЦИе 1.0 к4	2.5 ГХз	4	1	1.000 МБ / с
ПЦИе 1.0 к8	2.5 ГХз	8	1	2.000 МБ / с
ПЦИе 1.0 к16	2.5 ГХз	16	1	4.000 МБ / с
ПЦИе 2.0 к1	5 ГХз	1	1	500 МБ / с
ПЦИе 2.0 к4	5 ГХз	4	1	2.000 МБ / с
ПЦИе 2.0 к8	5 ГХз	8	1	4.000 МБ / с
ПЦИе 2.0 к16	5 ГХз	16	1	8.000 МБ / с
ПЦИе 3.0 к1	8 ГХз	1	1	1.000 МБ / с
ПЦИе 3.0 к4	8 ГХз	4	1	4.000 МБ / с
ПЦИе 3.0 к8	8 ГХз	8	1	8.000 МБ / с
ПЦИе 3.0 к16	8 ГХз	16	1	16.000 МБ / с

Пренос података на ПЦИ Екпресс порту

ПЦИ Екпресс веза представља изузетан напредак у начину на који периферни уређаји комуницирају са рачунаром.

У много чему се разликује од ПЦИ сабирнице, али најважнији је начин преноса података.

ПЦИ Екпресс веза је још један пример тренда миграције преноса података са паралелне комуникације у серијску комуникацију. Остала уобичајена сучеља која користе серијску комуникацију су УСБ, Етхернет (мрежа) и САТА и САС (стораге).

Пре ПЦИ Екпресс-а, сви ПЦ сабирници и слотови за проширење користили су паралелну комуникацију. У паралелној комуникацији, неколико битова се истовремено преноси у путању података истовремено.

У серијској комуникацији, само један бит се преноси у путањи података по циклусу сата. У почетку, то чини паралелну комуникацију бржом од серијске комуникације, јер што је већи број битова који се преносе одједном, бржа ће бити и комуникација.

Паралелна комуникација, међутим, пати од неких проблема који спречавају преносе да достигну веће брзине такта. Што је сат већи, то су већи проблеми са електромагнетским сметњама (ЕМИ) и кашњењем ширења.

Када електрична струја тече каблом, око ње се ствара електромагнетно поље. Ово поље може индуковати електричну струју у суседном каблу, оштећујући информације које преноси он.

Као што смо већ расправљали, сваки паралелни комуникациони бит се преноси на засебном каблу, али скоро је немогуће да се та 32 кабла направе потпуно исте дужине на матичној плочи. При већим брзинама такта, подаци који се преносе преко краћих каблова стижу раније него подаци који се преносе дужим кабловима.

Односно, битови у паралелној комуникацији могу стићи касно. Као посљедица тога, пријемни уређај мора чекати да стигну сви битови како би обрадили комплетне податке, што представља значајан губитак перформанси. Овај проблем је познат као кашњење ширења и погоршава се са повећањем фреквенције такта.

Пројект сабирнице која користи серијску комуникацију је лакше имплементирати од пројекта сабирнице која користи паралелну комуникацију, јер је за пренос података потребно мање каблова.

У типичној серијској комуникацији потребна су четири кабла: два за пренос података и два за пријем, обично са техником против електромагнетних интерференција која се назива отказ или диференцијални пренос. У случају отказивања, исти сигнал се преноси на два кабла, док други кабл одашиље „рефлектирани“ сигнал (обрнута поларност) у поређењу са оригиналним сигналом.

Поред пружања већег имунитета електромагнетним сметњама, серијска комуникација не трпи одлагања ширења. На тај начин они могу постићи веће фреквенције такса лакше него паралелне комуникације.

Још једна врло битна разлика између паралелне и серијске комуникације је та што је паралелна комуникација обично половина дуплекса (исти каблови се користе за пренос и пријем података) због великог броја каблова потребних за њено спровођење.

Серијска комуникација је фулл-дуплек (постоји посебан скуп каблова за пренос података и други сет каблова за пријем података) јер су вам потребна само два кабла у сваком смеру. Са полу-дуплекс комуникацијом, два уређаја не могу истовремено да разговарају; један или други преносе податке. Уз фулл-дуплек комуникацију, оба уређаја могу истовремено да преносе податке.

Ово су главни разлози зашто су инжењери усвојили серијску комуникацију уместо паралелне комуникације са ПЦИ Екпресс портом.

Је ли серијска комуникација спорија?

Зависи од тога шта упоређујете. Ако упоредите паралелну комуникацију од 33 МХз која преноси 32 бита по сату циклуса, то ће бити 32 пута брже од серијске комуникације од 33 МХз која преноси само један бит у једном тренутку.

Међутим, ако упоредите исту паралелну комуникацију са серијском комуникацијом која ради на много већој такт фреквенцији, серијска комуникација може заправо бити пуно бржа.

Само упоредите пропусни опсег оригиналне ПЦИ сабирнице, која је 133 МБ / с (33 МХз к 32 бита), са најнижим пропусним опсегом који се може постићи ПЦИ Екпресс везом (250 МБ / с, 2, 5 ГХз к 1 бит).

Појам да је серијска комуникација увек спорија од паралелне комуникације долази од старијих рачунара који су имали портове назване „серијски порт“ и „паралелни порт“.

У то време паралелни порт је био много бржи од серијског. То је због начина на који су те луке имплементиране. То не значи да су серијске комуникације увек спорије од паралелних комуникација.

Слотови и графичке картице

Спецификација ПЦИ Екпресс омогућава да слотови имају различите физичке величине, зависно од броја трака спојених на утор.

Ово смањује величину простора потребног на матичној плочи. На примјер, ако је потребан утор са к1 везом, произвођач матичне плоче може користити мањи утор, штедећи простор на матичној плочи.

Многе матичне плоче имају слојеве к16 који су повезани на шине к8, к4 или чак к1. Код већих жљебова важно је знати да ли њихове физичке величине заиста одговарају њиховим брзинама. Такође, неке машине могу успорити када се њихове траке дијеле.

Најчешћи је сценариј на матичним плочама са два или више к16 слотова. Уз више матичних плоча, само је 16 трака које повезују прва два к16 слота са ПЦИ Екпресс контролером. То значи да ће, када инсталирате једну видео картицу, бити расположива ширина појаса к16, али када инсталирате две видео картице, свака видео картица ће имати к8 ширину појаса.

Приручник за матичну плочу треба да пружа ове информације. Али практични савет је да погледате унутар утора да видите колико контаката имате.

Ако видите контакте у ПЦИ Екпресс к16 утору исеченом половином онога што би требали бити, то значи да иако је овај утор физички слот к16, он у ствари има осам трака (к8). Ако са истим овим утором видите да је број контаката смањен на четвртину онога што би требао имати, видите к16 утор који заправо има само четири траке (к4).

Важно је схватити да не прате сви произвођачи матичних плоча ову процедуру; неки и даље користе све контакте иако је утор повезан са мањим бројем трака. Најбољи савјет је да провјерите исправност података у приручнику за матичну плочу.

Да би се постигли максимални могући перформансе, и картица за проширење и ПЦИ Екпресс порт морају бити исте ревизије. Ако имате ПЦИ Екпресс 2.0 видео картицу и инсталирате је на систем са ПЦИ Екпресс 3.0 портом, пропусну ширину ограничавате на ПЦИ Екпресс 2.0. Иста видео картица инсталирана у старијем систему са ПЦИ Екпресс 1.0 контролером биће ограничена на пропусни опсег ПЦИ Екпресс 1.0.

Употребе и користи

Помоћу ПЦИе-а, администратори податковних центара могу искористити брзе мреже на матичним плочама сервера и повезати се са Гигабит Етхернет, РАИД и Инфинибанд мрежним технологијама изван послужитељског регала. ПЦИе сабирница такође омогућава повезивање између кластерисаних рачунара помоћу ХиперТранспорт.

За преносне рачунаре и мобилне уређаје, ПЦИ-е мини картице користе се за повезивање адаптера за бежичну мрежу, ССД диска и других убрзивача перформанси.

Препоручујемо читање:

Вањски ПЦИ Екпресс (еПЦИе) омогућава вам повезивање матичне плоче с вањским ПЦИе интерфејсом. У већини случајева, дизајнери користе еПЦИе када је рачунару потребан необично велики број ПЦИе портова.