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I lettori del sito ricorderanno sicuramente il nostro progetto simile, che abbiamo già realizzato circa due anni e mezzo fa. Noi ha analizzato il throughput di PCI Express nel novembre 2004, quando l'interfaccia PCI Express (PCIe) era ancora nuova e non offriva un vantaggio significativo rispetto alle schede grafiche AGP. Oggi quasi tutti i nuovi computer hanno un'interfaccia PCI Express, viene utilizzata anche per collegare una scheda video, sia integrata che esterna. Negli ultimi tempi le schede video hanno fatto progressi significativi, quindi ci è sembrato che fosse giunto il momento per una nuova analisi che ci permettesse di rispondere alla domanda: cosa portata Le schede grafiche hanno davvero bisogno di pneumatici?

L'interfaccia PCI Express ha rapidamente alimentato la crescita del settore grafico, poiché ha consentito a nVidia e ATi/AMD di installare due o anche quattro schede grafiche in un computer. Inoltre, PCI Express è richiesto per le schede di espansione con requisiti di larghezza di banda elevati, come controller RAID, gigabit adattatori di rete o acceleratori fisici per applicazioni e giochi 3D. La potenza di elaborazione di schede grafiche aggiuntive può essere utilizzata per aumentare le prestazioni a risoluzioni elevate, aggiungere funzionalità visive o aumentare la velocità a risoluzioni standard e impostazioni di qualità. Tuttavia, l'ultima opzione non è sempre interessante, poiché molte schede video moderne sono abbastanza potenti per risoluzioni standard di 1024x768 e 1280x1024. Il potenziale di crescita delle soluzioni ATi CrossFire e nVidia SLI è impressionante, ma entrambe le soluzioni richiedono la piattaforma giusta. Ma universale, cioè scheda madre, che supporterebbe CrossFire e SLI allo stesso tempo, non esiste. Almeno per ora.

Tuttavia, le configurazioni su due e quattro schede video sono solo una parte del mercato della grafica. La maggior parte dei computer e degli scenari di aggiornamento sono ancora basati su una singola scheda grafica, motivo per cui abbiamo deciso di non estendere i nostri test di ridimensionamento PCI Express a due schede grafiche. Abbiamo preso le tipiche schede grafiche ATi e nVidia di fascia alta e le abbiamo sottoposte a una serie di test in diverse modalità PCI Express.


Gli slot PCI Express più comuni: uno grande supporta 16 linee e uno piccolo - una linea per le schede di espansione più semplici.

A differenza dei bus PCI e PCI-X, l'interfaccia PCI Express si basa su un protocollo seriale point-to-point. Cioè, l'interfaccia PCI Express richiede un numero relativamente piccolo di conduttori. Tuttavia, l'interfaccia utilizza velocità di clock molto più elevate rispetto ai bus paralleli, con conseguente larghezza di banda elevata. Inoltre, la larghezza di banda può essere facilmente aumentata collegando insieme più corsie PCI Express. I tipi di slot più comunemente utilizzati sono x16, x8, x4, x2 e x1, dove i numeri indicano il numero di corsie PCI Express.

PCI Express è un'interfaccia point-to-point bidirezionale che fornisce la stessa larghezza di banda in entrambe le direzioni e non ha bisogno di condividere la larghezza di banda con altri dispositivi, come nel caso di PCI. Grazie all'architettura modulare, i produttori di schede madri possono allocare le corsie PCI Express disponibili agli slot di cui hanno bisogno. Supponiamo che 20 corsie PCI Express disponibili possano essere indirizzate a uno slot PCIe x16 e quattro slot PCIe x1. Questo è ciò che accade con molti chipset. E per i sistemi server, ad esempio, puoi installare cinque porte PCIe x4. In generale, con PCI Express è possibile creare qualsiasi configurazione matematica. Infine, PCI Express consente di combinare bridge di chipset di diversi produttori.

Tuttavia, PCI Express ha uno svantaggio: più corsie PCIe, maggiore è il consumo energetico del chipset. È per questo motivo che i chipset con 40 o più corsie PCI Express richiedono più potenza. Di norma, 16 corsie PCI Express aggiuntive aumentano il consumo energetico dei chipset moderni di 10 watt.

Numero di corsie PCI Express Produttività in una direzione Rendimento totale
1 256MB/sec 512MB/sec
2 512MB/sec 1GB/sec
4 1GB/sec 2GB/sec
8 2GB/sec 4GB/sec
16 4GB/sec 8GB/sec


Sulla maggior parte delle schede madri, vengono utilizzate 16 corsie PCI Express per collegare la scheda video.


Su molti sistemi con due schede grafiche, i due slot PCI Express x16 fisici funzionano ciascuno in modalità x8 corsia.


Affinché la scheda video funzioni in modalità x8 PCI Express, abbiamo sigillato alcuni contatti con del nastro adesivo.


Affinché la scheda video funzioni in modalità x4 PCI Express, abbiamo dovuto registrare ancora più contatti.


La stessa scheda video, ma più contatti sono sigillati. Funziona in modalità x4 PCI Express.


Lo stesso si può dire di x1 PCI Express. Abbiamo sigillato tutti i contatti che non erano richiesti in modalità x1.


Se sigilli i contatti extra, la scheda video PCI Express funzionerà solo in modalità PCI Express x1. Il throughput è di 256 MB/s in entrambe le direzioni.

Tieni presente che non tutte le schede madri possono funzionare con schede video con un basso numero di corsie PCI Express. Nel nostro primo articolo, abbiamo dovuto modificare il BIOS della scheda madre DFI LANParty 925X-T2 per far sì che supporti le modalità "basse". Per quanto riguarda le nuove schede madri, abbiamo anche dovuto controllare diversi modelli prima di trovare quella giusta. Abbiamo finito con l'MSI 975X Platinum PowerUp Edition. La scheda Gigabyte 965P-DQ6 non ha funzionato fin dall'inizio e Asus Commando si è rifiutato di lavorare in modalità "bassa" dopo aver aggiornato il BIOS.


Schema dello slot PCI Express x16. Può essere utilizzato per determinare quali contatti devono essere sigillati con nastro adesivo. Clicca sull'immagine per ingrandirla.

Concorrenti: ATi Radeon X1900 XTX e NVIDIA GeForce 8800 GTS

Abbiamo preso due schede video di fascia alta da due concorrenti: AMD/ATi e nVidia, vale a dire la Radeon X1900 XTX e la GeForce 8800 GTS. I modelli, ovviamente, non sono di fascia alta, ma decisamente di fascia alta.

L'ATi Radeon X1900 XTX ha 384 milioni di transistor e offre 48 pixel shader. Sono organizzati da quattro blocchi nei cosiddetti "quad". La GPU funziona a 675 MHz, la scheda grafica ha 512 MB di memoria GDDR3 a 775 MHz (1,55 GHz DDR). Si noti che le schede grafiche X1xxx di ATi non sono compatibili con DirectX 10.

Abbiamo preso il modello HIS X1900 XTX IceQ3, che utilizza un sistema di raffreddamento migliorato. Poiché il design è un riferimento, la ventola della scheda è ancora radiale, ma sono presenti un sistema di tubi di calore e un enorme dissipatore di calore. Nella nostra esperienza, una scheda grafica HIS è più silenziosa di modelli di riferimento ATi.

La linea GeForce 8 di nVidia è in prima linea in questa azienda. Sebbene abbiamo le prime schede video di classe DirectX 10 di livello consumer, nVidia non è partita molto bene Windows Vista per problemi di guida. Il chip funziona a una frequenza di 500 MHz e i processori pixel a 1,2 GHz. Sono disponibili schede con 320 e 640 MB di RAM, che utilizzano tutte una memoria da 800 MHz (1,6 GHz DDR).

Abbiamo preso una GeForce 8800 GTS con 320 MB di memoria GDDR3 da Zotec. La scheda è basata sul progetto di riferimento nVidia.

Configurazione di prova

Hardware di sistema
presa 775 Intel Core 2 Extreme X6800 (Conroe 65 nm, 2,93 GHz, 4 MB di cache L2)
Scheda madre MSI 975X Platinum PowerUp Edition, chipset: Intel 975X, BIOS: 24-01-2007
Ferramenta generale
Memoria 2x 1024MB DDR2-8000 (CL 4.0-4-4-12), Corsair CM2X1024-6400C3 XMS6403v1.1
Scheda video I HIS X1900 XTX IceQ3, GPU: ATi Radeon X1900 XTX (650 MHz), Memoria: 512 MB GDDR3 (1550 MHz)
Scheda video II Zotec GeForce 8800 GTS, GPU: GeForce 8800 GTS (500 MHz), Memoria: 320 MB GDDR3 (1200 MHz)
HDD 400 GB, 7200 rpm, 16 MB di cache, SATA/300, Western Digital WD4000KD
DVD ROM Gigabyte GO-D1600C (16x)
Software
Driver grafico I ATi Catalyst Suite 7.2
Driver grafico II NVIDIA ForceWare 97.92
Driver della piattaforma Intel Utilità di installazione del chipset 8.1.1.1010
DirectX Versione: 9.0c (4.09.0000.0904)
Sistema operativo Windows XP Professional, versione 2600 SP2

Test e impostazioni

Test e impostazioni
Giochi 3D
Versione: 1.3
Modalità video: 1600x1200
Antialiasing: 4x
Filtro texture: anisotropo
Timedemo demo2
Versione: 1.2 (patch Dual Core)
Modalità video: 1600x1200
Qualità video: Ultra(ATI)/Alta(Nvidia)
Antialiasing: 4x
Multi CPU: sì
THG Timedemo waste.map
timedemo demo8.demo 1 (1 = carica texture)
Applicazioni
SPECviewperf 9 Versione: 9.03
Tutti i test
Marchio 3D06 Versione: 1.1
Modalità video: 1600x1200
Antialiasing: 4x
Filtro anisotropico: 8x

Risultati del test

Come puoi vedere, la nVidia GeForce 8800 GTS offre prestazioni terribili a velocità x1 e x4, notevolmente al di sotto del livello massimo di prestazioni che può essere raggiunto solo a velocità x16. L'ATi Radeon X1900 XTX, d'altra parte, non richiede più di x4 PCI Express bandwidth per eseguire correttamente Call of Duty 2.

La situazione in Quake 4 è completamente diversa. Qui, ATi Radeon X1900 XTX e nVidia GeForce 8800 GTS iniziano a funzionare abbastanza normalmente alla velocità x4 PCI Express e quando passano a x8 o x16, vincono leggermente.

Il benchmark grafico 3D 3DMark06 di Futuremark è molto intensivo per la GPU poiché è stato progettato fin dall'inizio per quello scopo. Pertanto, i requisiti per l'interfaccia sono ridotti. La nVidia GeForce 8800 GTS reagisce in modo più deciso alla larghezza di banda ridotta dell'interfaccia PCI Express rispetto all'ATi Radeon X1900 XTX, che gira vicino al massimo già alla velocità PCI Express x4.

Il test OpenGL grafico professionale SPECviewperf 9.03 è molto pesante processore e sottosistema grafico. Come puoi vedere, i risultati dipendono in modo significativo dalla velocità dell'interfaccia. È stato piuttosto interessante notare come le prestazioni siano passate da x1 a x4 a x8 PCI Express. Il passaggio a x16 PCI Express offre un aumento delle prestazioni, ma non così significativo. In ogni caso, si può affermare con certezza che professionale applicazioni grafiche richiedono un'interfaccia ad alta larghezza di banda. Pertanto, se vuoi lavorare con 3DSMax, Catia, Ensight, Lightscape, Maya, Pro Engineer o SolidWorks, allora x16 PCI Express è indispensabile.

Conclusione

Conclusione del ns 2004 Analisi del ridimensionamento PCI Express era semplice: la larghezza di banda PCIe x4 è sufficiente per far funzionare le singole schede video, non crea un collo di bottiglia. A quel tempo, il throughput delle interfacce PCIe x8 o x16 non dava alcun guadagno e anche l'interfaccia AGP, in linea di principio, era sufficiente.

Ma oggigiorno la situazione è cambiata. Come puoi vedere, quattro corsie PCI Express non sono più sufficienti per ottenere le massime prestazioni. Anche se vediamo differenze sia tra ATi/AMD e nVidia, sia tra giochi e applicazioni professionali, nella maggior parte dei casi le massime prestazioni si ottengono solo con l'interfaccia x16 PCI Express. Abbiamo testato due giochi 3D, Quake 4 e Call of Duty 2, che non sono i più impegnativi di oggi, ma beneficiano sicuramente di un'interfaccia più veloce. Ma abbiamo ottenuto i risultati più curiosi nel test SPECviewperf 9.03, poiché ha mostrato un calo significativo delle prestazioni quando la velocità dell'interfaccia PCI Express è stata ridotta al di sotto di x16.

I risultati delle prestazioni mostrano chiaramente che le schede madri e i chipset oggi devono supportare tutte le schede grafiche alla massima velocità x16 PCI Express. Se installi schede video ad alte prestazioni su un'interfaccia "debole", come PCI Express x8, dovrai sacrificare le prestazioni.

Nella primavera del 1991, Intel ha completato lo sviluppo della prima versione breadboard del bus PCI. Gli ingegneri avevano il compito di sviluppare una soluzione a basso costo e ad alte prestazioni che consentisse loro di realizzare le capacità dei processori 486, Pentium e Pentium Pro. Inoltre, era necessario tenere conto degli errori commessi da VESA durante la progettazione del bus VLB (il carico elettrico non consentiva di collegare più di 3 schede di espansione), nonché implementare la configurazione automatica del dispositivo.

Nel 1992 appare la prima versione del bus PCI, Intel annuncia che lo standard del bus sarà aperto e crea il PCI Special Interest Group. Grazie a ciò, qualsiasi sviluppatore interessato ha l'opportunità di creare dispositivi per il bus PCI senza la necessità di acquistare una licenza. La prima versione del bus aveva una velocità di clock di 33 MHz, poteva essere a 32 o 64 bit e i dispositivi potevano funzionare con segnali di 5 V o 3,3 V. Teoricamente, la larghezza di banda del bus era di 133 MB / s, ma in realtà la larghezza di banda era di circa 80 MB/s

Caratteristiche principali:


  • frequenza del bus - 33,33 o 66,66 MHz, trasmissione sincrona;
  • larghezza del bus - 32 o 64 bit, bus multiplexato (indirizzo e dati vengono trasmessi sulle stesse linee);
  • il throughput di picco per la versione a 32 bit in esecuzione a 33,33 MHz è di 133 MB/s;
  • spazio degli indirizzi di memoria - 32 bit (4 byte);
  • spazio degli indirizzi delle porte di input-output - 32 bit (4 byte);
  • spazio degli indirizzi di configurazione (per una funzione) - 256 byte;
  • tensione - 3,3 o 5 V.

Foto connettori:

MiniPCI - 124 piedini
MiniPCI Express MiniSata/mSATA - 52 pin
SSD MBA Apple, 2012
SSD Apple, 2012
SSD PCIe Apple
MXM, scheda grafica, 230/232 pin

MXM2 NGIFF 75 pin

CHIAVE A PCIe x2

CHIAVE B PCIe x4 Sata SMBus

MXM3, scheda grafica, 314 pin
PCI 5V
PCI universale
PCI-X 5v
AGP Universale
AGP 3.3 v
Potenza AGP 3.3 v + ADS
PCIe x1
PCIe x16
PCIe personalizzato
ISA 8bit

ISA 16bit
eISA
VESA
NuBus
PDS
PDS
Slot di espansione Apple II/GS
Bus di espansione PC/XT/AT 8bit
ISA (architettura standard del settore) - 16 bit
eISA
MBA - Architettura Micro Bus 16 bit
MBA - Architettura Micro Bus con video 16 bit
MBA - Architettura Micro Bus 32 bit
MBA - Architettura Micro Bus con video 32 bit
ISA 16 + VLB (VESA)
Processore Direct Slot PDS
601 Processore Direct Slot PDS
Slot diretto per processore LC PERCH
NuBus
PCI (Interconnessione computer periferica) - 5v
PCI 3.3v
CNR (Comunicazioni/Montante di rete)
AMR (riser audio/modem)
ACR (Advanced Communication Riser)
PCI-X (PCI periferico) 3.3v
PCI-X 5v
Opzione PCI 5v + RAID - ARO
AGP 3.3 v
AGP 1.5v
AGP Universale
AGP Pro 1.5v
Alimentazione AGP Pro 1.5v+ADC
PCIe (componente periferico interconnessione espresso) x1
PCIe x4
PCIe x8
PCIe x16

PCI 2.0

La prima versione dello standard di base, ampiamente adottata, utilizzava sia schede che slot con una tensione di segnale di soli 5 volt. Larghezza di banda di picco: 133 MB / s.

PCI 2.1-3.0

Differivano dalla versione 2.0 per la possibilità di funzionamento simultaneo di più bus master (eng. bus-master, la cosiddetta modalità competitiva), nonché per l'aspetto di schede di espansione universali in grado di funzionare sia negli slot utilizzando una tensione di 5 volt e negli slot utilizzando 3,3 volt (con una frequenza di 33 e 66 MHz, rispettivamente). Il throughput di picco per 33 MHz è 133 MB/s e per 66 MHz è 266 MB/s.

  • Versione 2.1 - il lavoro con schede progettate per una tensione di 3,3 volt e la presenza di apposite linee elettriche erano opzionali.
  • Versione 2.2 - le schede di espansione realizzate in conformità con questi standard hanno una chiave di alimentazione universale e sono in grado di funzionare in molte varietà successive di slot per bus PCI e, in alcuni casi, anche negli slot della versione 2.1.
  • Versione 2.3 - Non compatibile con schede PCI progettate per utilizzare 5 volt, nonostante l'uso continuato di slot con chiave a 32 bit e 5 volt. Le schede di espansione hanno un connettore universale, ma non sono in grado di funzionare negli slot a 5 volt prime versioni(fino a 2.1 inclusi).
  • Versione 3.0: completa la transizione alle schede PCI da 3,3 volt, le schede PCI da 5 volt non sono più supportate.

PCI 64

Un'estensione dello standard PCI di base introdotto nella versione 2.1 che raddoppia il numero di corsie dati e quindi la larghezza di banda. Lo slot PCI 64 è una versione estesa del normale slot PCI. Formalmente, la compatibilità delle schede a 32 bit con gli slot a 64 bit (a patto che vi sia una tensione di segnale comune supportata) è completa, mentre la compatibilità di una scheda a 64 bit con gli slot a 32 bit è limitata (in ogni caso, ci saranno essere una perdita di prestazioni). Funziona a una frequenza di clock di 33 MHz. Larghezza di banda di picco: 266 MB / s.

  • Versione 1: utilizza uno slot PCI a 64 bit e una tensione di 5 volt.
  • Versione 2: utilizza uno slot PCI a 64 bit e una tensione di 3,3 volt.

PCI 66

PCI 66 è un'evoluzione a 66 MHz di PCI 64; utilizza una tensione di 3,3 volt nello slot; le schede hanno un fattore di forma universale o 3,3 V. Il throughput di picco è di 533 MB/s.

PCI 64/66

La combinazione di PCI 64 e PCI 66 consente una velocità di trasferimento dati quattro volte superiore rispetto allo standard PCI di base; utilizza slot a 64 bit da 3,3 volt compatibili solo con quelli universali e schede di espansione da 3,3 volt a 32 bit. Le schede PCI64/66 hanno un fattore di forma universale (ma limitatamente compatibile con gli slot a 32 bit) oa 3,3 volt (quest'ultima opzione è fondamentalmente incompatibile con gli slot a 32 bit e 33 MHz degli standard più diffusi). Larghezza di banda massima: 533 MB / s.

PCI-X

PCI-X 1.0 è un'espansione del bus PCI64 con l'aggiunta di due nuove frequenze operative, 100 e 133 MHz, oltre a un meccanismo di transazione separato per migliorare le prestazioni quando più dispositivi funzionano contemporaneamente. Generalmente retrocompatibile con tutte le schede PCI da 3,3 V e universali. Le schede PCI-X sono generalmente realizzate in formato 3.3 a 64 bit e hanno una retrocompatibilità limitata con gli slot PCI64/66, e alcune schede PCI-X sono in formato universale e sono in grado di funzionare (sebbene ciò non abbia quasi alcun valore pratico) nel normale PCI 2.2/2.3. In casi complessi, per essere completamente sicuri delle prestazioni della combinazione scheda madre e scheda di espansione, è necessario consultare gli elenchi di compatibilità (elenchi di compatibilità) dei produttori di entrambi i dispositivi.

PCI X 2.0

PCI-X 2.0 - ulteriore espansione delle capacità PCI-X 1.0; sono state aggiunte le frequenze 266 e 533 MHz, nonché la correzione dell'errore di parità durante la trasmissione dei dati (ECC). Consente la suddivisione in 4 bus a 16 bit indipendenti, utilizzati esclusivamente in sistemi embedded e industriali; la tensione del segnale è ridotta a 1,5 V, ma i connettori sono retrocompatibili con tutte le schede che utilizzano una tensione del segnale di 3,3 V. Attualmente, per il segmento non professionale del mercato dei computer ad alte prestazioni (potenti livello base) che utilizzano il bus PCI-X, ci sono pochissime schede madri che supportano il bus. Un esempio di scheda madre per questo segmento è l'ASUS P5K WS. Nel segmento professionale, viene utilizzato nei controller RAID, nelle unità SSD per PCI-E.

MiniPCI

Fattore di forma PCI 2.2, destinato all'uso principalmente nei laptop.

PCI Express

PCI Express, o PCIe o PCI-E (noto anche come 3GIO per I/O di terza generazione; da non confondere con PCI-X e PXI) - bus informatico(sebbene non sia un bus a livello fisico, essendo una connessione punto-punto) utilizzando modello di programmazione Bus PCI e protocollo fisico ad alte prestazioni basato su comunicazione seriale. Lo sviluppo dello standard PCI Express è stato avviato da Intel dopo l'abbandono del bus InfiniBand. Ufficialmente, la prima specifica PCI Express di base è apparsa nel luglio 2002. Il PCI Special Interest Group è coinvolto nello sviluppo dello standard PCI Express.

A differenza dello standard PCI, che utilizzava un bus comune per il trasferimento dei dati con più dispositivi collegati in parallelo, PCI Express, in generale, è una rete a pacchetto con topologia a stella. I dispositivi PCI Express comunicano tra loro attraverso un mezzo formato da switch, con ciascun dispositivo direttamente connesso tramite una connessione punto-punto allo switch. Inoltre, il bus PCI Express supporta:

  • sostituzione a caldo di carte;
  • banda garantita (QoS);
  • gestione dell'energia;
  • controllo di integrità dei dati trasmessi.

Il bus PCI Express deve essere utilizzato solo come bus locale. Poiché il modello software PCI Express è in gran parte ereditato da PCI, sistemi esistenti e i controller possono essere modificati per utilizzare il bus PCI Express sostituendo solo il livello fisico, senza modifiche Software. Le elevate prestazioni di picco del bus PCI Express ne consentono l'utilizzo al posto dei bus AGP, e ancora di più PCI e PCI-X. Il PCI Express de facto ha sostituito questi bus nei personal computer.

  • MiniCard (Mini PCIe) sostituisce il fattore di forma Mini PCI. I bus sono visualizzati sul connettore della Mini Card: x1 PCIe, 2.0 e SMBus.
  • ExpressCard - Simile al fattore di forma PCMCIA. I bus x1 PCIe e USB 2.0 vengono inviati al connettore ExpressCard, le schede ExpressCard supportano l'hot plug.
  • AdvancedTCA, MicroTCA - fattore di forma per apparecchiature di telecomunicazione modulari.
  • Mobile PCI Express Module (MXM) è un fattore di forma industriale creato per i laptop da NVIDIA. Viene utilizzato per collegare gli acceleratori grafici.
  • Le specifiche del cavo PCI Express consentono di portare la lunghezza di una connessione a decine di metri, il che consente di creare un computer le cui periferiche si trovano a una distanza considerevole.
  • StackPC - specifica per la costruzione impilabile sistemi informatici. Questa specifica descrive i connettori di espansione StackPC, FPE e la loro posizione relativa.

Nonostante il fatto che lo standard consenta x32 linee per porta, tali soluzioni sono fisicamente ingombranti e non sono disponibili.

Anno
pubblicazione
Versione
PCI Express
Codifica Velocità
trasmissione
Larghezza di banda per x righe
×1 ×2 ×4 ×8 ×16
2002 1.0 8b/10b 2,5 GT/sec 2 4 8 16 32
2007 2.0 8b/10b 5GT/sec 4 8 16 32 64
2010 3.0 128b/130b 8GT/sec ~7,877 ~15,754 ~31,508 ~63,015 ~126,031
2017 4.0 128b/130b 16 GT/sec ~15,754 ~31,508 ~63,015 ~126,031 ~252,062
2019
5.0 128b/130b 32GT/sec ~32 ~64 ~128 ~256 ~512

PCI Express 2.0

Il PCI-SIG ha rilasciato la specifica PCI Express 2.0 il 15 gennaio 2007. Principali innovazioni in PCI Express 2.0:

  • Aumento del throughput: larghezza di banda a linea singola di 500 MB/s o 5 GT/s ( Gigatransazioni/s).
  • Sono stati apportati miglioramenti al protocollo di trasferimento tra dispositivi e al modello software.
  • Controllo dinamico della velocità (per controllare la velocità di comunicazione).
  • Bandwidth Alert (per notificare al software le variazioni di velocità e larghezza del bus).
  • Servizi di controllo degli accessi - Funzionalità opzionali di gestione delle transazioni point-to-point.
  • Controllo del timeout di esecuzione.
  • Ripristino a livello di funzione - un meccanismo opzionale per ripristinare le funzioni (ing. Funzioni PCI) all'interno del dispositivo (ing. Dispositivo PCI).
  • Power limit override (per ignorare il limite di alimentazione dello slot quando si collegano dispositivi che consumano più energia).

PCI Express 2.0 è completamente compatibile con PCI Express 1.1 (quelli vecchi funzioneranno nelle schede madri con nuovi connettori, ma solo a 2,5 GT/s, poiché i chipset più vecchi non possono supportare velocità di trasferimento dati doppie; gli adattatori video più recenti funzioneranno senza problemi nel vecchio PCI Express 1.x slot standard).

PCI Express 2.1

In termini di caratteristiche fisiche (velocità, connettore) corrisponde a 2.0, la parte software ha funzioni aggiunte che dovrebbero essere completamente implementate nella versione 3.0. Poiché la maggior parte delle schede madri viene venduta con la versione 2.0, avere solo una scheda video con 2.1 non consente di abilitare la modalità 2.1.

PCI Express 3.0

Nel novembre 2010 sono state approvate le specifiche della versione PCI Express 3.0. L'interfaccia ha una velocità di trasferimento dati di 8 GT/s ( Gigatransazioni/s). Ma nonostante ciò, il suo throughput reale era ancora raddoppiato rispetto allo standard PCI Express 2.0. Ciò è stato ottenuto grazie allo schema di codifica 128b/130b più aggressivo, in cui 128 bit di dati inviati sul bus sono codificati in 130 bit. Allo stesso tempo, piena compatibilità con versione precedente PCI Express. Le schede PCI Express 1.xe 2.x funzioneranno nello slot 3.0 e viceversa, la scheda PCI Express 3.0 funzionerà negli slot 1.xe 2.x.

PCI Express 4.0

Il PCI Special Interest Group (PCI SIG) ha dichiarato che PCI Express 4.0 potrebbe essere standardizzato prima della fine del 2016, ma a partire dalla metà del 2016, quando un certo numero di chip era già in produzione, i media hanno riferito che la standardizzazione è prevista per l'inizio del 2017. Si prevede che avrà una larghezza di banda di 16 GT / s, ovvero sarà due volte più veloce di PCIe 3.0.

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Lo standard PCI Express è uno dei fondamenti computer moderni. Gli slot PCI Express hanno da tempo preso un posto fisso su qualsiasi scheda madre per computer desktop, soppiantando altri standard come PCI. Ma anche lo standard PCI Express ha le sue varietà e schemi di connessione che differiscono l'uno dall'altro. Sulle nuove schede madri, a partire dal 2010 circa, è possibile vedere un intero gruppo di porte su una scheda madre, etichettate come PCIe O PCI-E, che possono differire nel numero di righe: una x1 o più x2, x4, x8, x12, x16 e x32.

Quindi, scopriamo perché c'è tanta confusione tra l'apparentemente semplice porta periferica PCI Express. E qual è lo scopo di ogni standard PCI Express x2, x4, x8, x12, x16 e x32?

Cos'è un bus PCI Express?

Negli anni 2000, quando il vecchio standard PCI (esteso - interconnessione di componenti periferici) ha preso il posto di PCI Express, quest'ultimo ha avuto un enorme vantaggio: invece di un bus seriale, che era PCI, è stato utilizzato un bus di accesso point-to-point usato. Ciò significava che ogni singola porta PCI e le schede installate in essa potevano sfruttare appieno la larghezza di banda massima senza interferire l'una con l'altra, come accadeva quando erano collegate a PCI. A quei tempi il numero di periferiche inserite nelle schede di espansione era abbondante. Schede di rete, schede audio, sintonizzatori TV e così via: tutti richiedevano una quantità sufficiente di risorse del PC. Ma a differenza dello standard PCI, che utilizzava un bus comune per il trasferimento dei dati con più dispositivi collegati in parallelo, PCI Express, se considerato in generale, è una rete a pacchetto con una topologia a stella.


PCI Express x16, PCI Express x1 e PCI su una scheda

In parole povere, immagina il tuo PC desktop come un piccolo negozio con uno o due venditori. Il vecchio standard PCI era come un negozio di alimentari: tutti aspettavano in fila per essere serviti, avendo problemi con la velocità del servizio, limitato a un venditore dietro il bancone. Il PCI-E è più simile a un ipermercato: ogni cliente si sposta per fare la spesa lungo il proprio percorso individuale e diversi cassieri prendono gli ordini alla cassa contemporaneamente.

Ovviamente, in termini di velocità del servizio, l'ipermercato supera di parecchie volte un normale negozio, poiché il negozio non può permettersi il throughput di più di un venditore con una cassa.

Anche con corsie dati dedicate per ogni scheda di espansione o componenti integrati della scheda madre.

L'impatto del numero di righe sulla velocità effettiva

Ora, per espandere la nostra metafora del negozio e dell'ipermercato, immagina che ogni reparto dell'ipermercato abbia le proprie casse riservate solo a loro. È qui che entra in gioco l'idea di più corsie dati.

PCI-E ha subito molti cambiamenti sin dal suo inizio. Attualmente, le nuove schede madri utilizzano solitamente la versione 3 dello standard, con la versione 4 più veloce che diventa più comune, con la versione 5 prevista per il 2019. Ma versioni diverse utilizzano le stesse connessioni fisiche e queste connessioni possono essere effettuate in quattro dimensioni di base: x1, x4, x8 e x16. (Esistono porte x32, ma sono estremamente rare sulle normali schede madri dei computer).

Le diverse dimensioni fisiche delle porte PCI-Express consentono di distinguerle chiaramente in base al numero di connessioni simultanee con scheda madre: maggiore è fisicamente la porta, maggiore è il numero massimo di connessioni che può trasferire alla scheda o viceversa. Questi composti sono anche chiamati linee. Una linea può essere considerata come una traccia composta da due coppie di segnali: una per l'invio dei dati e l'altra per la ricezione.

Varie versioni dello standard PCI-E ti consentono di utilizzare velocità diverse su ogni corsia. Ma in generale, più corsie ci sono su una singola porta PCI-E, più velocemente i dati possono fluire tra la periferica e il resto del computer.

Tornando alla nostra metafora: se stiamo parlando di un venditore nel negozio, la corsia x1 sarà l'unico venditore che serve un cliente. Un negozio con 4 cassieri ha già 4 file x4. E così via, puoi dipingere i cassieri per il numero di linee, moltiplicando per 2.


Varie schede PCI Express

Tipi di dispositivi che utilizzano PCI Express x2, x4, x8, x12, x16 e x32

Per la versione PCI Express 3.0, la velocità massima totale di trasferimento dati è di 8 GT / s. In realtà, la velocità per la versione PCI-E 3 è leggermente inferiore a un gigabyte al secondo per corsia.

Pertanto, un dispositivo che utilizza una porta PCI-E x1, ad esempio a bassa potenza scheda audio o un'antenna Wi-Fi sarà in grado di trasmettere dati a una velocità massima di 1 Gbps.

Una scheda che si inserisce fisicamente in uno slot più grande - x4 O x8, ad esempio, una scheda di espansione USB 3.0 sarà in grado di trasferire i dati rispettivamente quattro o otto volte più velocemente.

La velocità di trasferimento delle porte PCI-E x16 è teoricamente limitata a una larghezza di banda massima di circa 15 Gbps. Questo è più che sufficiente nel 2017 per tutti i moderni schede grafiche sviluppato da NVIDIA e AMD.


La maggior parte delle schede grafiche discrete utilizza uno slot PCI-E x16

Il protocollo PCI Express 4.0 consente di utilizzare già 16 GT / se PCI Express 5.0 utilizzerà 32 GT / s.

Ma attualmente non ci sono componenti che possono utilizzare questa quantità di larghezza di banda con la massima larghezza di banda. Le moderne schede grafiche di fascia alta utilizzano in genere lo standard x16 PCI Express 3.0. Non ha senso utilizzare le stesse larghezze di banda per una scheda di rete che utilizzerà solo una corsia su una porta x16, poiché la porta Ethernet è in grado di trasmettere dati solo fino a un gigabit al secondo (che è circa un ottavo della larghezza di banda di una singola corsia PCI-E - ricorda: otto bit in un byte).

È possibile trovare sul mercato SSD PCI-E che supportano la porta x4, ma sembra che presto saranno sostituiti dal nuovo standard M.2 in rapida evoluzione. per SSD che possono utilizzare anche il bus PCI-E. alta qualità schede di rete e l'hardware per appassionati come i controller RAID utilizza un mix di formati x4 e x8.

Le dimensioni delle porte e le corsie PCI-E possono variare

Questo è uno dei compiti più confusi di PCI-E: una porta può essere realizzata nel fattore di forma x16, ma non avere abbastanza corsie per passare i dati, ad esempio solo x4. Questo perché anche se PCI-E può trasportare un numero illimitato di singole connessioni, esiste ancora un limite pratico alla larghezza di banda del chipset. Le schede madri più economiche con chipset più economici possono avere solo uno slot x8, anche se quello slot può ospitare fisicamente una scheda con fattore di forma x16.

Inoltre, le schede madri incentrate sui giocatori includono fino a quattro slot PCI-E x16 completi e altrettante corsie per il massimo throughput.

Ovviamente questo può causare problemi. Se la scheda madre ha due slot x16, ma uno di essi ha solo strisce x4, collegando un nuovo carta grafica ridurrà le prestazioni del primo fino al 75%. Questo, ovviamente, è solo un risultato teorico. L'architettura delle schede madri è tale che non vedrai un forte calo delle prestazioni.

La corretta configurazione di due schede grafiche deve utilizzare esattamente due slot x16 se si desidera il massimo comfort da un tandem di due schede video. Il manuale in ufficio ti aiuterà a scoprire quante linee sulla tua scheda madre ha questo o quello slot. sito web del produttore.

A volte i produttori segnano persino il numero di righe sulla textolite della scheda madre accanto allo slot.

Una cosa da tenere presente è che una scheda x1 o x4 più corta può inserirsi fisicamente in uno slot x8 o x16 più lungo. Ciò è possibile grazie alla configurazione dei contatti elettrici. Naturalmente, se la scheda è fisicamente più grande dello slot, non funzionerà per inserirla.

Quindi ricorda, quando acquisti schede di espansione o aggiorni quelle attuali, devi sempre ricordare sia la dimensione dello slot PCI Express sia il numero di corsie richieste.

Se chiedi quale interfaccia dovrebbe essere utilizzata per un SSD abilitato per NVMe, allora chiunque (chissà cos'è NVMe) risponderà: ovviamente PCIe 3.0 x4! È vero, con la giustificazione, è probabile che abbia difficoltà. Nella migliore delle ipotesi, otteniamo la risposta che tali unità supportano PCIe 3.0 x4 e la larghezza di banda dell'interfaccia è importante. Ha qualcosa, ma tutti i discorsi a riguardo sono iniziati solo quando è diventato affollato per alcune unità in alcune operazioni nell'ambito del "normale" SATA. Ma tra i suoi 600 MB/s e i (altrettanto teorici) 4 GB/s dell'interfaccia PCIe 3.0 x4 c'è solo un abisso pieno di opzioni! E se una linea PCIe 3.0 fosse sufficiente, visto che è già una volta e mezza più di SATA600? I combustibili vengono aggiunti al fuoco dai produttori di controller che minacciano di passare a PCIe 3.0 x2 nei prodotti economici, oltre al fatto che molti utenti non hanno questo e quello. Più precisamente, teoricamente ci sono, ma puoi rilasciarli solo riconfigurando il sistema o addirittura modificando qualcosa al suo interno, cosa che non vuoi fare. Ma compra un top disco a stato solido- Lo voglio, ma si teme che non ci sarà assolutamente alcun vantaggio da questo (nemmeno la soddisfazione morale dai risultati delle utilità di test).

Ma è così o no? In altre parole, è davvero necessario concentrarsi esclusivamente sulla modalità operativa supportata o è ancora possibile nella pratica rinunciare ai principi? Questo è ciò che abbiamo deciso di controllare oggi. Che il controllo sia veloce e non pretenda di essere esaustivo, ma le informazioni ricevute dovrebbero bastare (come ci sembra) almeno per pensare ... Nel frattempo, conosciamo brevemente la teoria.

PCI Express: standard esistenti e loro larghezza di banda

Cominciamo con cos'è PCIe e quanto velocemente funziona questa interfaccia. Spesso viene chiamato "bus", il che è in qualche modo ideologicamente errato: in quanto tale, non esiste un bus a cui siano collegati tutti i dispositivi. In effetti, esiste un insieme di connessioni punto-punto (simile a molte altre interfacce seriali) con un controller al centro e dispositivi ad esso collegati (ognuno dei quali può essere esso stesso un hub di livello successivo).

La prima versione di PCI Express è apparsa quasi 15 anni fa. L'orientamento all'uso all'interno del computer (spesso all'interno della stessa scheda) ha permesso di effettuare l'alta velocità standard: 2,5 gigatransazioni al secondo. Poiché l'interfaccia è seriale e full duplex, una singola corsia PCIe (x1; in realtà un'unità atomica) fornisce il trasferimento dei dati a velocità fino a 5 Gbps. Tuttavia, in ciascuna direzione - solo la metà di questo, ad es. 2,5 Gb / s, e questa è la velocità massima dell'interfaccia, e non "utile": per migliorare l'affidabilità, ogni byte è codificato con 10 bit, quindi la larghezza di banda teorica di una linea PCIe 1.x è di circa 250 MB/s a tratta. In pratica, è ancora necessario trasferire le informazioni di servizio e, di conseguenza, è più corretto parlare di ≈200 MB / s di trasferimento dei dati dell'utente. Che però all'epoca non solo copriva il fabbisogno della maggior parte dei dispositivi, ma forniva anche una solida scorta: basti ricordare che il predecessore del PCIe nella massa interfacce di sistema, vale a dire il bus PCI, ha fornito un throughput di 133 MB / s. E anche se consideriamo non solo l'implementazione di massa, ma anche tutte le opzioni PCI, il massimo era di 533 MB / se per l'intero bus, ad es. Qui, 250 MB / s (poiché PCI di solito fornisce una larghezza di banda completa, non utile) per riga - in uso esclusivo. E per i dispositivi che ne necessitano di più, inizialmente era prevista la possibilità di aggregare più linee in un'unica interfaccia, per potenze di due - da 2 a 32, ovvero la versione x32 prevista dallo standard in ogni direzione poteva già trasmettere fino a 8 GB / S. Nei personal computer, x32 non è stato utilizzato a causa della complessità della creazione e dell'allevamento dei controller e dei dispositivi corrispondenti, quindi la variante con 16 linee è diventata il massimo. Era utilizzato (ed è ancora utilizzato) principalmente dalle schede video, poiché la maggior parte dei dispositivi non ha bisogno di così tanto. In generale, sono sufficienti un numero considerevole e una riga, ma alcuni utilizzano con successo sia x4 che x8: solo sull'argomento dello storage: controller RAID o SSD.

Il tempo non si è fermato e circa 10 anni fa è apparsa la seconda versione di PCIe. I miglioramenti non riguardavano solo la velocità, ma è stato fatto anche un passo avanti in questo senso: l'interfaccia ha iniziato a fornire 5 gigatransazioni al secondo mantenendo lo stesso schema di codifica, ovvero il throughput è raddoppiato. Ed è raddoppiato di nuovo nel 2010: PCIe 3.0 fornisce 8 (invece di 10) gigatransazioni al secondo, ma la ridondanza è diminuita: ora 130 viene utilizzato per codificare 128 bit e non 160, come prima. In linea di principio, la versione PCIe 4.0 con il prossimo raddoppio delle velocità è già pronta per apparire sulla carta, ma nel prossimo futuro è improbabile che la vedremo massicciamente nell'hardware. In effetti, PCIe 3.0 è ancora utilizzato in molte piattaforme insieme a PCIe 2.0, perché le prestazioni di quest'ultimo semplicemente... non sono necessarie per molte applicazioni. E dove è necessario, funziona il buon vecchio metodo di aggregazione di linee. Solo ognuno di loro è diventato quattro volte più veloce negli ultimi anni, ad es. PCIe 3.0 x4 è PCIe 1.0 x16, lo slot più veloce nei computer mid-zero. Questa opzione è supportata dai migliori controller SSD e si consiglia di utilizzarla. È chiaro che se esiste una tale opportunità, molto non è sufficiente. E se lei non lo è? Ci saranno problemi e, in caso affermativo, quali? Questa è la domanda che dobbiamo affrontare.

Metodologia di prova

Eseguire i test con diverse versioni Lo standard PCIe non è difficile: quasi tutti i controller consentono di utilizzare non solo quello che supportano, ma anche tutti i precedenti. È più difficile con il numero di corsie: volevamo testare direttamente le varianti con una o due corsie PCIe. La scheda Asus H97-Pro Gamer che usiamo di solito chip Intel H97 set completo non supporta, ma oltre allo slot x16 "processore" (che di solito viene utilizzato), ne ha un altro che funziona in modalità PCIe 2.0 x2 o x4. Abbiamo approfittato di questo trio, aggiungendovi la modalità PCIe 2.0 dello slot "processore" per valutare se c'è una differenza. Tuttavia, in questo caso, non ci sono "intermediari" estranei tra il processore e l'SSD, ma quando si lavora con lo slot "chipset", c'è: il chipset stesso, che è effettivamente collegato al processore dallo stesso PCIe 2.0 x4 . Potremmo aggiungere qualche altra modalità operativa, ma avremmo comunque condotto la parte principale dello studio su un sistema diverso.

Il fatto è che abbiamo deciso di cogliere questa opportunità e allo stesso tempo verificare una "leggenda metropolitana", ovvero la convinzione dell'utilità di utilizzare processori di fascia alta per testare le unità. Quindi abbiamo preso il Core i7-5960X a otto core, un parente del Core i3-4170 solitamente utilizzato nei test (questi sono Haswell e Haswell-E), ma che ha quattro volte più core. Inoltre, la scheda Asus Sabertooth X99 trovata nei cassonetti ci è utile oggi per la presenza di uno slot PCIe x4, che infatti può funzionare come x1 o x2. In questo sistema, abbiamo testato tre varianti x4 (PCIe 1.0/2.0/3.0) dal processore e chipset PCIe 1.0 x1, PCIe 1.0 x2, PCIe 2.0 x1 e PCIe 2.0 x2 (in tutti i casi, le configurazioni del chipset sono contrassegnate sui diagrammi con l'icona (C)). Ha senso ora passare alla prima versione di PCIe, dato che difficilmente esiste una singola scheda che supporti solo questa versione dello standard e possa avviarsi da un dispositivo NVMe? Dal punto di vista pratico no, ma verificare a priori il rapporto previsto tra PCIe 1.1 x4 = PCIe 2.0 x2 e simili, ci tornerà utile. Se il test mostra che la scalabilità del bus corrisponde alla teoria, allora non importa che non siamo ancora riusciti a ottenere praticamente modi significativi Connessioni PCIe 3.0 x1 / x2: la prima sarà identica solo a PCIe 1.1 x4 o PCIe 2.0 x2 e la seconda a PCIe 2.0 x4. E li abbiamo.

In termini di software, ci siamo limitati solo a Anvil's Storage Utilities 1.1.0: misura abbastanza bene varie caratteristiche di basso livello delle unità, ma non abbiamo bisogno di nient'altro. Al contrario: qualsiasi influenza di altri componenti del sistema è estremamente indesiderabile, quindi i sintetici di basso livello non hanno alternative per i nostri scopi.

Come "corpo funzionante" abbiamo utilizzato un Patriot Hellfire da 240 GB. Come è stato riscontrato durante i test, questo non è un detentore del record di prestazioni, ma le sue caratteristiche di velocità sono abbastanza coerenti con i risultati. miglior SSD stessa classe e stessa capacità. Sì, e ci sono già dispositivi più lenti sul mercato e ce ne saranno altri. In linea di principio, sarà possibile ripetere i test con qualcosa di più veloce, tuttavia, come ci sembra, non ce n'è bisogno: i risultati sono prevedibili. Ma non anticipiamo noi stessi, ma vediamo cosa abbiamo ottenuto.

Risultati del test

Durante il test di Hellfire, abbiamo notato che la velocità massima sulle operazioni sequenziali può essere "spremuta" solo da un carico multi-thread, quindi anche questo dovrebbe essere preso in considerazione per il futuro: il throughput teorico è teorico, perché "reale " i dati, ricevuti in diversi programmi in base a diversi scenari, dipenderanno più non da esso, ma da questi stessi programmi e scenari - nel caso, ovviamente, quando le circostanze di forza maggiore non interferiscono :) Proprio tali circostanze che stiamo ora osservando : è già stato detto sopra che PCIe 1.x x1 è ≈200 MB/s, ed è quello che stiamo vedendo. Due corsie PCIe 1.x o una corsia PCIe 2.0 sono due volte più veloci, ed è esattamente quello che stiamo vedendo. Quattro corsie PCIe 1.x, due corsie PCIe 2.0 o una corsia PCIe 3.0 sono due volte più veloci, il che è stato confermato per le prime due opzioni, quindi è improbabile che la terza sia diversa. Cioè, in linea di principio, la scalabilità, come previsto, è l'ideale: le operazioni sono lineari, Flash le affronta bene, quindi l'interfaccia è importante. Il flash si interrompe fare bene a PCIe 2.0 x4 per la scrittura (quindi PCIe 3.0 x2 andrà bene). Leggere "può" di più, ma l'ultimo passaggio dà già un aumento e mezzo, e non due (come dovrebbe essere potenzialmente). Notiamo anche che non vi è alcuna differenza evidente tra il chipset e i controller del processore, e anche tra le piattaforme. Tuttavia, LGA2011-3 è un po' avanti, ma solo un po'.

Tutto è liscio e bello. Ma i modelli non si strappano: il massimo in questi test è solo poco più di 500 MB / s, e anche SATA600 o (in appendice ai test di oggi) PCIe 1.0 x4 / PCIe 2.0 x2 / PCIe 3.0 x1. Esatto: non aver paura del rilascio di controller di budget per PCIe x2 o della presenza di solo tante linee (e la versione dello standard 2.0) negli slot M.2 su alcune schede, quando non è necessario di più. A volte non serve tanto: i massimi risultati si ottengono con una coda di 16 comandi, cosa non tipica dei software di massa. Più spesso c'è una coda con 1-4 comandi, e per questo puoi cavartela con una riga del primissimo PCIe e persino del primissimo SATA. Tuttavia, ci sono spese generali e simili, quindi è utile un'interfaccia rapida. Tuttavia, troppo veloce, forse non dannoso.

E in questo test, le piattaforme si comportano in modo diverso e, con un'unica coda di comandi, si comportano in modo sostanzialmente diverso. Il "problema" non è affatto che molti core siano cattivi. Non sono ancora usati qui, tranne forse uno, e non tanto che la modalità boost si dispiega con forza e principale. Quindi abbiamo una differenza di circa il 20% nella frequenza dei core e una volta e mezza nella memoria cache: in Haswell-E funziona a una frequenza inferiore e non in sincronia con i core. In generale, la piattaforma superiore può essere utile solo per dare il via al massimo "yops" attraverso la modalità più multi-thread con una grande profondità della coda dei comandi. L'unico peccato è che dal punto di vista lavoro pratico questo è un sintetico molto sferico nel vuoto :)

A verbale, lo stato delle cose non è sostanzialmente cambiato, in tutti i sensi. Ma, divertente, su entrambi i sistemi, la modalità PCIe 2.0 x4 nello slot "processore" si è rivelata la più veloce. Su entrambi! E con più controlli/ricontrolli. A questo punto, potresti chiederti se ne hai bisogno questi sono i tuoi nuovi standard O è meglio non correre da nessuna parte ...

Quando si lavora con blocchi di dimensioni diverse, l'idillio teorico si rompe che ha ancora senso aumentare la velocità dell'interfaccia. I numeri risultanti sono tali che basterebbero un paio di corsie PCIe 2.0, ma in realtà, in questo caso, le prestazioni sono inferiori a quelle del PCIe 3.0 x4, seppur non a tratti. E in generale qui piattaforma di bilancio quello in alto "segna" in misura molto maggiore. Ma proprio tali operazioni si trovano principalmente nel software applicativo, ad es. questo diagramma è il più vicino alla realtà. Di conseguenza, non sorprende che interfacce spesse e protocolli alla moda non diano alcun "effetto wow". Più precisamente, verrà dato a chi passa dalla meccanica, ma lo fornirà esattamente come qualsiasi unità a stato solido con qualsiasi interfaccia.

Totale

Per facilitare la percezione dell'immagine dell'ospedale nel suo insieme, abbiamo utilizzato il punteggio dato dal programma (totale - per lettura e scrittura), normalizzandolo secondo la modalità "chipset" PCIe 2.0 x4: questo momentoè lui quello più diffuso, visto che si trova anche su piattaforme LGA1155 o AMD senza bisogno di "offendere" la scheda video. Inoltre, è equivalente a PCIe 3.0 x2, che i controller di budget si stanno preparando a padroneggiare. E sulla nuova piattaforma AMD AM4, ancora una volta, questa particolare modalità può essere ottenuta senza intaccare la scheda video discreta.

Quindi cosa vediamo? L'utilizzo di PCIe 3.0 x4, quando possibile, è sicuramente preferibile, ma non necessario: unità NVMe di fascia media (nella loro versione originale segmento superiore) porta letteralmente il 10% in più di prestazioni. E anche allora - a causa di operazioni, in generale, che non si incontrano così spesso nella pratica. Perché dentro questo caso questa opzione è implementata? In primo luogo, c'era una tale opportunità, ma la tasca non tira il titolo. In secondo luogo, ci sono unità e più veloci del nostro test Patriot Hellfire. In terzo luogo, ci sono aree di attività in cui i carichi "atipici" per un sistema desktop sono semplicemente abbastanza tipici. Ed è lì che le prestazioni del sistema di archiviazione sono più critiche, o almeno la capacità di farne parte molto velocemente. Ma all'ordinario computer personale tutto questo è irrilevante.

In essi, come possiamo vedere, l'uso di PCIe 2.0 x2 (o, di conseguenza, PCIe 3.0 x1) non porta a un drastico calo delle prestazioni, solo del 15-20%. E questo nonostante il fatto che in questo caso abbiamo limitato di quattro volte le potenziali capacità del controller! Per molte operazioni, questo throughput è sufficiente. Qui, una corsia PCIe 2.0 non è più sufficiente, quindi ha senso che i controller supportino esattamente PCIe 3.0 e in condizioni di grave carenza di corsie in sistema moderno questo funzionerà bene. Inoltre, la larghezza x4 è utile: anche se il sistema non supporta le moderne versioni PCIe, ti consentirà comunque di lavorare a velocità normale (anche se più lentamente di quanto potrebbe potenzialmente), se è presente uno slot più o meno ampio .

Fondamentalmente, un gran numero di scenari in cui la memoria flash stessa risulta essere il collo di bottiglia (sì, questo è possibile e insito non solo nella meccanica), porta al fatto che le quattro corsie della terza versione di PCIe su questa unità superano la prima di circa 3,5 volte - il throughput teorico Questi due casi differiscono di 16 volte. Da cui, ovviamente, non ne consegue che devi affrettarti a padroneggiare interfacce molto lente: il loro tempo è passato per sempre. È solo che molte delle funzionalità delle interfacce veloci possono essere implementate solo in futuro. O in condizioni che un normale utente di un normale computer non incontrerà mai direttamente nella sua vita (ad eccezione di chi ama misurarsi con ciò che conosce). In realtà, questo è tutto.

Le modalità operative dei bus di sistema PCI e ISA sono molto importanti. L'impostazione di valori errati può portare a un funzionamento instabile delle schede di espansione e a conflitti tra di esse. Opzioni Posizione - Articolo CONFIGURAZIONE DELLE CARATTERISTICHE DEL CHIPSET Avanzate(Premio BIOS 6.0), Funzionalità avanzate del chipset

Supporto PCI 2.1- Supporto per la specifica 2.1 del bus PCI. Per tutti i computer moderni, questa modalità dovrebbe essere abilitata. (abilitato). Un'eccezione è possibile solo se il computer dispone di schede di espansione del bus PCI meno recenti che non supportano questa specifica. Ma poi alcune schede PCI si rifiuteranno di funzionare.

Buffer di scrittura da CPU a PCI- utilizzo del buffer durante il trasferimento dei dati dal processore al bus PCI. Inclusione (abilitato) Questa modalità ha un effetto positivo sulla velocità del computer.

Pipeline PCI (pipeline PCI)- inclusione (abilitato) Questa opzione combina l'accumulo di dati dal processore al bus PCI con l'elaborazione della pipeline, che naturalmente aumenta le prestazioni.

Esplosione dinamica PCI- abilitazione della modalità burst di trasferimento dei dati tramite il bus PCI. Per migliorare le prestazioni, questa opzione deve essere abilitata (Enabled).

PCI Master Informazioni su WS Write- disabilitare il ritardo nello scambio tra dispositivi master sul bus PCI e RAM. Quando è acceso (abilitato) questa modalità aumenta le prestazioni complessive del computer, ma in caso di funzionamento instabile delle schede di espansione, questa opzione dovrà essere disattivata (Disabilitato).

Transazione ritardata (Transazione ritardata PCI)- L'abilitazione di questa opzione consente di accedere contemporaneamente sia alle schede ISA lente che alle schede PCI veloci, il che aumenta significativamente le prestazioni complessive. La disabilitazione di questa opzione rende impossibile l'accesso ai dispositivi che utilizzano il bus PCI durante l'accesso alle schede collegate al bus ISA. Naturalmente, quando si utilizzano schede ISA nel computer, questo parametro deve essere abilitato (Abilitato).

Concorrenza tra pari- consente il funzionamento in parallelo di più dispositivi collegati al bus PCI. Naturalmente, per garantire le massime prestazioni, il parametro deve essere abilitato. (abilitato). Ma non tutte le schede di espansione, specialmente quelle più vecchie, supportano questa funzione. Se dopo aver abilitato questa opzione si riscontra un funzionamento instabile del computer, specificare il valore Disabilitato.



Rilascio passivo- Consente il funzionamento in parallelo dei bus PCI e ISA. Inclusione (abilitato) Questa opzione ha un effetto positivo sulle prestazioni del computer.

Timer di latenza PCI- il numero massimo di cicli del bus PCI durante i quali un dispositivo connesso a questo bus può mantenere il bus occupato nel caso in cui anche un altro dispositivo abbia bisogno di accedere al bus. In genere è consentito trattenere l'autobus per 32 cicli. Se singole schede di espansione mostrano messaggi di errore o diventano instabili, aumentare questo valore.

Tempo di ripristino I/O a 16 bit- indica il ritardo in cicli dopo l'emissione di una richiesta di lettura o scrittura e l'operazione stessa per le schede di espansione a sedici bit collegate al bus ISA. Per cominciare, puoi provare a impostare il ritardo minimo su 1 clock. Se si verificano errori quando si lavora con tali dispositivi, aumentare il ritardo (massimo 4 cicli). Se nessuna scheda di espansione a 16 bit è collegata al bus ISA, è possibile specificare il valore N / A .

Bus AGP e schede video

Opzioni Posizione - Voci di menu IMPOSTAZIONE DELLE CARATTERISTICHE DEL BIOS, IMPOSTAZIONE DELLE CARATTERISTICHE DEL CHIPSET E PERIFERICHE INTEGRATE(Premio BIOS 4.51PG e AMIBIOS 1.24), Avanzate(Premio BIOS 6.0), Funzionalità avanzate del chipset E Periferiche integrate(Premio BIOS 6.0PG e AMIBIOS 1.45).

Dimensione apertura AGP (dimensione apertura grafica, dimensione finestra grafica)- taglia massima memoria ad accesso casuale, che può essere utilizzato per memorizzare le trame per una scheda grafica AGP. Di norma, l'allocazione ottimale è di 64 MB.

Modalità AGP-2X (4X, 8X) (AGP 4X supportato, AGP 8X supportato)- supporto per la modalità AGP2x (4X, 8X). Questo parametro dovrebbe essere impostato solo se la scheda video è collegata a autobus dell'AGP, è in grado di funzionare senza problemi in queste modalità. Per tutte le moderne schede grafiche il supporto deve essere abilitato (Abilitato).

Modalità AGP (capacità AGP)- consente di specificare la modalità AGP da utilizzare. Tutte le moderne schede video dovrebbero avere la modalità 8X abilitata.

Scrittura AGP Master1 WS- aggiunta di un ciclo di attesa durante la scrittura dei dati tramite il bus AGP. Di norma, non è necessario ed è meglio disabilitare questa opzione. (Disabilitato), e solo se la scheda video è diventata instabile in seguito, sono comparsi artefatti, specialmente nei giochi, accesi (abilitato) ulteriore ciclo di attesa.

Scrittura veloce AGP- in realtà lo stesso dell'opzione Scrittura AGP Master1 WS. Quando è acceso (abilitato) questa opzione, i dati vengono scritti senza indugio, quando si disattiva (Disabilitato) viene aggiunto un ciclo di attesa.

AGP Master1 WS Lettura- aggiunta di un ciclo di attesa durante la lettura dei dati tramite il bus AGP. Le raccomandazioni sono le stesse.

Prefetch da AGP a DRAM- abilitare la modalità prelettura, quando i dati successivi vengono letti automaticamente. Utilizzo (abilitato) Questa opzione migliora le prestazioni.

Spia tavolozza PCI/VGA- consente di sincronizzare i colori della scheda video e dell'immagine acquisita utilizzando la scheda di ingresso/uscita video (scheda di editing video). Se i colori del video vengono visualizzati in modo errato durante l'acquisizione, abilitare l'opzione (Abilitato).

Assegna IRQ per VGA- L'abilitazione di questa opzione indica di riservare un'interruzione per la scheda video. Sebbene la maggior parte delle schede video moderne non necessiti di un interrupt separato, è comunque preferibile abilitare questa opzione in termini di compatibilità e stabilità. (abilitato). E solo in caso di carenza di interruzioni gratuite (con un numero elevato di schede di espansione), puoi provare ad abbandonare la prenotazione (Disabilitato).

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