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Los lectores del sitio seguramente recordarán nuestro proyecto similar, que ya llevamos a cabo hace aproximadamente dos años y medio. Nosotros analizó el rendimiento de PCI Express en noviembre de 2004, cuando la interfaz PCI Express (PCIe) aún era nueva y no ofrecía una ventaja significativa sobre las tarjetas gráficas AGP. Hoy en día, casi todas las computadoras nuevas tienen una interfaz PCI Express; también se usa para conectar una tarjeta de video, tanto integrada como externa. En el pasado, las tarjetas de video han tenido un progreso significativo, por lo que nos pareció que había llegado el momento de un nuevo análisis que nos permitiera responder la pregunta: ¿qué rendimiento¿Las tarjetas gráficas realmente necesitan buses?

La interfaz PCI Express impulsó rápidamente el crecimiento de la industria gráfica, ya que permitió a nVidia y ATi/AMD instalar dos o incluso cuatro tarjetas gráficas en una computadora. Además, se requiere PCI Express para tarjetas de expansión con requisitos de gran ancho de banda, como controladores RAID, gigabit adaptadores de red o aceleradores físicos para aplicaciones y juegos 3D. La potencia de procesamiento de las tarjetas gráficas adicionales se puede utilizar para aumentar el rendimiento a altas resoluciones, agregar funciones visuales o aumentar la velocidad a resoluciones estándar y configuraciones de calidad. Sin embargo, la última opción no siempre es interesante, ya que muchas tarjetas de video modernas son lo suficientemente potentes para resoluciones estándar de 1024x768 y 1280x1024. El potencial de crecimiento de las soluciones ATi CrossFire y nVidia SLI es impresionante, pero ambas soluciones requieren la plataforma adecuada. Pero universal, eso es tarjeta madre, que admitiría CrossFire y SLI al mismo tiempo, no existe. Por ahora.

Sin embargo, las configuraciones en dos y cuatro tarjetas de video son solo una parte del mercado de gráficos. La mayoría de las computadoras y los escenarios de actualización todavía se basan en una sola tarjeta gráfica, por lo que decidimos no expandir nuestras pruebas de escalamiento PCI Express a dos tarjetas gráficas. Tomamos las típicas tarjetas gráficas ATi y nVidia de gama alta y las sometimos a una serie de pruebas en diferentes modos PCI Express.


Las ranuras PCI Express más comunes: una grande admite 16 líneas y una pequeña, una línea para las tarjetas de expansión más simples.

A diferencia de los buses PCI y PCI-X, la interfaz PCI Express se basa en un protocolo serie punto a punto. Es decir, la interfaz PCI Express requiere una cantidad relativamente pequeña de conductores. Sin embargo, la interfaz utiliza velocidades de reloj mucho más altas que los buses paralelos, lo que da como resultado un gran ancho de banda. Además, el ancho de banda se puede aumentar fácilmente uniendo varios carriles PCI Express. Los tipos de ranuras más utilizados son x16, x8, x4, x2 y x1, donde los números indican la cantidad de carriles PCI Express.

PCI Express es una interfaz punto a punto bidireccional que proporciona el mismo ancho de banda en ambas direcciones y no necesita compartir el ancho de banda con otros dispositivos, como ocurría con PCI. Gracias a la arquitectura modular, los fabricantes de placas base pueden asignar carriles PCI Express disponibles a las ranuras que necesitan. Digamos que 20 carriles PCI Express disponibles se pueden enrutar a una ranura PCIe x16 y cuatro ranuras PCIe x1. Esto es lo que sucede con muchos conjuntos de chips. Y para sistemas de servidor, por ejemplo, puede instalar cinco puertos PCIe x4. En general, con PCI Express puedes crear cualquier configuración matemática. Finalmente, PCI Express le permite mezclar puentes de conjuntos de chips de diferentes fabricantes.

Sin embargo, PCI Express tiene un inconveniente: cuantos más carriles PCIe, mayor será el consumo de energía del conjunto de chips. Es por esta razón que los conjuntos de chips con 40 o más carriles PCI Express requieren más potencia. Como regla general, 16 carriles PCI Express adicionales aumentan el consumo de energía de los conjuntos de chips modernos en 10 vatios.

Número de carriles PCI Express Rendimiento en una dirección Rendimiento total
1 256 MB/s 512 MB/s
2 512 MB/s 1 GB/segundo
4 1 GB/segundo 2 GB/s
8 2 GB/s 4 GB/s
16 4 GB/s 8 GB/s


En la mayoría de las placas base, se utilizan 16 carriles PCI Express para conectar la tarjeta de video.


En muchos sistemas con dos tarjetas gráficas, las dos ranuras PCI Express x16 físicas funcionan en modo de carril x8 cada una.


Para que la tarjeta de video funcione en modo PCI Express x8, sellamos algunos de los contactos con cinta adhesiva.


Para que la tarjeta de video funcione en modo x4 PCI Express, tuvimos que grabar aún más contactos.


La misma tarjeta de video, pero se sellan más contactos. Funciona en modo x4 PCI Express.


Lo mismo puede decirse de x1 PCI Express. Sellamos todos los contactos que no eran necesarios en modo x1.


Si sella los contactos adicionales, la tarjeta de video PCI Express funcionará en el modo de solo x1 PCI Express. El rendimiento es de 256 MB/s en ambas direcciones.

Tenga en cuenta que no todas las placas base pueden funcionar con tarjetas de video con un bajo número de carriles PCI Express. En nuestro primer artículo, tuvimos que cambiar el BIOS de la placa base DFI LANParty 925X-T2 para que admitiera modos "bajos". En cuanto a las nuevas placas base, también tuvimos que revisar varios modelos antes de encontrar la adecuada. Terminamos con el MSI 975X Platinum PowerUp Edition. La placa Gigabyte 965P-DQ6 no funcionó bien desde el principio y Asus Commando se negó a funcionar en modo "bajo" después de actualizar el BIOS.


Esquema de la ranura x16 PCI Express. Se puede usar para determinar qué contactos deben sellarse con cinta. Haga clic en la foto para ampliarla.

Competidores: ATi Radeon X1900 XTX y nvidia geforce 8800 GTS

Tomamos dos tarjetas de video de gama alta de dos competidores: AMD/ATi y nVidia, a saber, la Radeon X1900 XTX y la GeForce 8800 GTS. Los modelos, por supuesto, no son los más lujosos, pero definitivamente son de alta gama.

La ATi Radeon X1900 XTX tiene 384 millones de transistores y ofrece 48 sombreadores de píxeles. Están organizados por cuatro bloques en los llamados "quads". La GPU funciona a 675 MHz, la tarjeta gráfica tiene 512 MB de memoria GDDR3 funcionando a 775 MHz (1,55 GHz DDR). Tenga en cuenta que las tarjetas gráficas X1xxx de ATi no son compatibles con DirectX 10.

Tomamos el modelo HIS X1900 XTX IceQ3, que utiliza un sistema de enfriamiento mejorado. Dado que el diseño es una referencia, el ventilador de la tarjeta sigue siendo radial, pero hay un sistema de tubería de calor y un disipador de calor masivo. Según nuestra experiencia, una tarjeta gráfica HIS es más silenciosa que modelos de referencia A Ti.

La línea GeForce 8 de nVidia está a la vanguardia de esta empresa. Aunque tenemos las primeras tarjetas de video de clase DirectX 10 para consumidores, nVidia no comenzó muy bien bajo Windows Vista debido a problemas con el controlador. El chip funciona a una frecuencia de 500 MHz y los procesadores de píxeles a 1,2 GHz. Hay tarjetas disponibles con 320 y 640 MB de RAM, todas las cuales utilizan memoria de 800 MHz (1,6 GHz DDR).

Tomamos una GeForce 8800 GTS con 320 MB de memoria GDDR3 de Zotec. La tarjeta se basa en el diseño de referencia de nVidia.

Configuración de prueba

hardware del sistema
enchufe 775 Intel Core 2 Extreme X6800 (Conroe 65 nm, 2,93 GHz, 4 MB de caché L2)
tarjeta madre MSI 975X Platinum PowerUp Edition, conjunto de chips: Intel 975X, BIOS: 2007-01-24
Herrajes generales
Memoria 2x 1024MB DDR2-8000 (CL 4.0-4-4-12), Corsair CM2X1024-6400C3 XMS6403v1.1
tarjeta de video yo HIS X1900 XTX IceQ3, GPU: ATi Radeon X1900 XTX (650 MHz), Memoria: 512 MB GDDR3 (1550 MHz)
Tarjeta de vídeo II Zotec GeForce 8800 GTS, GPU: GeForce 8800 GTS (500 MHz), Memoria: 320 MB GDDR3 (1200 MHz)
disco duro 400 GB, 7200 rpm, caché de 16 MB, SATA/300, Western Digital WD4000KD
DVD ROM Gigabyte GO-D1600C (16x)
Software
Controlador de gráficos I ATi Catalyst Suite 7.2
Controlador de gráficos II nVidia ForceWare 97.92
Controladores de plataforma Intel Utilidad de instalación de chipset 8.1.1.1010
DirectX Versión: 9.0c (4.09.0000.0904)
sistema operativo Windows XP Professional, compilación 2600 SP2

Pruebas y ajustes

Pruebas y ajustes
juegos 3D
Versión: 1.3
Modo de vídeo: 1600x1200
Suavizado: 4x
Filtro de textura: anisotrópico
Demostración de tiempo demo2
Versión: 1.2 (parche de doble núcleo)
Modo de vídeo: 1600x1200
Calidad de vídeo: Ultra (ATI)/Alta (Nvidia)
Suavizado: 4x
CPU múltiple: Sí
THG Timedemo desperdicio.mapa
timedemo demo8.demo 1 (1 = cargar texturas)
Aplicaciones
SPECviewperf 9 Versión: 9.03
Todas las pruebas
Marca 3D06 Versión: 1.1
Modo de vídeo: 1600x1200
Suavizado: 4x
Filtro anisotrópico: 8x

Resultados de la prueba

Como puede ver, la nVidia GeForce 8800 GTS tiene un rendimiento terrible a velocidades x1 y x4, notablemente por debajo del nivel de rendimiento máximo que solo se puede lograr a velocidades x16. La ATi Radeon X1900 XTX, por otro lado, no requiere más de un ancho de banda PCI Express x4 para ejecutar Call of Duty 2 correctamente.

La situación en Quake 4 es completamente diferente. Aquí, la ATi Radeon X1900 XTX y la nVidia GeForce 8800 GTS empiezan a funcionar con bastante normalidad a velocidad x4 PCI Express, y al cambiar a x8 o x16, ganan ligeramente.

El punto de referencia de gráficos 3D 3DMark06 de Futuremark hace un uso intensivo de la GPU, ya que fue diseñado desde el principio para ese propósito. Por lo tanto, los requisitos para la interfaz son pequeños. La nVidia GeForce 8800 GTS reacciona con más fuerza al ancho de banda reducido de la interfaz PCI Express en comparación con la ATi Radeon X1900 XTX, que ya funciona cerca del máximo a una velocidad PCI Express x4.

La prueba de gráficos profesionales OpenGL SPECviewperf 9.03 es muy pesada UPC y subsistema de gráficos. Como puede ver, los resultados dependen significativamente de la velocidad de la interfaz. Fue bastante interesante notar cómo el rendimiento escaló de x1 a x4 a x8 PCI Express. La transición a x16 PCI Express aumenta el rendimiento, pero no de manera significativa. En cualquier caso, se puede decir con certeza que el profesional aplicaciones graficas requieren una interfaz de alto ancho de banda. Por tanto, si quieres trabajar con 3DSMax, Catia, Ensight, Lightscape, Maya, Pro Engineer o SolidWorks, entonces x16 PCI Express es indispensable.

Conclusión

Conclusión de nuestro Análisis de escala PCI Express de 2004 era simple: el ancho de banda x4 PCIe es suficiente para que funcionen las tarjetas de video individuales, no crea un cuello de botella. En ese momento, el rendimiento de las interfaces PCIe x8 o x16 no daba ninguna ganancia, y la interfaz AGP, en principio, también era suficiente.

Pero hoy en día la situación ha cambiado. Como ves, cuatro carriles PCI Express ya no son suficientes para sacar el máximo rendimiento. Si bien vemos diferencias tanto entre ATi/AMD y nVidia, como entre juegos y aplicaciones profesionales, en la mayoría de los casos el máximo rendimiento se logra únicamente con la interfaz x16 PCI Express. Probamos dos juegos 3D, Quake 4 y Call of Duty 2, que no son los más exigentes de la actualidad, pero definitivamente se benefician de una interfaz más rápida. Pero obtuvimos los resultados más curiosos en la prueba SPECviewperf 9.03, ya que mostró una caída significativa en el rendimiento cuando la velocidad de la interfaz PCI Express se redujo por debajo de x16.

Los resultados de rendimiento muestran claramente que las placas base y los conjuntos de chips de hoy en día deben ser compatibles con todas las tarjetas gráficas a la máxima velocidad x16 PCI Express. Si instala tarjetas de video de alto rendimiento en una interfaz "débil", como PCI Express x8, tendrá que sacrificar el rendimiento.

En la primavera de 1991, Intel completó el desarrollo de la primera versión de tablero del bus PCI. Se encargó a los ingenieros que desarrollaran una solución de bajo costo y alto rendimiento que les permitiera aprovechar las capacidades de los procesadores 486, Pentium y Pentium Pro. Además, fue necesario tener en cuenta los errores cometidos por VESA al diseñar el bus VLB (la carga eléctrica no permitía conectar más de 3 tarjetas de expansión), así como implementar la configuración automática de dispositivos.

En 1992, aparece la primera versión del bus PCI, Intel anuncia que el estándar de bus será abierto y crea el Grupo de Interés Especial PCI. Gracias a esto, cualquier desarrollador interesado tiene la oportunidad de crear dispositivos para el bus PCI sin necesidad de adquirir una licencia. La primera versión del bus tenía una velocidad de reloj de 33 MHz, podía ser de 32 o 64 bits y los dispositivos podían funcionar con señales de 5 V o 3,3 V. En teoría, el ancho de banda del bus era de 133 MB/s, pero en realidad el ancho de banda era de unos 80 MB/s

Características principales:


  • frecuencia de bus: 33,33 o 66,66 MHz, transmisión síncrona;
  • ancho de bus: 32 o 64 bits, bus multiplexado (la dirección y los datos se transmiten a través de las mismas líneas);
  • el rendimiento máximo para la versión de 32 bits que se ejecuta a 33,33 MHz es de 133 MB/s;
  • espacio de direcciones de memoria - 32 bits (4 bytes);
  • espacio de direcciones de los puertos de entrada y salida - 32 bits (4 bytes);
  • espacio de direcciones de configuración (para una función) - 256 bytes;
  • voltaje - 3.3 o 5 V.

Conectores de fotos:

MiniPCI - 124 pines
Mini PCI Express MiniSata/mSATA - 52 pines
Unidad de estado sólido MBA de Apple, 2012
SSD de Apple, 2012
SSD PCIe de Apple
MXM, tarjeta gráfica, 230/232 contactos

MXM2 NGIFF 75 pines

CLAVE A PCIe x2

CLAVE B PCIe x4 Sata SMBus

MXM3, tarjeta gráfica, 314 pines
PCI 5V
PCIUniversal
PCI-X 5v
Universal AGP
AGP 3.3v
AGP 3.3 v + alimentación ADS
PCIe x1
PCIe x16
PCIe personalizado
ISA de 8 bits

ISA de 16 bits
eISA
VESA
NuBus
PDS
PDS
Ranura de expansión Apple II / GS
Bus de expansión PC/XT/AT de 8 bits
ISA (arquitectura estándar de la industria) - 16 bits
eISA
MBA - Arquitectura Micro Bus de 16 bits
MBA - Arquitectura Micro Bus con video 16 bit
MBA - Arquitectura Micro Bus 32 bit
MBA - Arquitectura Micro Bus con video 32 bit
ISA 16 + VLB (VESA)
Procesador de ranura directa PDS
PDS de ranura directa del procesador 601
Ranura directa del procesador LC PERCH
NuBus
PCI (interconexión de computadora periférica) - 5v
PCI 3.3v
CNR (Comunicaciones/red Riser)
AMR (Audio / Módem vertical)
ACR (elevador de comunicación avanzada)
PCI-X (PCI periférico) 3.3v
PCI-X 5v
PCI 5v + opción RAID - ARO
AGP 3.3v
AGP 1.5v
Universal AGP
AGP favorable 1.5v
Alimentación AGP Pro 1.5v+ADC
PCIe (interconexión rápida de componentes periféricos) x1
PCIe x4
PCIe x8
PCIe x16

PCI 2.0

La primera versión del estándar básico, que fue ampliamente adoptada, usaba tanto tarjetas como ranuras con un voltaje de señal de solo 5 voltios. Ancho de banda máximo: 133 MB / s.

PCI 2.1 - 3.0

Se diferenciaron de la versión 2.0 en la posibilidad de operación simultánea de varios maestros de bus (eng. bus-master, el llamado modo competitivo), así como en la aparición de tarjetas de expansión universales capaces de operar tanto en ranuras usando un voltaje de 5 voltios y en ranuras utilizando 3,3 voltios (con una frecuencia de 33 y 66 MHz, respectivamente). El rendimiento máximo para 33 MHz es de 133 MB/s y para 66 MHz es de 266 MB/s.

  • Versión 2.1: el trabajo con tarjetas diseñadas para voltaje de 3,3 voltios y la presencia de líneas eléctricas apropiadas eran opcionales.
  • Versión 2.2: las tarjetas de expansión fabricadas de acuerdo con estos estándares tienen una llave de conector de alimentación universal y pueden funcionar en muchas variedades posteriores de ranuras de bus PCI y también, en algunos casos, en ranuras de la versión 2.1.
  • Versión 2.3: no compatible con tarjetas PCI diseñadas para usar 5 voltios, a pesar del uso continuado de ranuras con llave de 32 bits y 5 voltios. Las tarjetas de expansión tienen un conector universal, pero no pueden funcionar en ranuras de 5 voltios primeras versiones(hasta 2.1 inclusive).
  • Versión 3.0: completa la transición a tarjetas PCI de 3,3 voltios; las tarjetas PCI de 5 voltios ya no son compatibles.

PCI 64

Una extensión del estándar PCI central introducido en la versión 2.1 que duplica la cantidad de líneas de datos y, por lo tanto, el ancho de banda. La ranura PCI 64 es una versión extendida de la ranura PCI normal. Formalmente, la compatibilidad de tarjetas de 32 bits con ranuras de 64 bits (siempre que haya un voltaje de señal compatible común) es completa, mientras que la compatibilidad de una tarjeta de 64 bits con ranuras de 32 bits es limitada (en cualquier caso, habrá ser una pérdida de rendimiento). Opera a una frecuencia de reloj de 33 MHz. Ancho de banda máximo: 266 MB / s.

  • Versión 1: utiliza una ranura PCI de 64 bits y un voltaje de 5 voltios.
  • Versión 2: utiliza una ranura PCI de 64 bits y un voltaje de 3,3 voltios.

PCI 66

PCI 66 es una evolución de 66 MHz de PCI 64; utiliza un voltaje de 3,3 voltios en la ranura; las tarjetas tienen un factor de forma universal o de 3,3 V. El rendimiento máximo es de 533 MB/s.

PCI 64/66

La combinación de PCI 64 y PCI 66 permite cuatro veces la tasa de transferencia de datos en comparación con el estándar PCI base; utiliza ranuras de 3,3 voltios de 64 bits compatibles solo con las universales y tarjetas de expansión de 32 bits de 3,3 voltios. Las tarjetas PCI64/66 tienen un factor de forma universal (pero con compatibilidad limitada con las ranuras de 32 bits) o de 3,3 voltios (la última opción es fundamentalmente incompatible con las ranuras de 32 bits y 33 MHz de los estándares populares). Ancho de banda máximo: 533 MB / s.

PCI-X

PCI-X 1.0 es una expansión del bus PCI64 con la adición de dos nuevas frecuencias operativas, 100 y 133 MHz, así como un mecanismo de transacción independiente para mejorar el rendimiento cuando varios dispositivos funcionan simultáneamente. Generalmente compatible con versiones anteriores de todas las tarjetas PCI universales y de 3,3 V. Las tarjetas PCI-X generalmente se fabrican en formato 3.3 de 64 bits y tienen compatibilidad retroactiva limitada con las ranuras PCI64/66, y algunas tarjetas PCI-X están en formato universal y pueden funcionar (aunque esto casi no tiene valor práctico) en el habitual PCI 2.2/2.3. En casos complejos, para estar completamente seguro del rendimiento de la combinación de la placa base y la tarjeta de expansión, debe consultar las listas de compatibilidad (listas de compatibilidad) de los fabricantes de ambos dispositivos.

PCI-X 2.0

PCI-X 2.0: mayor expansión de las capacidades de PCI-X 1.0; se han añadido frecuencias de 266 y 533 MHz, así como corrección de errores de paridad durante la transmisión de datos (ECC). Permite dividir en 4 buses independientes de 16 bits, que se utiliza exclusivamente en sistemas integrados e industriales; el voltaje de la señal se reduce a 1,5 V, pero los conectores son retrocompatibles con todas las tarjetas que usan un voltaje de señal de 3,3 V. Actualmente, para el segmento no profesional del mercado de computadoras de alto rendimiento (potentes Nivel Básico) que utilizan el bus PCI-X, hay muy pocas placas base que admitan el bus. Un ejemplo de placa base para este segmento es la ASUS P5K WS. En el segmento profesional, se utiliza en controladores RAID, en unidades SSD para PCI-E.

PCI mini

Factor de forma PCI 2.2, destinado a su uso principalmente en portátiles.

PCI-Express

PCI Express, PCIe o PCI-E (también conocido como 3GIO para E/S de tercera generación; no debe confundirse con PCI-X y PXI) - autobús de la computadora(aunque no es un bus en la capa física, siendo una conexión punto a punto) usando modelo de programación Bus PCI y protocolo físico de alto rendimiento basado en comunicación serial. Se ha iniciado el desarrollo del estándar PCI Express por Intel tras el abandono del bus InfiniBand. Oficialmente, la primera especificación PCI Express básica apareció en julio de 2002. El Grupo de Interés Especial PCI está involucrado en el desarrollo del estándar PCI Express.

A diferencia del estándar PCI, que utilizaba un bus común para la transferencia de datos con varios dispositivos conectados en paralelo, PCI Express, en general, es una red de paquetes con topología de las estrellas. Los dispositivos PCI Express se comunican entre sí a través de un medio formado por conmutadores, con cada dispositivo conectado directamente mediante una conexión punto a punto al conmutador. Además, el bus PCI Express admite:

  • intercambio de tarjetas en caliente;
  • ancho de banda garantizado (QoS);
  • gestión de la energía;
  • control de integridad de los datos transmitidos.

El bus PCI Express está diseñado para usarse solo como bus local. Dado que el modelo de software PCI Express se hereda en gran medida de PCI, sistemas existentes y los controladores se pueden modificar para usar el bus PCI Express reemplazando solo la capa física, sin modificación software. El alto rendimiento máximo del bus PCI Express permite que se utilice en lugar de los buses AGP, y más aún PCI y PCI-X. El PCI Express de facto ha reemplazado estos buses en las computadoras personales.

  • MiniCard (Mini PCIe) es un reemplazo para el factor de forma Mini PCI. Los buses se muestran en el conector Mini Card: x1 PCIe, 2.0 y SMBus.
  • ExpressCard: similar al factor de forma PCMCIA. Los buses x1 PCIe y USB 2.0 se envían al conector ExpressCard, las tarjetas ExpressCard admiten conexión en caliente.
  • AdvancedTCA, MicroTCA: factor de forma para equipos de telecomunicaciones modulares.
  • Mobile PCI Express Module (MXM) es un factor de forma industrial creado para portátiles por NVIDIA. Se utiliza para conectar aceleradores gráficos.
  • Las especificaciones del cable PCI Express le permiten llevar la longitud de una conexión a decenas de metros, lo que hace posible crear una computadora, cuyos periféricos se encuentran a una distancia considerable.
  • StackPC - especificación para construir apilables sistemas informáticos. Esta especificación describe los conectores de expansión StackPC, FPE y su posición relativa.

A pesar de que el estándar permite x32 líneas por puerto, tales soluciones son físicamente engorrosas y no están disponibles.

Año
liberar
Versión
PCI-Express
Codificación Velocidad
transmisión
Ancho de banda por x líneas
×1 ×2 ×4 ×8 ×16
2002 1.0 8b/10b 2,5 GT/s 2 4 8 16 32
2007 2.0 8b/10b 5 GT/s 4 8 16 32 64
2010 3.0 128b/130b 8 GT/s ~7,877 ~15,754 ~31,508 ~63,015 ~126,031
2017 4.0 128b/130b 16 GT/s ~15,754 ~31,508 ~63,015 ~126,031 ~252,062
2019
5.0 128b/130b 32 GT/s ~32 ~64 ~128 ~256 ~512

PCI Express 2.0

PCI-SIG lanzó la especificación PCI Express 2.0 el 15 de enero de 2007. Principales novedades en PCI Express 2.0:

  • Mayor rendimiento: 500 MB/s de ancho de banda de una sola línea o 5 GT/s ( Gigatransacciones/s).
  • Se han realizado mejoras en el protocolo de transferencia entre dispositivos y el modelo de software.
  • Control dinámico de velocidad (para controlar la velocidad de comunicación).
  • Alerta de ancho de banda (para notificar al software los cambios en la velocidad y el ancho del autobús).
  • Servicios de control de acceso: capacidades opcionales de gestión de transacciones punto a punto.
  • Control de tiempo de espera de ejecución.
  • Restablecimiento a nivel de función: un mecanismo opcional para restablecer funciones (ing. funciones PCI) dentro del dispositivo (ing. dispositivo PCI).
  • Anulación del límite de potencia (para anular el límite de potencia de la ranura cuando se conectan dispositivos que consumen más energía).

PCI Express 2.0 es totalmente compatible con PCI Express 1.1 (los antiguos funcionarán en placas base con conectores nuevos, pero solo a 2,5 GT/s, ya que los conjuntos de chips más antiguos no pueden admitir tasas de transferencia de datos dobles; los adaptadores de video más nuevos funcionarán sin problemas en PCI Express antiguos). 1.x ranuras estándar).

PCI Express 2.1

En cuanto a las características físicas (velocidad, conector) corresponde a la 2.0, la parte software tiene funciones añadidas que se planea implementar en su totalidad en la versión 3.0. Dado que la mayoría de las placas base se venden con la versión 2.0, tener solo una tarjeta de video con 2.1 no permite habilitar el modo 2.1.

PCI Express 3.0

En noviembre de 2010, se aprobaron las especificaciones de la versión PCI Express 3.0. La interfaz tiene una tasa de transferencia de datos de 8 GT/s ( Gigatransacciones/s). Pero a pesar de esto, su rendimiento real aún se duplicó en comparación con el estándar PCI Express 2.0. Esto se logró gracias al esquema de codificación 128b/130b más agresivo, donde 128 bits de datos enviados por el bus se codifican en 130 bits. Al mismo tiempo, compatibilidad total con Versión anterior PCI-Express. Las tarjetas PCI Express 1.x y 2.x funcionarán en la ranura 3.0 y viceversa, la tarjeta PCI Express 3.0 funcionará en las ranuras 1.x y 2.x.

PCI Express 4.0

El Grupo de Interés Especial de PCI (PCI SIG) ha declarado que PCI Express 4.0 puede estandarizarse antes de finales de 2016, pero a mediados de 2016, cuando ya se estaban produciendo varios chips, los medios informaron que se esperaba la estandarización a principios de 2017. Se espera que tenga un ancho de banda de 16 GT/s, es decir, será el doble de rápido que PCIe 3.0.

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El estándar PCI Express es una de las bases computadoras modernas. Las ranuras PCI Express han ocupado durante mucho tiempo un lugar firme en cualquier placa base de computadora de escritorio, reemplazando a otros estándares como PCI. Pero incluso el estándar PCI Express tiene sus propias variedades y patrones de conexión que difieren entre sí. En las placas base nuevas, a partir de 2010, puede ver un montón de puertos en una placa base, etiquetados como PCIe o PCI-E, que pueden diferir en el número de líneas: una x1 o varias x2, x4, x8, x12, x16 y x32.

Entonces, averigüemos por qué existe tanta confusión entre el aparentemente simple puerto periférico PCI Express. ¿Y cuál es el propósito de cada estándar PCI Express x2, x4, x8, x12, x16 y x32?

¿Qué es un bus PCI Express?

En la década de 2000, cuando el antiguo estándar PCI (interconexión extendida de componentes periféricos) pasó a ser PCI Express, este último tenía una gran ventaja: en lugar de un bus serie, que era PCI, se utilizaba un bus de acceso punto a punto. usado. Esto significaba que cada puerto PCI individual y las tarjetas instaladas en él podían aprovechar al máximo el ancho de banda máximo sin interferir entre sí, como ocurría cuando se conectaban a PCI. En aquellos días, la cantidad de periféricos insertados en las tarjetas de expansión era abundante. Tarjetas de red, tarjetas de audio, sintonizadores de TV, etc., todos requerían una cantidad suficiente de recursos de PC. Pero a diferencia del estándar PCI, que usaba un bus común para la transferencia de datos con varios dispositivos conectados en paralelo, PCI Express, si se considera en general, es una red de paquetes con una topología en estrella.


PCI Express x16, PCI Express x1 y PCI en una placa

En términos sencillos, imagine su PC de escritorio como una pequeña tienda con uno o dos vendedores. El antiguo estándar PCI era como una tienda de comestibles: todo el mundo hacía cola para ser atendido, teniendo problemas con la velocidad del servicio, limitado a un vendedor detrás del mostrador. PCI-E es más como un hipermercado: cada cliente se mueve para comprar comestibles a lo largo de su propia ruta individual, y varios cajeros toman pedidos en la caja al mismo tiempo.

Obviamente, en términos de velocidad de servicio, el hipermercado supera varias veces a una tienda regular, debido al hecho de que la tienda no puede permitirse el rendimiento de más de un vendedor con una caja.

También con líneas de datos dedicadas para cada tarjeta de expansión o componentes integrados en la placa base.

El impacto del número de líneas en el rendimiento

Ahora, para ampliar nuestra metáfora de la tienda y el hipermercado, imagina que cada departamento del hipermercado tiene sus propios cajeros reservados solo para ellos. Aquí es donde entra la idea de múltiples carriles de datos.

PCI-E ha pasado por muchos cambios desde su creación. Actualmente, las placas base nuevas generalmente usan la versión 3 del estándar, y la versión 4 más rápida se vuelve más común, y se espera que la versión 5 esté disponible en 2019. Pero las diferentes versiones utilizan las mismas conexiones físicas, y estas conexiones se pueden realizar en cuatro tamaños básicos: x1, x4, x8 y x16. (Existen puertos x32, pero son extremadamente raros en las placas base de computadora regulares).

Los diferentes tamaños físicos de los puertos PCI-Express permiten distinguirlos claramente por el número de conexiones simultáneas con tarjeta madre: cuanto más grande es el puerto físicamente, más conexiones máximas puede transferir a la tarjeta o viceversa. Estos compuestos también se denominan líneas. Una línea puede considerarse como una pista que consta de dos pares de señales: uno para enviar datos y el otro para recibir.

Varias versiones del estándar PCI-E le permiten usar diferentes velocidades en cada carril. Pero, en términos generales, cuantos más carriles haya en un solo puerto PCI-E, más rápido pueden fluir los datos entre el periférico y el resto de la computadora.

Volviendo a nuestra metáfora: si estamos hablando de un vendedor en la tienda, entonces el carril x1 será este único vendedor que atiende a un cliente. Una tienda con 4 cajeros ya tiene 4 filas x4. Y así sucesivamente, puede pintar cajeros por el número de líneas, multiplicando por 2.


Varias tarjetas PCI Express

Tipos de dispositivos que utilizan PCI Express x2, x4, x8, x12, x16 y x32

Para la versión PCI Express 3.0, la tasa de transferencia de datos máxima total es de 8 GT / s. En realidad, la velocidad para la versión PCI-E 3 es ligeramente inferior a un gigabyte por segundo por carril.

Por lo tanto, un dispositivo que utilice un puerto PCI-E x1, como un dispositivo de bajo consumo tarjeta de sonido o una antena Wi-Fi podrá transmitir datos a una velocidad máxima de 1 Gbps.

Una tarjeta que cabe físicamente en una ranura más grande: x4 o x8, por ejemplo, una tarjeta de expansión USB 3.0 podrá transferir datos cuatro u ocho veces más rápido, respectivamente.

La velocidad de transferencia de los puertos PCI-E x16 está teóricamente limitada a un ancho de banda máximo de unos 15 Gbps. Esto es más que suficiente en 2017 para todos los modernos tarjetas gráficas desarrollado por NVIDIA y AMD.


La mayoría de las tarjetas gráficas discretas usan una ranura PCI-E x16

El protocolo PCI Express 4.0 le permite usar ya 16 GT / s, y PCI Express 5.0 usará 32 GT / s.

Pero actualmente no hay componentes que puedan usar esta cantidad de ancho de banda con el ancho de banda máximo. Las tarjetas gráficas modernas de gama alta suelen utilizar el estándar x16 PCI Express 3.0. No tiene sentido usar los mismos anchos de banda para una tarjeta de red que usará solo un carril en un puerto x16, ya que el puerto Ethernet solo es capaz de transmitir datos hasta un gigabit por segundo (que es aproximadamente una octava parte del ancho de banda de un solo carril PCI-E - recuerde: ocho bits en un byte).

Es posible encontrar SSD PCI-E en el mercado que admitan el puerto x4, pero parece que pronto serán reemplazados por el nuevo estándar M.2 que evoluciona rápidamente. para SSD que también pueden usar el bus PCI-E. alta calidad tarjetas de red y el hardware para entusiastas, como los controladores RAID, utiliza una combinación de formatos x4 y x8.

Los tamaños de los puertos y los carriles PCI-E pueden variar

Esta es una de las tareas más confusas de PCI-E: se puede hacer un puerto en el factor de forma x16, pero no tener suficientes carriles para pasar datos, por ejemplo, solo x4. Esto se debe a que, aunque PCI-E puede transportar una cantidad ilimitada de conexiones individuales, todavía existe un límite práctico para el ancho de banda del conjunto de chips. Es posible que las placas base más baratas con conjuntos de chips más económicos solo tengan una ranura x8, aunque esa ranura puede acomodar físicamente una tarjeta de factor de forma x16.

Además, las placas base enfocadas en los jugadores incluyen hasta cuatro ranuras PCI-E x16 completas y tantos carriles para un rendimiento máximo.

Obviamente esto puede causar problemas. Si la placa base tiene dos ranuras x16, pero una de ellas tiene solo tiras x4, entonces conecte una nueva Carta gráfica reducirá el rendimiento del primero hasta en un 75%. Esto, por supuesto, es sólo un resultado teórico. La arquitectura de las placas base es tal que no notarás una fuerte caída en el rendimiento.

La configuración correcta de dos tarjetas gráficas debe usar exactamente dos ranuras x16 si desea la máxima comodidad de un tándem de dos tarjetas de video. El manual en la oficina lo ayudará a averiguar cuántas líneas en su placa base tiene esta o aquella ranura. sitio web del fabricante.

A veces, los fabricantes incluso marcan el número de líneas en la textolita de la placa base junto a la ranura.

Una cosa a tener en cuenta es que una tarjeta x1 o x4 más corta puede encajar físicamente en una ranura x8 o x16 más larga. La configuración de contacto de los contactos eléctricos lo hace posible. Naturalmente, si la tarjeta es físicamente más grande que la ranura, no funcionará para insertarla.

Así que recuerde, cuando compre tarjetas de expansión o actualice las actuales, siempre debe recordar tanto el tamaño de la ranura PCI Express como la cantidad de carriles requeridos.

Si pregunta qué interfaz se debe usar para un SSD habilitado para NVMe, cualquiera (que sepa qué es NVMe) responderá: ¡por supuesto, PCIe 3.0 x4! Es cierto que, con la justificación, es probable que tenga dificultades. En el mejor de los casos, obtenemos la respuesta de que dichas unidades son compatibles con PCIe 3.0 x4 y el ancho de banda de la interfaz es importante. Tiene algo, pero toda la conversación al respecto comenzó solo cuando se llenó de algunas unidades en algunas operaciones en el marco del SATA "normal". ¡Pero entre sus 600 MB/s y los (igualmente teóricos) 4 GB/s de la interfaz PCIe 3.0 x4 hay un abismo lleno de opciones! ¿Y si una línea PCIe 3.0 es suficiente, ya que es una vez y media más que SATA600? Los fabricantes de controladores agregan combustible al fuego que amenazan con cambiar a PCIe 3.0 x2 en productos económicos, así como el hecho de que muchos usuarios no tienen tal o cual. Más precisamente, teóricamente los hay, pero solo puede liberarlos reconfigurando el sistema o incluso cambiando algo en él, lo que no desea hacer. pero comprate un top unidad de estado sólido- Quiero hacerlo, pero existe el temor de que no haya absolutamente ningún beneficio de esto (incluso la satisfacción moral de los resultados de las utilidades de prueba).

¿Pero es así o no? En otras palabras, ¿es realmente necesario centrarse exclusivamente en el modo de funcionamiento admitido, o todavía es posible en la práctica? renunciar a los principios? Eso es lo que decidimos comprobar hoy. Deje que la verificación sea rápida y no pretenda ser exhaustiva, pero la información recibida debería ser suficiente (como nos parece) al menos para pensar ... Mientras tanto, familiaricémonos brevemente con la teoría.

PCI Express: estándares existentes y su ancho de banda

Comencemos con qué es PCIe y qué tan rápido funciona esta interfaz. A menudo se le llama "bus", lo que es algo ideológicamente incorrecto: como tal, no hay un bus al que estén conectados todos los dispositivos. De hecho, hay un conjunto de conexiones punto a punto (similares a muchas otras interfaces seriales) con un controlador en el medio y dispositivos conectados a él (cada uno de los cuales puede ser un concentrador de siguiente nivel).

La primera versión de PCI Express apareció hace casi 15 años. La orientación para usar dentro de la computadora (a menudo dentro de la misma placa) hizo posible hacer la alta velocidad estándar: 2,5 gigatransacciones por segundo. Dado que la interfaz es serial y full dúplex, un solo carril PCIe (x1; en realidad, una unidad atómica) proporciona transferencia de datos a velocidades de hasta 5 Gbps. Sin embargo, en cada dirección, solo la mitad de esto, es decir, 2,5 Gb / s, y esta es la velocidad máxima de la interfaz, y no "útil": para mejorar la confiabilidad, cada byte está codificado con 10 bits, por lo que el ancho de banda teórico de una línea PCIe 1.x es de aproximadamente 250 MB/s en cada dirección. En la práctica, todavía es necesario transferir información del servicio y, como resultado, es más correcto hablar de ≈200 MB / s de transferencia de datos del usuario. Que, sin embargo, en ese momento no solo cubría las necesidades de la mayoría de los dispositivos, sino que también proporcionó un suministro sólido: baste recordar que el predecesor de PCIe en la masa interfaces del sistema, a saber, el bus PCI, proporcionó un rendimiento de 133 MB / s. E incluso si consideramos no solo la implementación masiva, sino también todas las opciones de PCI, entonces el máximo fue de 533 MB / s, y para todo el bus, es decir, tal PS se dividió en todos los dispositivos conectados a él. Aquí, 250 MB / s (ya que PCI generalmente proporciona un ancho de banda completo, no útil) por línea, en uso exclusivo. Y para los dispositivos que necesitan más, inicialmente se brindó la posibilidad de agregar varias líneas en una sola interfaz, por potencias de dos - de 2 a 32, es decir, la versión x32 que brinda el estándar en cada dirección ya podía transmitir hasta 8 GB / s. En las computadoras personales, x32 no se usó debido a la complejidad de crear y reproducir los controladores y dispositivos correspondientes, por lo que la variante con 16 líneas se convirtió en la máxima. Fue usado (y todavía se usa) principalmente por tarjetas de video, ya que la mayoría de los dispositivos no necesitan tanto. En general, un número considerable de ellos y una línea es suficiente, pero algunos usan con éxito tanto x4 como x8: solo en el tema del almacenamiento: controladores RAID o SSD.

El tiempo no se detuvo, y hace unos 10 años apareció la segunda versión de PCIe. Las mejoras no se refirieron solo a la velocidad, sino que también se dio un paso adelante en este sentido: la interfaz comenzó a proporcionar 5 gigatransacciones por segundo manteniendo el mismo esquema de codificación, es decir, el rendimiento se duplicó. Y se duplicó nuevamente en 2010: PCIe 3.0 proporciona 8 (en lugar de 10) gigatransacciones por segundo, pero la redundancia ha disminuido: ahora se usa 130 para codificar 128 bits, y no 160, como antes. En principio, la versión PCIe 4.0 con la próxima duplicación de velocidades ya está lista para aparecer en papel, pero en un futuro próximo es poco probable que la veamos de forma masiva en hardware. De hecho, PCIe 3.0 todavía se usa en muchas plataformas junto con PCIe 2.0, porque el rendimiento de este último simplemente... no es necesario para muchas aplicaciones. Y donde se necesita, funciona el buen método antiguo de agregación de líneas. Solo cada uno de ellos se ha vuelto cuatro veces más rápido en los últimos años, es decir, PCIe 3.0 x4 es PCIe 1.0 x16, la ranura más rápida en computadoras mid-zero. Esta opción es compatible con los mejores controladores SSD y se recomienda usarla. Está claro que si existe tal oportunidad, mucho no es suficiente. ¿Y si no lo es? ¿Habrá algún problema, y ​​si es así, cuáles? Esta es la cuestión con la que tenemos que lidiar.

Metodología de prueba

Ejecutar pruebas con diferentes versiones El estándar PCIe no es difícil: casi todos los controladores le permiten usar no solo el que admiten, sino también todos los anteriores. Es más difícil con la cantidad de carriles: queríamos probar variantes directamente con uno o dos carriles PCIe. La placa Asus H97-Pro Gamer que solemos usar en conjunto de chips Intel H97 juego completo no soporta, pero además del slot “procesador” x16 (que suele usarse), tiene otro que funciona en modos PCIe 2.0 x2 o x4. Aprovechamos este trío, añadiéndole el modo PCIe 2.0 de la ranura “procesador” para valorar si hay alguna diferencia. Aún así, en este caso, no hay "intermediarios" extraños entre el procesador y el SSD, pero cuando se trabaja con la ranura del "chipset", existe: el propio chipset, que en realidad está conectado al procesador por el mismo PCIe 2.0 x4 . Podríamos agregar algunos modos de operación más, pero aún íbamos a realizar la parte principal del estudio en un sistema diferente.

El hecho es que decidimos aprovechar esta oportunidad y, al mismo tiempo, verificar una "leyenda urbana", a saber, la creencia sobre la utilidad de usar procesadores de gama alta para las pruebas de conducción. Así que tomamos el Core i7-5960X de ocho núcleos, un pariente del Core i3-4170 que generalmente se usa en las pruebas (estos son Haswell y Haswell-E), pero que tiene cuatro veces más núcleos. Además, la placa Asus Sabertooth X99 que se encuentra en los contenedores hoy nos resulta útil por la presencia de una ranura PCIe x4, que de hecho puede funcionar como x1 o x2. En este sistema, probamos tres variantes x4 (PCIe 1.0/2.0/3.0) del procesador y chipset PCIe 1.0 x1, PCIe 1.0 x2, PCIe 2.0 x1 y PCIe 2.0 x2 (en todos los casos, las configuraciones de chipset están marcadas en los diagramas con el icono (C)). ¿Tiene sentido ahora pasar a la primera versión de PCIe, dado que apenas hay una placa que admita solo esta versión del estándar y pueda arrancar desde un dispositivo NVMe? Desde un punto de vista práctico no, pero comprobar a priori el ratio esperado de PCIe 1.1 x4 = PCIe 2.0 x2 y similares, nos vendrá bien. Si la prueba muestra que la escalabilidad del bus corresponde a la teoría, entonces no importa que aún no hayamos podido obtener prácticamente maneras significativas Conexiones PCIe 3.0 x1 / x2: la primera será idéntica a solo PCIe 1.1 x4 o PCIe 2.0 x2, y la segunda, PCIe 2.0 x4. Y los tenemos.

En términos de software, nos limitamos solo a Storage Utilities 1.1.0 de Anvil: mide bastante bien varias características de bajo nivel de las unidades, pero no necesitamos nada más. Al contrario: cualquier influencia de otros componentes del sistema es extremadamente indeseable, por lo que los sintéticos de bajo nivel no tienen alternativa para nuestros propósitos.

Como "cuerpo de trabajo" usamos un Patriot Hellfire de 240 GB. Como se descubrió durante las pruebas, este no es un récord de rendimiento, pero sus características de velocidad son bastante consistentes con los resultados. mejor SSD Misma clase y misma capacidad. Sí, y ya hay dispositivos más lentos en el mercado, y habrá más. En principio, será posible repetir las pruebas con algo más rápido, sin embargo, como nos parece, no hay necesidad de esto: los resultados son predecibles. Pero no nos adelantemos, pero veamos qué tenemos.

Resultados de la prueba

Al probar Hellfire, notamos que la velocidad máxima en operaciones secuenciales solo puede ser "exprimida" por una carga de subprocesos múltiples, por lo que esto también debe tenerse en cuenta para el futuro: el rendimiento teórico es teórico, porque "real ” los datos, recibidos en diferentes programas según diferentes escenarios, dependerán más no de ellos, sino de estos mismos programas y escenarios, en el caso, por supuesto, cuando las circunstancias de fuerza mayor no interfieren :) Justo esas circunstancias que ahora estamos observando : ya se ha dicho anteriormente que PCIe 1.x x1 es ≈200 MB/s, y eso es lo que estamos viendo. Dos carriles PCIe 1.x o un carril PCIe 2.0 es el doble de rápido, y eso es exactamente lo que estamos viendo. Cuatro carriles PCIe 1.x, dos carriles PCIe 2.0 o un carril PCIe 3.0 es el doble de rápido, lo que se confirmó para las dos primeras opciones, por lo que es poco probable que la tercera sea diferente. Es decir, en principio, la escalabilidad, como se esperaba, es ideal: las operaciones son lineales, Flash las maneja bien, por lo que la interfaz es importante. El destello se detiene hacer bien a PCIe 2.0 x4 para escribir (así que PCIe 3.0 x2 servirá). Leer "puede" más, pero el último paso ya da un aumento de uno y medio, y no dos (como debería ser potencialmente). También notamos que no hay una diferencia notable entre el chipset y los controladores del procesador, y también entre las plataformas. Sin embargo, LGA2011-3 está un poco por delante, pero solo un poco.

Todo es suave y hermoso. Pero las plantillas no se rompen: el máximo en estas pruebas es solo un poco más de 500 MB / s, e incluso SATA600 o (en el apéndice de la prueba de hoy) PCIe 1.0 x4 / PCIe 2.0 x2 / PCIe 3.0 x1. Así es: no tenga miedo del lanzamiento de controladores de presupuesto para PCIe x2 o la presencia de tantas líneas (y la versión del estándar 2.0) en las ranuras M.2 en algunas placas, cuando no se necesita más. A veces no se necesita tanto: los resultados máximos se logran con una cola de 16 comandos, lo que no es típico para el software masivo. Más a menudo hay una cola con 1-4 comandos, y para esto puede arreglárselas con una línea del primer PCIe e incluso del primer SATA. Sin embargo, hay gastos generales y demás, por lo que una interfaz rápida es útil. Sin embargo, demasiado rápido, quizás no sea dañino.

Y en esta prueba, las plataformas se comportan de manera diferente, y con una sola cola de comandos, se comportan de manera fundamentalmente diferente. El "problema" no es en absoluto que muchos núcleos sean malos. Todavía no se usan aquí, excepto quizás uno, y no tanto como para que el modo de impulso se desarrolle con poder y fuerza. Entonces tenemos una diferencia de alrededor del 20% en la frecuencia de los núcleos y una vez y media en la memoria caché: en Haswell-E funciona a una frecuencia más baja y no sincronizada con los núcleos. En general, la plataforma superior solo puede ser útil para eliminar el máximo de "yops" a través del modo más multiproceso con una gran profundidad de cola de comandos. La única pena es que desde el punto de vista trabajo practico este es un sintético muy esférico en el vacío :)

En el registro, el estado de las cosas no ha cambiado fundamentalmente, en todos los sentidos. Pero, curiosamente, en ambos sistemas, el modo PCIe 2.0 x4 en la ranura del "procesador" resultó ser el más rápido. ¡En ambos! Y con múltiples comprobaciones/recomprobaciones. En este punto, es posible que se pregunte si necesita estos son sus nuevos estándares¿O es mejor no correr a ningún lado en absoluto ...

Cuando se trabaja con bloques de diferentes tamaños, se rompe el idilio teórico de que aumentar la velocidad de la interfaz todavía tiene sentido. Los números resultantes son tales que un par de carriles PCIe 2.0 serían suficientes, pero en realidad, en este caso, el rendimiento es inferior al de PCIe 3.0 x4, aunque no a veces. Y en general aquí plataforma de presupuesto el de arriba "puntúa" en mucha mayor medida. Pero tales operaciones se encuentran principalmente en el software de aplicación, es decir, este diagrama es el más cercano a la realidad. Como resultado, no sorprende que las interfaces gruesas y los protocolos modernos no den ningún "efecto sorpresa". Más precisamente, los que están pasando de mecánicos se darán, pero exactamente lo mismo que cualquier unidad de estado sólido con cualquier interfaz lo proporcionará.

Total

Para facilitar la percepción de la imagen del hospital como un todo, utilizamos la puntuación dada por el programa (total - para lectura y escritura), normalizándola según el modo "chipset" PCIe 2.0 x4: este momento es él quien está más disponible, ya que se encuentra incluso en plataformas LGA1155 o AMD sin necesidad de "ofender" la tarjeta de video. Además, es equivalente a PCIe 3.0 x2, que los controladores económicos se están preparando para dominar. Y en la nueva plataforma AMD AM4, nuevamente, este modo en particular se puede obtener sin afectar la tarjeta de video discreta.

Entonces ¿Qué vemos? El uso de PCIe 3.0 x4, cuando sea posible, es ciertamente preferible, pero no necesario: unidades NVMe de gama media (en su estado original segmento superior) trae literalmente un 10% de rendimiento adicional. E incluso entonces, debido a operaciones, en general, que no se encuentran con tanta frecuencia en la práctica. Por qué en este caso¿Está implementada esta opción? En primer lugar, existía tal oportunidad, pero el bolsillo no tira de las acciones. En segundo lugar, hay unidades y más rápido que nuestro Patriot Hellfire de prueba. En tercer lugar, existen áreas de actividad en las que las cargas que son "atípicas" para un sistema de escritorio son bastante típicas. Y es ahí donde el rendimiento del sistema de almacenamiento es más crítico, o al menos la capacidad de hacer parte de él muy rápido. Pero a lo ordinario Computadoras personales todo esto es irrelevante.

En ellos, como podemos ver, el uso de PCIe 2.0 x2 (o, en consecuencia, PCIe 3.0 x1) no conduce a una disminución dramática en el rendimiento, solo en un 15-20%. ¡Y esto a pesar del hecho de que en este caso limitamos las capacidades potenciales del controlador en cuatro veces! Para muchas operaciones, este rendimiento es suficiente. Aquí, un carril PCIe 2.0 ya no es suficiente, por lo que tiene sentido que los controladores admitan exactamente PCIe 3.0, y en condiciones de escasez grave de carriles en sistema moderno esto funcionará bien. Además, el ancho x4 es útil: incluso si no hay soporte para las versiones modernas de PCIe en el sistema, aún le permitirá trabajar a la velocidad normal (aunque más lento de lo que podría), si hay una ranura más o menos ancha. .

Básicamente, un gran número de escenarios en los que la propia memoria flash resulta ser el cuello de botella (sí, esto es posible e inherente no solo a la mecánica), lleva al hecho de que los cuatro carriles de la tercera versión de PCIe en esta unidad superan a la primera por aproximadamente 3,5 veces - el rendimiento teórico Estos dos casos difieren en 16 veces. De lo cual, por supuesto, no se deduce que deba apresurarse para dominar interfaces muy lentas: su tiempo se ha ido para siempre. Es solo que muchas de las características de las interfaces rápidas solo se pueden implementar en el futuro. O en condiciones que un usuario común de una computadora común nunca encontrará directamente en su vida (con la excepción de aquellos a quienes les gusta medirse con lo que saben). En realidad, eso es todo.

Los modos de funcionamiento de los buses del sistema PCI e ISA son muy importantes. Establecer valores incorrectos puede provocar un funcionamiento inestable de las tarjetas de expansión y conflictos entre ellas. Opciones Ubicación - Artículo CONFIGURACIÓN DE CARACTERÍSTICAS DEL CHIPSET Avanzado(PREMIO BIOS 6.0), Características avanzadas del chipset

Compatibilidad con PCI 2.1- Soporte para la especificación 2.1 del bus PCI. Para todas las computadoras modernas, este modo debe estar habilitado. (activado). Solo es posible una excepción si su computadora tiene tarjetas de expansión de bus PCI más antiguas que no admiten esta especificación. Pero algunas tarjetas PCI se negarán a funcionar.

Búfer de escritura de CPU a PCI- uso del búfer al transferir datos del procesador al bus PCI. Inclusión (activado) Este modo tiene un efecto positivo en la velocidad de la computadora.

Canalización PCI (canalización PCI)- inclusión (activado) Esta opción combina la acumulación de datos del procesador al bus PCI con su procesamiento de canalización, lo que naturalmente aumenta el rendimiento.

Explosión dinámica PCI- habilitar el modo de ráfaga de transferencia de datos a través del bus PCI. Para mejorar el rendimiento, esta opción debe estar habilitada (Habilitado).

Maestro PCI Acerca de WS Write- desactivar el retraso en el intercambio entre dispositivos maestros en el bus PCI y RAM. cuando está encendido (activado) este modo aumenta el rendimiento general de la computadora, pero en caso de funcionamiento inestable de las tarjetas de expansión, esta opción deberá desactivarse (Desactivado).

Transacción retrasada (transacción de retraso de PCI)- Habilitar esta opción le permite acceder simultáneamente a tarjetas ISA lentas y tarjetas PCI rápidas, lo que aumenta significativamente el rendimiento general. Deshabilitar esta opción hace que sea imposible acceder a los dispositivos que utilizan el bus PCI durante el acceso a las tarjetas conectadas al bus ISA. Naturalmente, cuando use tarjetas ISA en su computadora, este parámetro debe estar habilitado (Activado).

Concurrencia de pares- permite el funcionamiento en paralelo de varios dispositivos conectados al bus PCI. Naturalmente, para garantizar el máximo rendimiento, el parámetro debe estar habilitado. (activado). Pero no todas las tarjetas de expansión, especialmente las más antiguas, admiten esta función. Si después de habilitar esta opción encuentra un funcionamiento inestable de la computadora, especifique el valor desactivado.



Liberación pasiva- Permite el funcionamiento en paralelo de buses PCI e ISA. Inclusión (activado) Esta opción tiene un efecto positivo en el rendimiento de la computadora.

Temporizador de latencia PCI- el número máximo de ciclos de bus PCI durante los cuales un dispositivo conectado a este bus puede mantener el bus ocupado en caso de que otro dispositivo también necesite acceder al bus. Por lo general, se permite retener el autobús durante 32 ciclos. Si las tarjetas de expansión individuales muestran mensajes de error o se vuelven inestables, aumente este valor.

Tiempo de recuperación de E/S de 16 bits- indica el retraso en ciclos después de emitir una solicitud de lectura o escritura y la operación en sí para tarjetas de expansión de dieciséis bits conectadas al bus ISA. Para empezar, puede intentar establecer el retraso mínimo en 1 reloj. Si se producen errores al trabajar con dichos dispositivos, aumente la demora (máximo 4 ciclos). Si no hay ninguna tarjeta de expansión de 16 bits conectada al bus ISA, puede especificar el valor N / A .

Bus AGP y tarjetas de video

Opciones Ubicación - Elementos del menú CONFIGURACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS DEL BIOS, CONFIGURACIÓN DE LAS CARACTERÍSTICAS DEL CHIPSET Y PERIFÉRICOS INTEGRADOS(PREMIO BIOS 4.51PG y AMIBIOS 1.24), Avanzado(PREMIO BIOS 6.0), Características avanzadas del chipset Y Periféricos integrados(PREMIO BIOS 6.0PG y AMIBIOS 1.45).

Tamaño de apertura AGP (tamaño de apertura de gráficos, tamaño de ventana de gráficos)- talla máxima memoria de acceso aleatorio, que se puede utilizar para almacenar texturas para una tarjeta gráfica AGP. Como regla general, la asignación óptima es de 64 MB.

Modo AGP-2X (4X, 8X) (compatible con AGP 4X, compatible con AGP 8X)- soporte para el modo AGP2x (4X, 8X). Este parámetro debe configurarse solo si su tarjeta de video está conectada a autobús AGP, es capaz de trabajar sin problemas en estos modos. Para todas las tarjetas gráficas modernas, el soporte debe estar habilitado (Activado).

Modo AGP (capacidad AGP)- le permite especificar el modo AGP a utilizar. Todas las tarjetas de video modernas deben tener habilitado el modo 8X.

Escritura AGP Master1 WS- agregar un ciclo de espera al escribir datos a través del bus AGP. Como regla, no hay necesidad de esto y es mejor deshabilitar esta opción. (desactivado), y solo si la tarjeta de video se volvió inestable después de eso, aparecieron artefactos, especialmente en los juegos, encienda (activado) ciclo de espera adicional.

Escritura rápida AGP- en realidad lo mismo que la opción AGP Master1 WS Escritura. cuando está encendido (activado) esta opción, los datos se escriben sin demora, cuando apaga (desactivado) se agrega un ciclo de espera.

Lectura AGP Master1 WS- agregar un ciclo de espera al leer datos a través del bus AGP. Las recomendaciones son las mismas.

Precarga de AGP a DRAM- habilitar el modo de precarga, cuando los siguientes datos se leen automáticamente. Uso (activado) Esta opción mejora el rendimiento.

Snoop de paleta PCI/VGA- le permite sincronizar los colores de la tarjeta de video y la imagen capturada usando la tarjeta de entrada / salida de video (tarjeta de edición de video). Si los colores del video se muestran incorrectamente al capturar, habilite la opción (Activado).

Asignar IRQ para VGA- Habilitar esta opción indica reservar una interrupción para la tarjeta de video. Aunque la mayoría de las tarjetas de video modernas no necesitan una interrupción separada, aún es mejor habilitar esta opción en términos de compatibilidad y estabilidad. (activado). Y solo en caso de escasez de interrupciones gratuitas (con una gran cantidad de tarjetas de expansión), puede intentar abandonar la reserva (Desactivado).

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