Mengapa Ukuran PCI Express di Motherboard Saya Berbeza dengan Ukuran? x16, x8, x4, dan x1 Dijelaskan

Standard PCI Express adalah salah satu asas pengkomputeran moden, dengan slot pada lebih kurang setiap komputer desktop yang dibuat dalam dekad terakhir. Tetapi sifat sambungannya agak kabur: pada PC baru, anda mungkin melihat setengah lusin port dalam tiga atau empat saiz berbeza, semuanya berlabel "PCIE" atau PCI-E. " Jadi mengapa kekeliruan itu, dan yang mana yang sebenarnya boleh anda gunakan?

Memahami PCI Express Bus

Sebagai peningkatan sistem PCI (Peripheral Component Interconnect) yang asli, PCI Express mempunyai satu kelebihan besar ketika awalnya dikembangkan pada awal tahun 2000an: ia menggunakan bas akses titik ke titik dan bukannya bas bersiri. Ini bermaksud bahawa setiap port PCI dan kad yang dipasang dapat memanfaatkan sepenuhnya kelajuan maksimum mereka, tanpa banyak kad atau pengembangan tersumbat dalam satu bus.

Dalam istilah awam, bayangkan PC desktop anda sebagai restoran. Standard PCI lama seperti deli, semua orang menunggu dalam satu baris untuk dilayan, dengan kelajuan perkhidmatan yang dibatasi oleh satu orang di kaunter. PCI-E lebih menyerupai bar, setiap pelindung duduk di tempat duduk yang ditentukan, dengan beberapa bartender mengambil pesanan semua orang sekaligus. (Baiklah, jadi tidak pernah mungkin untuk mendapatkan bartender kepada setiap pelindung dengan segera, tetapi mari kita berpura-pura ini adalah bar yang sangat bagus.) Dengan jalur data khusus untuk setiap kad pengembangan atau periferal, seluruh komputer dapat mengakses komponen dan aksesori dengan lebih cepat.

Sekarang untuk memperluas metafora deli / bar kami, bayangkan bahawa beberapa tempat duduk mempunyai beberapa bartender yang disediakan khas untuk mereka. Di situlah timbulnya idea mengenai pelbagai jalur.

Kehidupan di Jalan Cepat

PCI-E telah melalui beberapa semakan sejak penubuhannya; motherboard baru yang kini menggunakan versi 3 standard, dengan versi 4 yang lebih cepat menjadi lebih biasa dan versi 5 dijangka akan digunakan pada tahun 2019. Tetapi semakan yang berbeza semuanya menggunakan sambungan fizikal yang sama, dan sambungan tersebut boleh didapati dalam empat ukuran utama : x1, x4, x8, dan x16. (Port x32 ada, tetapi sangat jarang berlaku dan umumnya tidak dilihat pada perkakasan pengguna.)

Saiz fizikal yang berbeza memungkinkan berlainan bilangan sambungan pin data serentak ke papan induk: semakin besar port, semakin banyak sambungan maksimum pada kad dan port. Sambungan ini dikenali sebagai "lorong", dengan setiap jalur PCI-E terdiri dari dua pasangan isyarat, satu untuk menghantar data dan satu lagi untuk menerima data. Penyemakan yang berbeza dari standard PCI-E memungkinkan berlainan kelajuan pada setiap lorong. Tetapi secara umum, semakin banyak jalur pada port PCI-E tunggal dan kad yang disambungkannya, semakin cepat data dapat mengalir antara sistem komputer dan sistem komputer yang lain.

Kembali ke metafora bar kami: jika anda membayangkan setiap pelindung duduk di bar sebagai peranti PCI-E, maka jalur x1 akan menjadi bartender tunggal yang melayani satu pelanggan. Tetapi pelindung yang duduk di tempat duduk "x4" akan mempunyai  empat  bartender yang mengambil minuman dan makanan kepadanya, dan tempat duduk "x8" akan mempunyai lapan bartender hanya untuk minumannya, dan yang di tempat duduk "x16" akan mempunyai enam belas bartender hanya untuknya. Dan sekarang kita akan berhenti bercakap mengenai bar dan bartender, kerana peminum metafora kita yang lemah berada dalam bahaya keracunan alkohol.

Periferal Yang Menggunakan Pelabuhan Yang Mana?

Untuk PCI Express versi 3.0 revisi umum, kadar data per jalur maksimum adalah lapan gigatransfer, istilah yang bermaksud "semua data dan overhead elektronik sekaligus." Di dunia nyata, kelajuan untuk semakan PCI-E 3 adalah sedikit kurang dari satu gigabait sesaat, per jalur.

BERKAITAN: Adakah Sekarang Masa yang Baik untuk Membeli Kad Grafik NVIDIA atau AMD Baru?

Oleh itu, peranti yang menggunakan port PCI-E x1, seperti kad suara berkuasa rendah atau antena Wi-Fi, dapat memindahkan data ke komputer lain dengan jarak kira-kira 1GBps. Kad yang bertemu dengan slot x4 atau x8 yang lebih besar secara fizikal, seperti kad pengembangan USB 3.0, dapat memindahkan data empat atau lapan kali lebih cepat - dan perlu, jika lebih dari dua port USB tersebut digunakan pada tahap maksimum kadar pemindahan. Port PCI-E x16, dengan maksimum teori sekitar 15GBps pada semakan 3.0, digunakan untuk hampir semua kad grafik moden yang direka oleh NVIDIA dan AMD.

BERKAITAN: Apakah Slot Pengembangan M.2, dan Bagaimana Saya Boleh Menggunakannya?

Tidak ada garis panduan yang ditetapkan untuk mana kad pengembangan akan menggunakan sebilangan lorong. Kad grafik cenderung menggunakan x16 hanya untuk pemindahan data maksimum, tetapi jelas anda tidak memerlukan kad rangkaian untuk menggunakan port x16 dan enam belas lorong penuh ketika port Ethernetnya hanya mampu memindahkan data pada satu gigabit sesaat ( kira-kira kelapan dari throughput satu lorong PCI-E — ingat, lapan bit ke bait). Terdapat sebilangan kecil pemacu keadaan pepejal yang dipasang di PCI-E yang lebih suka port x4, tetapi sepertinya kereta api tersebut cepat ditimpa oleh standard M.2 baru, yang juga dapat menggunakan bus PCI-E. Kad rangkaian mewah dan peralatan peminat seperti penyesuai dan pengawal RAID menggunakan gabungan format x4 dan x8.

Ingat: Ukuran Port dan Jalur PCI-E Mungkin Tidak Sama

BERKAITAN: Apa itu "Chipset", dan Mengapa Saya Perlu Peduli?

Inilah salah satu bahagian penyediaan PCI-E yang lebih membingungkan: port mungkin berukuran kad x16, tetapi hanya mempunyai jalur data yang mencukupi untuk sesuatu yang jauh lebih pantas, seperti x4. Ini kerana walaupun PCI-E dapat menampung jumlah sambungan individu pada dasarnya tidak terbatas, masih ada had praktikal pada lorong throughput chipset. Papan induk yang lebih murah dengan chipset berorientasikan belanjawan mungkin hanya naik ke satu slot x8 tunggal, walaupun slot itu secara fizikal dapat menampung kad x16. Sementara itu, motherboard "gamer" akan merangkumi hingga empat slot PCI-E bersaiz x16 penuh dan jalur x16 untuk keserasian GPU maksimum. (Kami telah membincangkannya dengan lebih terperinci di sini.)

Jelas sekali, ini boleh menimbulkan masalah. Sekiranya papan induk anda mempunyai dua slot berukuran x16, tetapi salah satunya hanya mempunyai jalur x4, maka dengan memasukkan kad grafik baru anda ke slot yang salah boleh menyebabkan prestasinya merosot sebanyak 75%. Itu hasil teorinya, tentu saja: seni bina papan induk bermaksud anda tidak akan melihat penurunan yang begitu dramatik. Maksudnya, kad yang betul perlu masuk slot yang betul.

Nasib baik, kapasiti jalur slot PCI tertentu umumnya dinyatakan dalam manual komputer atau motherboard, dengan gambaran slot mana yang mempunyai kapasiti. Sekiranya anda tidak mempunyai manual anda, jumlah lorong biasanya ditulis pada PCB papan induk di sebelah port, seperti:

Juga, kad x1 atau x4 yang lebih pendek secara fizikal dapat dimasukkan ke dalam slot x8 atau x16 yang lebih panjang: konfigurasi pin awal kenalan elektrik menjadikannya serasi. Kad mungkin sedikit longgar secara fizikal, tetapi apabila dipasang pada slot pengembangan casing PC, kadbodnya lebih kukuh. Secara semula jadi, jika kenalan kad secara fizikal lebih besar daripada slot, ia tidak dapat dimasukkan.

Oleh itu, ingatlah, semasa membeli kad pengembangan atau peningkatan untuk slot PCI Express, anda harus berhati-hati dengan ukuran dan peringkat jalur port yang tersedia.

Kredit gambar: Newegg, Amazon