Anakartımdaki PCI Express Bağlantı Noktaları Neden Farklı Boyutlarda? x16, x8, x4 ve x1 Açıklaması

PCI Express standardı, son on yılda yapılan aşağı yukarı her masaüstü bilgisayarda bir yuva bulunan modern bilgi işlemin temellerinden biridir. Ancak bağlantının doğası biraz belirsiz: yeni bir bilgisayarda, tümü “PCIE” veya PCI-E olarak etiketlenmiş üç veya dört farklı boyutta yarım düzine bağlantı noktası görebilirsiniz. Öyleyse neden karışıklık ve hangilerini gerçekten kullanabilirsiniz?

PCI Express Bus'ı Anlama

Orijinal PCI (Peripheral Component Interconnect) sisteminin bir yükseltmesi olarak, PCI Express 2000'lerin başında ilk geliştirildiğinde büyük bir avantaja sahipti: seri veri yolu yerine noktadan noktaya erişim veri yolu kullanıyordu. Bu, her bir PCI bağlantı noktasının ve takılı kartlarının, birden fazla kart veya genişletme tek bir veri yolunda tıkanmadan maksimum hızlarından tam olarak yararlanabileceği anlamına geliyordu.

Layman'ın terimleriyle, masaüstü bilgisayarınızı bir restoran olarak hayal edin. Eski PCI standardı bir şarküteri gibiydi, herkes servis almak için tek bir satırda bekliyordu, servis hızı tezgahta tek bir kişi tarafından sınırlandırıldı. PCI-E daha çok bir bar gibidir; her kullanıcı, herkesin siparişini aynı anda alan birden fazla barmen ile atanmış bir koltuğa oturur. (Tamam, yani her kullanıcıya hemen bir barmen bulmak asla mümkün değildir, ancak bunun gerçekten harika bir bar olduğunu farz edelim.) Her genişletme kartı veya çevre birimi için ayrılmış veri yolları ile, tüm bilgisayar bileşenlere ve aksesuarlara daha hızlı erişebilir.

Şimdi şarküteri/bar metaforumuzu genişletmek için, bu koltukların bazılarında sadece onlar için ayrılmış birden fazla barmene sahip olduğunu hayal edin. İşte burada çoklu şerit fikri devreye giriyor.

Hızlı Şeritlerde Yaşam

PCI-E, başlangıcından bu yana birçok revizyondan geçti; şu anda yeni anakartlar genellikle standardın 3. sürümünü kullanır, daha hızlı sürüm 4 giderek daha yaygın hale gelir ve sürüm 5'in 2019'da çıkması beklenir. Ancak farklı revizyonların tümü aynı fiziksel bağlantıları kullanır ve bu bağlantılar dört ana boyutta olabilir : x1, x4, x8 ve x16. (x32 bağlantı noktaları mevcuttur, ancak son derece nadirdir ve genellikle tüketici donanımında görülmez.)

Farklı fiziksel boyutlar, anakarta farklı sayıda eşzamanlı veri pin bağlantısına izin verir: bağlantı noktası ne kadar büyükse, kart ve bağlantı noktası üzerindeki maksimum bağlantı o kadar fazladır. Bu bağlantılar halk dilinde "şeritler" olarak bilinir ve her PCI-E hattı, biri veri göndermek için diğeri veri almak için olmak üzere iki sinyal çiftinden oluşur. PCI-E standardının farklı revizyonları, her şeritte farklı hızlara izin verir. Ancak genel olarak konuşursak, tek bir PCI-E bağlantı noktasında ve bağlı kartında ne kadar fazla şerit varsa, çevre birimi ile bilgisayar sisteminin geri kalanı arasında o kadar hızlı veri akışı olabilir.

Bar metaforumuza geri dönersek: barda oturan her kullanıcıyı bir PCI-E cihazı olarak hayal ederseniz, x1 şerit tek bir müşteriye hizmet veren tek bir barmen olacaktır. Ancak tahsis edilen "x4" koltukta oturan bir patronun kendisine içecek ve yiyecek getiren dört barmeni ve "x8" koltuğunda sadece içecekleri için sekiz barmeni ve "x16" koltuğunda oturanın on altı barmeni olurdu. barmenler sadece onun için. Ve şimdi barlar ve barmenler hakkında konuşmayı bırakacağız çünkü zavallı mecazi içicilerimiz alkol zehirlenmesi tehlikesiyle karşı karşıya.

Hangi Çevre Birimleri Hangi Bağlantı Noktalarını Kullanıyor?

PCI Express'in ortak revizyon 3.0 sürümü için, şerit başına maksimum veri hızı sekiz gigatransferdir; bu, "tüm veri ve elektronik ek yükü aynı anda" anlamına gelen bir terimdir. Gerçek dünyada, PCI-E revizyon 3'ün hızı, şerit başına saniyede bir gigabayttan biraz daha azdır.

İLGİLİ: Şimdi Yeni Bir NVIDIA veya AMD Grafik Kartı Satın Alma Zamanı mı?

Bu nedenle, düşük güçlü ses kartı veya Wi-Fi anteni gibi bir PCI-E x1 bağlantı noktası kullanan bir aygıt, bilgisayarın geri kalanına yaklaşık 1 GBps hızında veri aktarabilir. USB 3.0 genişletme kartı gibi, fiziksel olarak daha büyük x4 veya x8 yuvasına uyan bir kart, verileri dört veya sekiz kat daha hızlı aktarabilir - ve bu USB bağlantı noktalarından ikiden fazlası maksimum değerde kullanılıyorsa, aktarması gerekir. transfer oranı. 3.0 revizyonunda teorik maksimum 15GBps civarında olan PCI-E x16 bağlantı noktaları, NVIDIA ve AMD tarafından tasarlanan neredeyse tüm modern grafik kartları için kullanılır.

İLGİLİ: M.2 Genişletme Yuvası Nedir ve Nasıl Kullanabilirim?

Hangi genişletme kartlarının hangi şerit sayısını kullanacağına dair belirlenmiş bir yönerge yoktur. Grafik kartları, yalnızca maksimum veri aktarımı için x16 kullanma eğilimindedir, ancak Ethernet bağlantı noktası yalnızca saniyede bir gigabit hızında veri aktarabildiğinde, bir x16 bağlantı noktası ve on altı tam şerit kullanmak için bir ağ kartına ihtiyacınız yoktur ( bir PCI-E hattının veriminin yaklaşık sekizde biri—unutmayın, bir bayta sekiz bit). x4 bağlantı noktasını tercih eden az miktarda PCI-E takılı katı hal sürücüsü vardır, ancak bunlar, PCI-E veri yolunu da kullanabilen yeni M.2 standardı tarafından hızla geride bırakılmış gibi görünüyor. Bağdaştırıcılar ve RAID denetleyicileri gibi ileri teknoloji ağ kartları ve meraklı donanımlar, x4 ve x8 biçimlerinin bir karışımını kullanır.

Unutmayın: PCI-E Bağlantı Noktası Boyutu ve Şeritler Aynı Şey Olmayabilir

İLGİLİ: "Yonga Seti" Nedir ve Neden Umursayım?

İşte PCI-E kurulumunun daha kafa karıştırıcı kısımlarından biri: bir bağlantı noktası bir x16 kartı boyutunda olabilir, ancak yalnızca x4 gibi daha az hızlı bir şey için yeterli veri şeridine sahip olabilir. Bunun nedeni, PCI-E'nin temelde sınırsız sayıda bireysel bağlantıyı barındırabilmesine rağmen, yonga setinin şerit veriminde hala pratik bir sınır olmasıdır. Daha bütçe odaklı yonga setlerine sahip daha ucuz anakartlar, bu yuva fiziksel olarak bir x16 kartı barındırabilse bile, yalnızca tek bir x8 yuvasına kadar çıkabilir. Bu arada, "oyuncu" anakartları, maksimum GPU uyumluluğu için dört adede kadar tam x16 boyutlu ve x16 şeritli PCI-E yuvası içerecek. (Bunu burada daha ayrıntılı olarak tartıştık.)

Açıkçası, bu sorunlara neden olabilir. Anakartınızda iki adet x16 boyutlu yuva varsa, ancak bunlardan birinde yalnızca x4 şerit varsa, o zaman yeni grafik kartınızı yanlış yuvaya takmak performansını %75 oranında darboğaz yapabilir. Bu elbette teorik bir sonuç: Anakartların mimarisi, bu kadar dramatik bir düşüş görmeyeceğiniz anlamına geliyor. Mesele şu ki, doğru kartın doğru yuvaya girmesi gerekiyor.

Neyse ki, belirli PCI yuvalarının şerit kapasitesi genellikle bilgisayar veya ana kart kılavuzunda hangi yuvanın hangi kapasiteye sahip olduğunu gösteren bir çizimle belirtilir. El kitabınız yoksa, şerit sayısı genellikle anakartın PCB'sinde bağlantı noktasının yanında şöyle yazılır:

Ayrıca, daha kısa bir x1 veya x4 kartı, daha uzun bir x8 veya x16 yuvasına fiziksel olarak sığabilir: elektrik kontaklarının ilk pin konfigürasyonu onu uyumlu hale getirir. Kart fiziksel olarak biraz gevşek olabilir, ancak bir PC kasasının genişletme yuvalarına vidalandığında, yeterince sağlam olmaktan daha fazlasıdır. Doğal olarak, bir kartın temas noktaları yuvadan fiziksel olarak daha büyükse, yerleştirilemez.

Bu nedenle, PCI Express yuvaları için genişletme veya yükseltme kartları satın alırken, mevcut bağlantı noktalarınızın hem boyutuna hem de şerit derecesine dikkat etmeniz gerektiğini unutmayın.

Resim kredisi: Newegg, Amazon