สล็อต PCI-E x16: คุณลักษณะและบทวิจารณ์ การ์ดแสดงผล PCI-E x16

เมนบอร์ดสมัยใหม่เกือบทั้งหมดมีการติดตั้งสล็อตเสริม PCI-E x16 ไว้แล้ว ไม่น่าแปลกใจ: มีการติดตั้งเครื่องเร่งกราฟิกแบบแยกกันโดยที่ไม่สามารถสร้างคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่มีประสิทธิผลได้ มันเป็นเรื่องเกี่ยวกับประวัติศาสตร์ดึกดำบรรพ์ของเขาลักษณะทางเทคนิคและโหมดที่เป็นไปได้ของการดำเนินงานที่จะกล่าวถึงในภายหลัง

ประวัติความเป็นมาของช่องเสียบสล็อตขยาย

ในช่วงต้นทศวรรษที่ 2000s ด้วยสล็อตขยาย AGP ซึ่งในขณะนั้นใช้ในการติดตั้ง การ์ดกราฟิกแยกจากกัน มีสถานการณ์ที่ประสิทธิภาพการทำงานสูงสุดถึงขีดความสามารถและไม่สามารถใช้งานได้อีกต่อไป จึงได้มีการสร้างกลุ่ม PCI-SIG ซึ่งเริ่มพัฒนาซอฟต์แวร์และส่วนประกอบฮาร์ดแวร์ของช่องเสียบสำหรับติดตั้งกราฟิกการ์ดในอนาคต ผลงานของเขาและกลายเป็นข้อมูลจำเพาะเกี่ยวกับ PCI Express 16x 1.0 ในปีพ. ศ. 2545

บาง บริษัท พัฒนาความเข้ากันได้ของพอร์ตอะแดปเตอร์กราฟิกแบบแยกสองชุดที่มีอยู่ในขณะนี้กำลังพัฒนาอุปกรณ์พิเศษที่อนุญาตให้ติดตั้งโซลูชันกราฟิกที่ล้าสมัยลงในสล็อตขยายใหม่ ในภาษาของผู้เชี่ยวชาญด้านการพัฒนานี้มีชื่อว่าอะแดปเตอร์ PCI-E x16 / AGP วัตถุประสงค์หลักของมันคือการลดต้นทุนในการอัพเกรดพีซีโดยใช้ส่วนประกอบจากการกำหนดค่าก่อนหน้าของหน่วยระบบ แต่การปฏิบัตินี้ไม่แพร่หลายอย่างกว้างขวางเนื่องจากการ์ดแสดงผลในระดับเริ่มต้นของอินเทอร์เฟซใหม่มีราคาใกล้เคียงกับราคาของอะแดปเตอร์

พร้อมกันนี้ได้มีการปรับเปลี่ยนช่องเสียบขยายนี้ให้ง่ายขึ้นสำหรับคอนโทรลเลอร์ภายนอกซึ่งแทนที่พอร์ต PCI ตามปกติในเวลาเดียวกัน แม้จะมีความคล้ายคลึงกันภายนอกอุปกรณ์เหล่านี้แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ถ้า AGP และ PCI สามารถโอ้อวดการรับส่งข้อมูลแบบขนานแล้ว PCI Express เป็นส่วนติดต่อที่สม่ำเสมอ ประสิทธิภาพที่สูงขึ้นของมันคือการให้อัตราการถ่ายโอนข้อมูลที่เพิ่มขึ้นอย่างมากในโหมดดูเพล็กซ์ (ข้อมูลในกรณีนี้สามารถส่งผ่านได้สองทิศทางพร้อมกัน)

ความเร็วในการส่งและวิธีการเข้ารหัส

ในการกำหนดส่วนติดต่อ PCI-E x16 ตัวเลขระบุจำนวนวงที่เกี่ยวข้องสำหรับการรับส่งข้อมูล ในกรณีนี้มี 16 แต่ละของพวกเขาในการเปิดประกอบด้วย 2 คู่สายสำหรับการถ่ายโอนข้อมูล ตามที่ระบุไว้ความเร็วที่สูงขึ้นจะมั่นใจได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าคู่เหล่านี้ทำงานในโหมดดูเพล็กซ์ นั่นคือการถ่ายโอนข้อมูลสามารถไปในสองทิศทางพร้อมกัน

เพื่อป้องกันความสูญเสียที่เป็นไปได้หรือการบิดเบือนข้อมูลที่ส่งให้ใช้ระบบป้องกันข้อมูลพิเศษที่เรียกว่า 8V / 10V ในอินเทอร์เฟซนี้ การกำหนดนี้ถูกถอดรหัสดังต่อไปนี้: สำหรับการส่งข้อมูลที่ถูกต้องและถูกต้องของ 8 บิตข้อมูลจำเป็นต้องเสริมด้วย 2 บิตบริการเพื่อทำการตรวจสอบ ในกรณีนี้ระบบต้องโอนข้อมูลบริการจำนวน 20 เปอร์เซ็นต์ซึ่งสำหรับผู้ใช้คอมพิวเตอร์ไม่ได้รับน้ำหนักบรรทุก แต่นี่เป็นค่าธรรมเนียมสำหรับการดำเนินงานที่น่าเชื่อถือและมีเสถียรภาพของระบบย่อยกราฟิกของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลโดยไม่ต้องทำเช่นนี้

เวอร์ชัน PCI-E

ขั้วต่อ PCI-E x16 เป็นแบบเดียวกับเมนบอร์ดทุกแบบ เฉพาะที่นี่ความเร็วของการถ่ายโอนข้อมูลในแต่ละกรณีสามารถแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ เป็นผลให้ความเร็วของอุปกรณ์ยังแตกต่างกัน การปรับเปลี่ยนส่วนติดต่อแบบกราฟิกนี้คือ:

• การแก้ไขครั้งแรกของ PCI-Express x16 v. 1.0 มีความเร็ว 8 Gb / s ในทางทฤษฎี
• รุ่นที่ 2 PCI-Express x16 v. 2.0 โตแล้วสองครั้งแบนด์วิธ - 16 GB / s
• มีแนวโน้มที่คล้ายกันสำหรับอินเทอร์เฟซเวอร์ชันที่สามนี้ ในกรณีนี้ตัวบ่งชี้นี้ตั้งไว้ที่ 64 Gb / s

แยกแยะได้ชัดตามตำแหน่งของ ช่องเสียบเหล่านี้เป็น ไปไม่ได้ ในเวลาเดียวกันพวกเขาสามารถทำงานร่วมกันได้ ตัวอย่างเช่นหากคุณติดตั้งการ์ดแสดงผลกราฟิกในสล็อต 3.0 ซึ่งตรงกับระดับกายภาพไปจนถึงข้อกำหนด 2.0 ระบบประมวลผล กราฟิก ทั้งหมดจะเปลี่ยนไปใช้โหมดที่ช้าที่สุด (เช่น 2.0) และจะทำงานต่อไปด้วยความจุ 64 GB / S.

รุ่นแรกของ PCI Express

ตามที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้เป็นครั้งแรกที่ PCI Express ได้รับการแนะนำในปี 2545 ผลผลิตของมันทำเครื่องหมายการเกิดขึ้นของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่มีอะแดปเตอร์กราฟิกหลายตัวซึ่งยังโตแม้กระทั่งกับเครื่องเร่งความเร็วที่ติดตั้งไว้หนึ่งเครื่องเพิ่มความเร็วขึ้น มาตรฐาน AGP 8X สามารถรับความเร็ว 2.1 Gb / s และการแก้ไข PCI Express - 8 Gb / s ครั้งแรก

แน่นอนว่าการพูดคุยเกี่ยวกับการเพิ่มขึ้นแปดเท่าไม่จำเป็น 20 เปอร์เซ็นต์ของการเพิ่มขึ้นนี้ถูกใช้เพื่อถ่ายโอนข้อมูลบริการซึ่งทำให้สามารถค้นหาข้อผิดพลาดได้

การปรับเปลี่ยนลำดับที่สองของ PCI-E

ในส่วนของ อินเทอร์เฟซกราฟิก รุ่นแรกในปี 2550 นี้มาจาก PCI-E 2. 0 x16 การ์ดวิดีโอของรุ่นที่ 2 ดังที่ระบุไว้ก่อนหน้านี้มีความเข้ากันได้ทางกายภาพและทางโปรแกรมกับการปรับเปลี่ยนครั้งแรกของอินเทอร์เฟซนี้ เฉพาะในกรณีนี้ความเร็วของระบบกราฟิกจนถึงระดับของ PCI Express 1.0 16x จะลดลงอย่างมาก

ในทางทฤษฎีขีด จำกัด ของการรับส่งข้อมูลในกรณีนี้คือ 16 Gb / s แต่ 20 เปอร์เซ็นต์ของการเพิ่มขึ้นนี้ถูกใช้ไปกับข้อมูลทางการ เป็นผลให้ในกรณีแรกการส่งข้อมูลจริงมีค่าเท่ากับ 8 Gb / s - (8 Gb / s x 20%: 100%) = 6.4 Gb / s และสำหรับรุ่นที่สองของส่วนติดต่อแบบกราฟิกค่านี้มีอยู่แล้ว: 16 Gb / s - (16 Gb / s x 20%: 100%) = 12.8 Gb / s การแบ่งขนาด 12.8 Gb / s ด้วยความเร็ว 6.4 GB / s ทำให้เราได้ความเร็ว 2 ครั้งระหว่าง PCI Express 1 และ 2

รุ่นที่สาม

การปรับปรุงล่าสุดและที่แท้จริงที่สุดของอินเทอร์เฟซนี้ได้รับการเผยแพร่ในปีพ. ศ. ความเร็วสูงสุด PCI-E x16 ในกรณีนี้เพิ่มขึ้นเป็น 64 Gb / s และกำลังไฟสูงสุดของอะแดปเตอร์กราฟิกที่ไม่มีแหล่งจ่ายไฟเพิ่มเติมในกรณีนี้จะเท่ากับ 75 วัตต์

ตัวแปรต่างๆของคอนฟิกูเรชันที่มีตัวเร่งกราฟิกหลายตัวในพีซีเครื่องเดียว ข้อดีและข้อเสียของพวกเขา

หนึ่งในนวัตกรรมที่สำคัญที่สุดของอินเทอร์เฟซนี้คือความสามารถในการมีอะแดปเตอร์กราฟิกใน PCI-E x16 bus การ์ดแสดงผลจะถูกรวมเข้าด้วยกันและกันและในรูปแบบเดียวกับอุปกรณ์ ประสิทธิภาพโดยรวมของพวกเขาถูกสรุปและทำให้สามารถเพิ่มความเร็วของพีซีได้ตลอดเวลาในตำแหน่งการประมวลผลภาพที่ส่งออก สำหรับโซลูชันจาก NVidia โหมดนี้เรียกว่า SLI และสำหรับโปรเซสเซอร์กราฟิกจาก AMD - CrossFire

อนาคตของมาตรฐานนี้

ช่องเสียบ PCI-E x16 ในอนาคตอันใกล้จะไม่เปลี่ยนแปลง ซึ่งจะช่วยให้สามารถใช้การ์ดกราฟิกที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นเพื่อใช้เป็นส่วนหนึ่งของพีซีแบบเดิมและผ่านขั้นตอนนี้เพื่อดำเนินการอัพเกรดระบบคอมพิวเตอร์แบบค่อยเป็นค่อยไป ขณะนี้มีการจัดทำข้อกำหนดของวิธีการรับส่งข้อมูลเวอร์ชันที่ 4 นี้แล้ว สำหรับอะแดปเตอร์กราฟิกในกรณีนี้จะมี แบนด์วิธ สูงสุด 128 Gb / s ซึ่งจะช่วยให้คุณสามารถแสดงภาพบนหน้าจอเป็น "4K" หรือมากกว่า

ผล

ไม่ว่าจะเป็นอะไรก็ตามและ PCI-E x16 ในขณะนี้ก็คือสล็อตกราฟิกและอินเทอร์เฟซที่ไม่ใช่ทางเลือก มันจะมีความสัมพันธ์กันมานานแล้ว พารามิเตอร์ช่วยให้สามารถสร้างระบบคอมพิวเตอร์ระดับเริ่มต้นและพีซีสมรรถนะสูงที่มีตัวเร่งความเร็วหลายตัวได้ เนื่องจากความยืดหยุ่นนี้และคาดว่าจะไม่มีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในช่องนี้