PCI Express-standarden är en av häftklamrarna imodern datoranläggning, med en plats på mer eller mindre varje stationär dator som gjorts under det senaste decenniet. Men anknytningens natur är något späckig: på en ny dator kan du se ett halvt dussin portar i tre eller fyra olika storlekar, alla märkta "PCIE" eller PCI-E. "Så varför förvirringen och vilka kan använder du faktiskt?
Förstå PCI Express-bussen
Som en uppgradering till den ursprungliga PCI (PeripheralComponent Interconnect) -system, PCI Express hade en enorm fördel när det ursprungligen utvecklades i början av 2000-talet: det använde en punkt-till-punkt åtkomstbuss istället för en seriebuss. Det innebar att varje enskild PCI-port och dess installerade kort skulle kunna dra full nytta av sin maximala hastighet, utan att flera kort eller utvidgningar var igensatta i en enda buss.
I lekmän, föreställ dig din stationära dator somrestaurang. Den gamla PCI-standarden var som en deli, alla som väntade i en enda rad för att få serveras, med hastigheten på tjänsten begränsad av en enda person vid bänken. PCI-E är mer som en bar, varje beskyddare som sitter i en tilldelad plats, med flera bartendrar som tar allas ordning på en gång. (Okej, så det är aldrig möjligt att få en bartender till varje beskyddare direkt, men låt oss låtsas att det är en riktigt bra bar.) Med dedikerade datafält för varje expansionskort eller periferiutrustning kan hela datorn komma åt komponenter och tillbehör snabbare.
För att utvidga vår deli / bar-metafor, föreställ dig att några av dessa platser har flera bartendrar reserverade just för dem. Det är där idén om flera körfält kommer in.
Livet i de snabba banorna
PCI-E har genomgått flera revideringar sedan dessdess start; för närvarande använder nya moderkort generellt version 3 av standarden, med den snabbare version 4 blir mer och mer vanligt och version 5 förväntas träffa 2019. Men de olika revisionerna använder alla samma fysiska anslutningar, och dessa anslutningar kan komma i fyra primära storlekar : x1, x4, x8 och x16. (x32-portar finns, men är extremt sällsynta och visas generellt inte på konsumentens hårdvara.)
De olika fysiska storleken möjliggör olikaantal samtidiga datapinnaranslutningar till moderkortet: ju större porten, desto mer maximala anslutningar på kortet och porten. Dessa anslutningar kallas i allmänhet "körfält", varvid varje PCI-E-körfält består av två signalpar, en för att skicka data och den andra för att ta emot data. Olika revisioner av PCI-E-standarden möjliggör olika hastigheter på varje körfält. Men generellt sett, ju fler banor det finns på en enda PCI-E-port och dess anslutna kort, desto snabbare data kan flyta mellan perifera och resten av datorsystemet.
Gå tillbaka till vår barmetafor: om du föreställer dig att varje beskyddare sitter i baren som en PCI-E-enhet, skulle en x1-körfält vara en enda bartender som tjänar en enda kund. Men en beskyddare som sitter i den tilldelade "x4" -stolen skulle ha det fyra bartendrar hämtar honom drycker och mat, och"X8" -stolen skulle ha åtta bartendrar bara för hennes drycker, och den i "x16" -stolen skulle ha en massa sexton bartendrar bara för honom. Och nu kommer vi att sluta prata om barer och bartendrar, eftersom våra fattiga metaforiska drickare är i fara för alkoholförgiftning.
Vilka kringutrustning använder vilka portar?
För den gemensamma revisionen 3.0-versionen av PCI Express, den maximala hastigheten per spår är åtta gigatöverföringar, en term som betyder "all data och elektronisk overhead på en gång." I den verkliga världen är hastigheten för PCI-E revision 3 lite mindre än en gigabyte per sekund, per körfält.
RELATERAD: Är det nu en bra tid att köpa ett nytt NVIDIA- eller AMD-grafikkort?
Så en enhet som använder en PCI-E x1-port, som enlågeffektljudkort eller en Wi-Fi-antenn, kan överföra data till resten av datorn med cirka 1 GBps. Ett kort som stöter på den fysiskt större x4- eller x8-platsen, som ett USB 3.0-utbyggnadskort, kan överföra data fyra eller åtta gånger snabbare - och det skulle behöva, om mer än två av dessa USB-portar användes maximalt överföringshastighet. PCI-E x16-portarna, med ett teoretiskt maximum på cirka 15 GBps vid 3.0-versionen, används för nästan alla moderna grafikkort designade av NVIDIA och AMD.
RELATERAD: Vad är M.2 Expansion Slot och hur kan jag använda den?
Det finns inga fastställda riktlinjer förutvidgningskort använder vilket antal körfält. Grafikkort brukar använda x16 bara för maximal dataöverföring, men uppenbarligen behöver du inte ett nätverkskort för att använda en x16-port och sexton fulla fält när dess Ethernet-port bara kan överföra data med en gigabit per sekund ( ungefär en åttondel av genomströmningen på en PCI-E-körfält - kom ihåg, åtta bitar till en byte). Det finns en liten mängd PCI-E-monterade solid state-enheter som föredrar en x4-port, men de verkar ha snabbt förbi av den nya M.2-standarden, som också kan använda PCI-E-bussen. High-end nätverkskort och entusiastutrustning som adaptrar och RAID-kontroller använder en blandning av formatet x4 och x8.
Kom ihåg: PCI-E-portstorlek och körfält kanske inte är samma sak
RELATERAD: Vad är en "Chipset" och varför ska jag bry mig?
Här är en av de mer förvirrande delarna avPCI-E-inställning: en port kan ha storleken på ett x16-kort, men har bara tillräckligt med datafält för något mycket snabbare, som x4. Det beror på att medan PCI-E i princip kan rymma obegränsade mängder av enskilda anslutningar, finns det fortfarande en praktisk gräns för spårets genomströmning. Billigare moderkort med mer budgetorienterade chipset kanske bara går upp till en enda x8-kortplats, även om den platsen fysiskt kan rymma ett x16-kort. Samtidigt kommer moderkort för "gamer" att innehålla upp till fyra fullständiga PC16-kortplatser i x16-storlek och x16-fil för maximal GPU-kompatibilitet. (Vi har diskuterat detta mer i detalj här.)
Uppenbarligen kan detta orsaka problem. Om ditt moderkort har två x16-kortplatser, men en av dem har bara x4-körfält, kan du ansluta ditt snygga nya grafikkort till fel kort i flaskhalsen med 75%. Det är naturligtvis ett teoretiskt resultat: moderkortets arkitektur innebär att du inte kommer att se en så dramatisk nedgång. Poängen är att rätt kort måste gå i rätt spår.
Lyckligtvis spårkapaciteten för den specifikaPCI-platser är vanligtvis stavade i datorns eller moderkortets manual, med en illustration av vilken plats som har vilken kapacitet. Om du inte har din manual skrivs antalet körfält vanligtvis på PCB: n på moderkortet intill porten, så:
Dessutom kan ett kortare x1- eller x4-kort fysiskt passai en längre x8- eller x16-plats: den initiala stiftkonfigurationen för de elektriska kontakterna gör den kompatibel. Kortet kan vara lite löst fysiskt, men när det skruvas på plats i expansionsspåren i ett PC-fodral är det mer än tillräckligt robust. Om ett korts kontakter fysiskt är större än kortplatsen kan det naturligtvis inte sättas in.
Kom ihåg att när du köper expansions- eller uppgraderingskort för PCI Express-kortplatser måste du vara medveten om både storlek och spårvärdighet för dina tillgängliga portar.
Bildkredit: Newegg, Amazon
