Pci e x4 что это
Обновлено: 30.06.2024
Системы с процессорами 11-го поколения поддерживают технологию PCIe 4.0, открывающую возможность высокоскоростной связи с видеокартами, SSD-накопителями и другими периферийными устройствами. Кроме того, в системах с процессорами 11-го поколения поддерживается до 20 каналов связи между процессором и интерфейсом PCIe, что дает больше возможностей прямого подключения к различным устройствам. 1 2 3 4
Комментарии (12)
Рекламный блок
Подпишитесь на рассылку
Навигация
Облако тегов
Архив статей
Сейчас обсуждаем
glavred
Гость Сергей, Ошибок не должно быть. Если будут, используйте утилиту WinNTSetup, она работает по
Цитата: Гость Ivan Уважаемый автор статьи, я скачал предлагаемую версию "Rufus"-3.16.1833 Beta2,
Гость Сергей
glavred, А если я с помощью Dism++ буду восстанавливать систему из заводского Recovery-образа,
Гость Роман
Чет я не пойму , зачем эту программу юзать, если просто с сайта майкоф все прекрасно качается.
Олег Рудольфович
ASUS выложили прошивку БИОС под Windows 11
RemontCompa — сайт с огромнейшей базой материалов по работе с компьютером и операционной системой Windows. Наш проект создан в 2010 году, мы стояли у истоков современной истории Windows. У нас на сайте вы найдёте материалы по работе с Windows начиная с XP. Мы держим руку на пульсе событий в эволюции Windows, рассказываем о всех важных моментах в жизни операционной системы. Мы стабильно выпускаем мануалы по работе с Windows, делимся советами и секретами. Также у нас содержится множество материалов по аппаратной части работы с компьютером. И мы регулярно публикуем материалы о комплектации ПК, чтобы каждый смог сам собрать свой идеальный компьютер.
Наш сайт – прекрасная находкой для тех, кто хочет основательно разобраться в компьютере и Windows, повысить свой уровень пользователя до опытного или профи.
PCI Express
Снова дам ссылочку на Wikipedia — там много и подробно расписано про разные поколения этого интерфейса. Быстрый, классный, универсальный, дорогой.
Достоинства:
- Высокая скорость передачи данных — пропускная способность одной линии шины ревизии 3.0 — 1 ГБ/с
Недостатки:
- Высокая цена на рынке
- Небольшой ассортимент брендов и моделей
- Для некоторых моделей характерно падение производительности со временем (неработающий или не настроенный TRIM)
В чем отличия PCI Express x16, x8, x4 и x1?
Стандарт PCI Express является одной из основ современных компьютеров. Слоты PCI Express уже давно занимают прочное место на любой материнской плате декстопного компьютера, вытесняя другие стандарты, например, такие как PCI. Но даже стандарт PCI Express имеет свои разновидности и отличающийся друг от друга характер подключения. На новых материнских платах, начиная примерно с 2010 года, можно увидеть на одной материнской плате целую россыпь портов, обозначенных как PCIE или PCI-E, которые могут отличаться по количеству линий: одной x1 или нескольких x2, x4, x8, x12, x16 и x32.
Итак, давайте выясним почему такая путаница среди казалось бы простого периферийного порта PCI Express. И какое предназначение у каждого стандарта PCI Express x2, x4, x8, x12, x16 и x32?
Как платформы 11-го поколения поддерживают стандарт PCIe 4.0?
Важное преимущество процессоров Intel® Core™ 11-го поколения, таких как Intel® Core™ i9-11900K и Intel® Core™ i7-11700K, заключается в том, что они поддерживают до 20 каналов прямой связи между процессором и интерфейсом PCIe 4.0.
Это делает системы 11-го поколения значительно более гибкими, чем системы предыдущих поколений, где поддерживалось только 16 каналов между процессором и PCIe.
Не все каналы PCIe работают одинаково. Каналы между процессором и PCIe напрямую связаны с процессором, а каналы набора микросхем (или каналы PCH) проходят через набор микросхем системной платы, который подключается к процессору через интерфейс DMI.
Блок контроллеров PCH обычно управляет на системной плате работой с устройствами USB, сетями Wi-Fi и Ethernet и встроенной звуковой системой. Поскольку связь между процессором и набором микросхем ограничена пропускной способностью x8 3.0, существует возможность перегрузки канала при подключении нескольких устройств хранения одновременно с использованием других ресурсов.
Прямая связь с процессором позволяет избавиться от этого узкого места. Поэтому дополнительных четыре канала связи процессора с интерфейсом PCIe в процессорах Intel® Core™ 11-го поколения очень полезны.
Это означает, что интеграторы ПК получат гибкую возможность дать видеокартам и SSD-накопителям NVMe оптимальный путь для одновременной связи с процессором. (С 16 каналами это было возможно только за счет уменьшения пропускной способности графического процессора в два раза, за счет чего возникало потенциальное узкое место.)
SSD-накопители PCIe m.2 и SSD-накопители NVMe с переходными платами уже превосходят по скорости накопители, подключаемые через кабель данных SATA. Высокая пропускная способность интерфейса PCIe позволяет накопителям NVMe быстро ставить в очередь больше данных, а прямое подключение к системной плате помогает снизить время задержки. Подключение к каналам между процессором и интерфейсом PCIe еще больше снижает задержку, устраняя необходимость прохождения данных через набор микросхем.
Влияние количества линий на пропускную способность
Теперь, чтобы расширить нашу метафору с магазином и гипермаркетом, представьте, что каждый отдел гипремаркета имеет своих кассиров, зарезервированных только для них. Вот тут-то и возникает идея нескольких полос передачи данных.
PCI-E прошел множество изменений со времени своего создания. В настоящее время новые материнские платы обычно используют уже 3 версию стандарта, причем более быстрая 4 версия становится все более распространенной, а версия 5 ожидается в 2019 году. Но разные версии используют одни и те же физические соединения, и эти соединения могут быть выполнены в четырех основных размерах : x1, x4, x8 и x16. (x32-порты существуют, но крайне редко встречаются на материнских платах обычных компьютерах).
Различные физические размеры портов PCI-Express позволяют четко разделить их по количеству одновременных соединений с материнской платой: чем больше порт физически, тем больше максимальных подключений он способен передать на карту или обратно. Эти соединения еще называют линиями. Одну линию можно представить как дорожку, состоящею из двух сигнальных пар: одна для отправки данных, а другая для приема.
Различные версии стандарта PCI-E позволяют использовать разные скорости на каждой полосе. Но, вообще говоря, чем больше полос находится на одном PCI-E-порту, тем быстрее данные могут перетекать между периферийной и остальной частью компьютера.
Возвращаясь к нашей метафоре: если речь идёт об одном продавце в магазине, то полоса x1 и будет этим единственным продавцом, обслуживающим одного клиента. У магазина с 4-мя кассирами - уже 4 линии х4. И так далее можно расписать кассиров по количеству линий, умножая на 2.
Что такое PCIe 4.0?
Если вы уже собирали ПК, вы узнаете разъемы PCIe, расположенные горизонтально на системной плате. PCIe (экспресс-интерфейс подключения периферийных компонентов) — это высокоскоростная шина расширения, которая обычно используется для подключения видеокарт и SSD-накопителей, а также периферийных устройств, в том числе карт записи видео и адаптеров беспроводной связи.
На системных платах используются каналы PCIe x1, x2, x4, x8 и x16. Чем больше каналов, тем выше пропускная способность и тем длиннее разъем для подключения. Видеокарты обычно устанавливаются в верхний разъем x16, потому что он имеет самую большую пропускную способность и обычно имеет прямое соединение с процессором. Современные SSD-накопители PCIe m.2 используют каналы x4.
Почему версия стандарта PCIe 4.0 заменяет версию 3.0? Потому что новая версия в два раза быстрее. Стандарт PCIe 3.0 обеспечивал скорость передачи данных в 8 гигатрансфер в секунду, а стандарт PCIe 4.0 обеспечивает скорость передачи 16 ГТ/с. (битовая скорость измеряется в гигатрансферах, чтобы показать теоретическую максимальную скорость до кодирования; реальная скорость может быть ниже).
Внешне разъемы PCIe 4.0 и 3.0 выглядят одинаково. Они обладают обратной и прямой совместимостью. Вы можете подключить SSD-накопитель PCIe 3.0 к разъему PCIe 4.0, а также подключить SSD-накопитель PCIe 4.0 к разъему 3.0.
Что такое шина PCI Express?
В далеких 2000-х, когда состоялся переход с устаревающего стандарта PCI (расш. - взаимосвязь периферийных компонентов) на PCI Express, у последнего было одно огромное преимущество: вместо последовательной шины, которой и была PCI, использовалась двухточечная шина доступа. Это означало, что каждый отдельный порт PCI и установленные в него карты, могли в полной мере использовать максимальную пропускную способность не мешая друг другу, как это происходило при подключении к PCI. В те времена количество периферийных устройств, вставляемых в карты расширения, было предостаточно. Сетевые карты, аудио карты, ТВ-тюнеры и так далее - все требовали достаточное количество ресурсов ПК. Но в отличие от стандарта PCI, использовавшего для передачи данных общую шину с подключением параллельно нескольких устройств, PCI Express, если рассматривать в общем, является пакетной сетью с топологией типа звезда.
С точки зрения непрофессионала, представьте свой настольный ПК в качестве небольшого магазина с одним, двумя продавцами. Старый стандарт PCI был как гастроном: все ожидали в одной очереди, чтобы их обслужили, испытывая проблемы со скоростью обслуживания с ограничением в лице одного продавца за прилавком. PCI-E больше похож на гипермаркет: каждый покупатель движется за продуктами по своему индивидуальному маршруту, а на кассе сразу несколько кассиров принимают заказ.
Очевидно, что гипермаркет по скорости обслуживания выигрывает в несколько раз у обычного магазина, благодаря тому, что магазин не может себе позволить пропускную способность больше чем один продавец с одной кассой.
Также и с выделенными полосами передачи данных для каждой карты расширения или встроенными компонентами материнской платы.
Основные моменты:
PCIe 4.0 позволит вашему ПК полностью раскрыть потенциал новейших видеокарт и SSD-накопителей.
PCIe 4.0 имеет пропускную способность в два раза выше, чем PCIe 3.0.
Дополнительные каналы между процессором и интерфейсом PCIe дают и видеокарте, и SSD-накопителю прямой доступ к процессору.
Переход на SSD-накопитель PCIe 4.0 подготовит вашу систему к таким игровым инновациям как DirectStorage.
Устройства PCIe 4.0 встречаются все чаще. Поддержка PCIe 4.0 — ключевая особенность процессоров и системных плат Intel® Core™ 11-го поколения, поддерживающих до 20 каналов между процессором и интерфейсом PCIe.
Что такое PCIe 4.0, и чем этот стандарт отличается от PCIe 3.0? В чем преимущества каналов прямой связи между процессором и интерфейсом PCIe перед каналами PCIe набора микросхем?
Давайте подробнее рассмотрим принципы работы интерфейса PCIe 4.0 и расскажем, почему он является неотъемлемой частью платформ 11-го поколения.
SSD SATA против SSD PCI-E | Часть первая: теоретическая
В любом устройстве всегда найдется слабое звено – bottle neck (бутылочное горлышко), самый слабый компонент, который будет лимитировать производительность остальных частей. Долгое время в настольных компьютерах главными “тормозами перестройки” были жёсткие диски, и ни 7200, ни 10000, ни даже 15000 оборотов в минуту, не меняли ситуацию кардинально. С появлением твердотельных накопителей дело сдвинулось с мёртвой точки. Но прогресс не щадит и это быстрое решение. Интерфейс SATA не способен удовлетворить запросы пользователей, поэтому стали появляться новые стандарты и интерфейсы.
Есть два новых пути развития SSD с интерфейсом PCI-E: SATA Express и NVMe – о них следует разговаривать отдельно, да и в продаже их не часто встретишь. Поэтому пока попробуем разобраться с обычными, доступными в рознице накопителями с интерфейсами PCI Express и SATA 6 ГБит/с.
Начнём с плюсов и минусов обоих интерфейсов:
SATA-диски
Краткая справочка из Wikipedia про этот интерфейс. Самый распространенный на сегодняшний день способ подключения твердотельного накопителя.
Достоинства:
- Доступность на рынке
- Большое количество производителей
- Возможность подключения к любым современным материнским платам
- Демократичная цена
- Доступны объемы от 64 Гб до 1 Тб
Недостатки:
- Ограничение по скорости передачи данных — предел интерфейса — 600 МБ/с на один канал.
- Необходимость работы с контроллерами AHCI, которые разрабатывались для классических жёстких дисков
PCI Express 3.0 и 4.0: разница есть или нет
PCI Express 3.0 и 4.0 – разница для видеокарт
О разнице PCI Express 3.0 и 4.0 в производительности видеокарт можем говорить только применимо к играм, такая разница есть, но на сегодняшний день она несущественная. Если видеокарта поколения PCI-E 4.0 будет работать в разных режимах PCI-E 3.0 и 4.0, у последнего прирост производительности в большинстве игр будет 1-2%. В некоторых играх, возможно, прирост будет чуть больше – до 5%. PCI-E 4.0 для видеокарт – это скорее задел на будущее, в частности, когда сами игры научатся использовать огромнейшую пропускную способность этого поколения интерфейса.
Место в рейтинге
Производи-тельность
Поколение PCI-E
Nvidia RTX 3090
Nvidia Quadro RTX A6000
Nvidia RTX 3080
Nvidia Titan RTX
Nvidia Quadro RTX 8000
Nvidia Quadro RTX 6000
Nvidia RTX 2080 Ti
Nvidia RTX 3070
Nvidia Titan Xp
Nvidia RTX 2080 Super
Nvidia GTX 1080 Ti
Nvidia Quadro RTX 5000
Nvidia Titan X Pascal
Nvidia RTX 3060 Ti
Nvidia Quadro P6000
Nvidia RTX 2080
Как видим, верхушку рейтинга занимают видеокарты PCI-E 4.0, но во всей двадцатке есть видеокарты PCI-E 3.0, более производительные и более дорогостоящие. Если вы готовы выложить за видеокарту более 100 тыс. руб., конечно, рассмотрите вариант покупки её с интерфейсом PCI-E 4.0. Например, AMD RX 6800-XT PCI-E 4.0, стоящая 116 тыс. руб., будет производительнее, но дешевле ветерана PCI-E 3.0 Nvidia GTX 1080-Ti, которого менее чем за 173 тыс. руб. сейчас на первичном рынке не найти. И AMD RX 6800-XT будет дешевле и производительнее Nvidia RTX 3070 с PCI-E 4.0, стоящей также 173 тыс. руб. Но если говорить о сумме 173 тыс. руб., то лучше за неё приобрести Nvidia RTX 3070 с PCI-E 4.0, чем Nvidia GTX 1080-Ti с PCI-E 3.0.
PCI Express 3.0 и 4.0 – разница для SSD NVMe
Увеличенная пропускная способность поколения PCI-E 4.0 открыла перед SSD-накопителями возможность выйти за рамки ограничений PCI-E 3.0. Но многие производители SSD PCI-E 4.0 весьма скудно воспользовались этой возможностью. Есть SSD PCI-E 4.0, максимальная скорость чтения и записи данных которых не выходит за рамки даже пропускной способности PCI-E 3.0, и, очевидно, реализация PCI-E 4.0 у таких накопителей – лишь маркетинговый ход. Есть SSD PCI-E 4.0, которые используют частично возможности PCI-E 4.0 - могут читать данные с максимальной скоростью 5000-6000 Мб/с, но записывают данные с максимальной скоростью до 3000 Мб/с. Всё это, друзья, потому, что одной лишь пропускной способности интерфейса для SSD PCI-E недостаточно, сам накопитель должен быть способен реализовать пропускной потенциал, а это зависит от типа флеш-памяти, контроллера и технологии кэширования данных при записи. Но, как с видеокартами, в случае SSD PCI-E нельзя сказать, что для них массово PCI-E 4.0 - интерфейс на вырост. Некоторые производители накопителей прекрасно справились с освоением потенциала PCI-E 4.0. Самыми быстрыми сегодня являются отдельные модели SSD NVMe PCI-E 4.0 Intel Optane на памяти 3D Xpoint. Премиальные такие накопители могут читать и записывать данные с максимальной скоростью 7200 Мб/с. Это дорогостоящие накопители, стоят за объём 400 Гб 100 тыс. руб., их при любом раскладе покупать обычному пользователю нет надобности. Самый быстрый SSD PCI-E 4.0 на флеш-памяти сегодня – это Samsung 980 PRO. Терабайтный накопитель Samsung 980 PRO может читать и записывать данные с максимальной скоростью, соответственно, 7000 Мб/с и 5000 Мб/с. Samsung 980 PRO – пока что единственный накопитель, ради которого стоит рассматривать покупку материнки с PCI-E 4.0.
Объём накопителя
Интерфейс подключения
Максимальная скорость чтения
Максимальная скорость записи
Samsung 970 EVO Plus
Samsung 980 PRO
Samsung 980 PRO дороже Samsung 970 EVO Plus на 33-34%, а в исполнении модели на 2 Тб дороже аж на 42%.
PCI Express 3.0 и 4.0 – разница в цене материнских плат
Цены на материнские платы с PCI-E 3.0 и двумя слотами M.2 PCI-E, согласно данным сайта компьютерной компании НИКС, стартуют от 5100 руб. Но, например, за материнку PCI-E 3.0 на чипсете Intel Z490, предусматривающую разгон, придётся выложить от 11900 руб.
Подводя итоги…
Ну и давайте подытожим: PCI Express 3.0 и 4.0: разница есть или нет? Разница есть, но в случае с видеокартой несущественная, в случае с SSD NVMe – нужная не всем, обычным пользователям точно нет. А вот разница в цене видеокарт и SSD NVMe с PCI-E 3.0 и 4.0 – в большей части случаев весьма существенная. Совершенно не нужно сейчас переплачивать за эти устройства, со временем они станут дешевле. А вот толковую материнскую плату с PCI-E 4.0 можно брать уже сейчас. Таким образом вы обеспечите себе шанс в будущем приобрести видеокарту или SSD NVMe с PCI-E 4.0, когда эти устройства будут и доступнее по цене, и лично для вас будет целесообразность в их покупке. Рекомендуем другие статьи по данной темеТипы устройств, использующих PCI Express x2, x4, x8, x12, x16 и x32
Для версии PCI Express 3.0 общая максимальная скорость передачи данных составляет 8 ГТ/с (Гигатранзакций/с), В реальности же скорость для версии PCI-E 3 чуть меньше одного гигабайта в секунду на одну полосу.
Таким образом, устройство, использующее порт PCI-E x1, например, маломощная звуковая карта или Wi-Fi-антенна смогут передавать данные с максимальной скоростью в 1 Гбит/с.
Карта, которая физически подходит в более крупный слот - x4 или x8, например, карта расширения USB 3.0, сможет передавать данные в четыре или восемь раз быстрее соответственно.
Скорость передачи портов PCI-E x16 теоретически ограничивается максимальной полосой пропуская в размере около 15 Гбит/с. Этого более чем достаточно в 2017 года для всех современных графических видеокарт, разработанных NVIDIA и AMD.
Протокол PCI Express 4.0 позволяет использовать уже 16 ГТ/с(Гигатранзакций/с), а PCI Express 5.0 будет задействовать 32 ГТ/с (Гигатранзакций/с).
Но в настоящее время не существует компонентов, которые смогли бы использовать такое количество полос с максимальной пропускной способностью. Современные топовые графические карты обычно используют x16 стандарта PCI Express 3.0. Нет смысла использовать те же полосы и для сетевой карты, которая на порту x16 будет использовать только одну линию, так как порт Ethernet способен передавать данные только до одного гигабита в секунду (что, около одной восьмой пропускной способности одной PCI-E полосы - помните: восемь бит в одном байте).
На рынке можно найти твердотельные накопители PCI-E, которые поддерживают порт x4, но они, похоже, скоро будут вытеснены быстро развивающимся новым стандартом M.2. для твердотельных накопителей, которые также могут использовать шину PCI-E. Высококачественные сетевые карты и оборудование для энтузиастов, такие как RAID-контроллеры, используют сочетание форматов x4 и x8.
Потребительские сценарии
-
Обычные пользователи
Откровенно говоря, большей части юзеров будет безразлично какой интерфейс имеет SSD-диск, более того, мало кто по настоящему почувствует разницу между SATA 3 ГБит/с и SATA 6 ГБит/с. При использовании только веб-браузеров, электронной почты, базовых офисных программ пользователь не увидит разницы и будет счастлив просто наличию SSD-диска в системе, так как программы будут загружаться очевидно быстрее, чем на HDD.
Размеры портов и линий PCI-E могут различаться
Это одна из наиболее запутанных задач по PCI-E: порт может быть выполнен размером в форм-факторе x16, но иметь недостаточное количество полос для пропуска данных, например, всего например x4. Это связано с тем, что даже если PCI-E может нести на себе неограниченное количество отдельных соединений, все же существует практический предел пропускной способности полосы пропускания чипсета. Более дешевые материнские платы с более бюджетными чипсетами могут иметь только один слот x8, даже если этот слот может физически разместить карту форм-фактора x16.
Кроме того, материнские платы, ориентированные на геймеров, включают до четырех полных слотов PCI-E с x16 и столько же линий для максимальной пропускной способности.
Очевидно, это может вызывать проблемы. Если материнская плата имеет два слота размером x16, но один из них имеет только полосы x4, то подключение новой графической карты снизит производительность первой аж на 75%. Это, конечно, только теоретический результат. Архитектура материнских плат такова, что Вы не увидите резкого снижения производительности.
Правильная конфигурация двух графических видео карт должна задействовать именно два слота x16, если Вы хотите максимального комфорта от тандема двух видеокарт. Выяснить сколько линий на Вашей материнской плате имеет тот или иной слот поможет руководство на оф. сайте производителя.
Иногда производители даже помечают на текстолите материнской платы рядом со слотом количество линий
Нужно знать, что более короткая карта x1 или x4 может физически вписаться в более длинный слот x8 или x16. Конфигурация контактов электрических контактов делает это возможным. Естественно, если карта физически больше, чем слот, то вставить ее не получится.
Поэтому помните, при покупке карт расширения или обновления текущих необходимо всегда помнить как размер слота PCI Express, так и количество необходимых полос.
Вместо вывода
Что можно сказать в итоге. Для розничных покупателей и геймеров можно и нужно выбирать среди SATA-дисков. Большинство офисных пользователей будут счастливы, если в их рабочих станциях поселятся быстрые и бесшумные накопители, но 90 процентов из них никогда даже не задумаются о том, какой интерфейс у диска и бывают ли они вообще разные. Геймерам же придётся сложнее, выбор большой, запутаться сложно, зачастую производитель недобросовестно завышает показатели чтения и записи. Следите за нашим блогом и мы расскажем, какая методика тестирования на самом деле правильная.
Для корпоративного рынка и людей, работающих с мультимедиа контентом – крайне рекомендованы накопители с интерфейсом PCI-Express. Обработка огромных растровых изображений или работа с 4К-видео с GoPro Hero4 – всё это потребует от системы хранения высокой производительности. Если ваша основная задача – производить контент – смело выбирайте диски PCI-Express. Энтерпрайз сегмент уже практически перешёл на контроллеры NVMe – о таких SSD будет отдельный пост – они заслуживают много внимания.
Теоретические раскладки обязательно надо проверять на практике. Поэтому следующий пост будет про практическое сравнение PCI-E SSD диска и SATA SSD (в том числе в режиме RAID 0).
С наступающим Новым Годом!
Читайте также: