PCI-Express ل , PCIe oder Peripheral Component Interconnect Express kann manchmal schwierig zu verstehen sein, insbesondere wenn es um PCIe-Lanes und deren Segmentierung geht. In diesem Artikel werden wir Ihnen sagen, was die sind PCIe-Spuren daß alle PC-Motherboards haben , wofür sie sind, wie sie arbeiten und warum es wichtig ist, sie zu nehmen sie berücksichtigen .
Wenn der PC startet, bestimmt PCIe, welche Geräte an das angeschlossen sind Hauptplatine. Identifizieren Sie die Verbindung zwischen jedem der Geräte, erstellen Sie eine Verkehrskarte und verhandeln Sie die Bandbreite jeder der Verbindungen. Diese angeschlossene Geräteidentifikation verwendet dasselbe Protokoll wie PCI, sodass beim Wechsel von PCIe zu PCI auf Software- oder Betriebssystemebene keine Konfigurationsänderungen vorgenommen werden.
Was sind PCIe-Lanes und wie funktionieren sie?
Eine PCIe-Verbindung besteht aus einer oder mehreren (derzeit bis zu 1) Datenübertragungsspuren, die in Reihe geschaltet sind, und jede besteht aus zwei Paaren physischer Verbindungen (wir könnten sie Kabel nennen), eine zum Senden von Daten und die andere zum Empfangen es. . In einem einzelnen PCIe-Sockel befinden sich 4, 8, 16 oder 1 Lanes, die als PCIe x4, x8, x16 und x32 bezeichnet werden. Dies ist genau der Unterschied zwischen PCIe und PCI, da bei PCIe die Verbindung seriell ist, während bei PCI parallel (mit einem parallelen bidirektionalen 64-Bit- oder XNUMX-Bit-Bus).
PCIe ist ein mehrschichtiges Protokoll: eines für Transaktionen, eines für Datenverbindungen und eines für physische. Die Datenverbindungsschicht ist unterteilt, um auch eine zusätzliche Schicht namens MAC, Media Access Control, zu enthalten. Jede der Spuren besteht aus zwei unidirektionalen Paaren, die je nach der beim Starten des PCs ausgehandelten Kapazität mit einer Geschwindigkeit von 2.5, 5, 8 oder 16 Gbit / s arbeiten, während die Paare von Sende- und Empfangsdaten getrennt sind. Herstellen der gesamten physischen Verbindungen für jede Spur vier.
Jede der PCIe-Lanes ist eine separate Verbindung zwischen dem Prozessor- oder Chipsatz-PCI-Controller und der angeschlossenen Erweiterungskarte. Die Bandbreite wird linear skaliert, sodass eine vierspurige Verbindung die doppelte Bandbreite einer zweispurigen Verbindung hat. In Bezug auf die physische Größe hängt die Größe des Sockets von der Anzahl dieser Verbindungen ab, da es eine Reihe spezifischer Verbindungen gibt.
Ein PCI-Express x16-Sockel auf dem Motherboard kann eine x1-, x4-, x8- oder x16-Erweiterungskarte austauschbar aufnehmen, da er problemlos mit x16, x8, x4 und x1 ausgeführt werden kann. In ähnlicher Weise kann ein PCI-Express x8-Sockel auf dem Motherboard PCIe x8-, x4- und x1-Erweiterungskarten aufnehmen, jedoch kein x16, da nicht genügend Anschlüsse vorhanden sind. Aus diesem Grund finden Sie in den meisten Motherboards PCIe-Sockel mit unterschiedlichen Abmessungen .
Die Bandbreite des PCI-Busses (und anderer)
Um die Sache etwas komplizierter zu machen, gibt es verschiedene Generationen der PCI-Express-Schnittstelle, die jeweils die maximale Bandbreite der vorherigen Generation verdoppeln. Derzeit gibt es PCI-Express-Schnittstellen 1.0a, 1.1, 2.0, 2.1, 3.0, 3.1, 4.0 und sehr bald 5.0. In der folgenden Tabelle finden Sie die maximale Bandbreite aller von ihnen sowie anderer älterer Datenbusse wie AGP, die der PCI vorausgingen.
| BUS | Bandbreite |
|---|---|
| PCI | 1056 MBs |
| AGP 8x | 2.1 GBit / s |
| PCIe 1.0 / x4 | 1 GBit / s |
| PCIe 1.0 / x8 | 2 GBit / s |
| PCIe 1.0 / x16 | 4 GBit / s |
| PCIe 2.0 / x4 | 2 GBit / s |
| PCIe 2.0 / x8 | 4 GBit / s |
| PCIe 2.0 / x16 | 8 GBit / s |
| PCIe 3.0 / x1 | 1.97 GBit / s |
| PCIe 3.0 / x4 | 3.94 GBit / s |
| PCIe 3.0 / x8 | 7.88 GBit / s |
| PCIe 3.0 / x16 | 15.75 GBit / s |
| PCIe 4.0 / x1 | 3.94 GBit / s |
| PCIe 4.0 / x4 | 7.88 GBit / s |
| PCIe 4.0 / x8 | 15.75 GBit / s |
| PCIe 4.0 / x16 | 31.5 GBit / s |
| PCIe 5.0 / x16 | 63 GBit / s |
| Firewire 400/800 | 400 / 800 Mbps |
| USB 1.0 | 12 Mbps |
| USB 2.0 | 480 Mbps |
| USB 3.0 | 4.8 Gbps |
| USB 3.1 | 10 Gbps |
| Gigabit-Ethernet | 1 Gbps |
| IDE (ATA100) | 800 MBs |
| IDE (ATA133) | 1064 MBs |
| SATA | 1.5 Gbps |
| SATA III | 3 Gbps |
| SATA 6 | 6 Gbps |
Warum sollten Sie sich für die PCIe-Lanes auf Ihrem Motherboard interessieren?
Heutzutage bieten die meisten modernen Motherboards ausreichend Kapazität für moderne Hardware, aber bis vor kurzem war dies nicht der Fall. Zum Beispiel gab es viele Motherboards mit zwei physischen PCIe x16-Sockeln, aber wenn beide gleichzeitig verwendet wurden (zum Beispiel um zwei Grafikkarten anzuschließen), arbeiteten sie elektrisch mit x8 / x8. Andere Motherboards, und dies passiert auch heute noch, haben zwei Sockel, die physisch x16 sind, aber elektrisch nur mit x16 / x8 arbeiten können, und es gibt sogar Motherboards, in denen beim Anschließen eines M.2 PCIe NVMe SSDEiner der physischen PCIe-Sockel reduziert seine maximale Bandbreite auf x8.
Die PCIe-Lanes Ihres Motherboards sollten für Sie daher von Bedeutung sein, wenn Sie mehrere Geräte daran anschließen möchten, z. B. mehrere Grafikkarten oder SSDs mit PCIe-Schnittstelle, da einige Motherboards die Bandbreite dieser physischen Sockel verringern, da sie nicht elektrisch vorhanden sind genug Datenverbindungen. Beachten Sie vor dem Kauf die technischen Daten des Motherboards und berücksichtigen Sie diese, um unangenehme Überraschungen zu vermeiden.
