PCI Express е популярна технология в наши дни и мнозина се питат какво представлява, какво прави и защо има толкова много шум около графичните карти, твърдотелни устройства и дънни платки, които поддържат PCI Express 4.0 . В тази статия ще отговорим на тези въпроси. Също така ще се опитаме да хвърлим малко светлина върху това какви са PCIe лентите, какви типове PCIe слотове има и какво е новото в PCI Express 4.0 . Ако сте любопитни да научите повече, прочетете нататък:

Какво е PCI Express и какво означава?

PCI Express е съкращение от Peripheral Component Interconnect Express и представлява стандартен интерфейс за свързване на периферен хардуер към дънната платка на компютър. С други думи, PCI Express , или съкратено PCIe , е интерфейс, който свързва вътрешни карти за разширение^{(is an interface that connects internal expansion cards)} като графични карти, звукови карти, Ethernet и Wi-Fi адаптери^{(graphics cards, sound cards, Ethernet and Wi-Fi adapters)} към дънната платка. Освен това^{(Furthermore)} PCI Express^{(PCI Express)} се използва и за свързване на някои типове твърдотелни устройства^{(solid-state drives)} , които обикновено са много бързи.

Какви видове PCI Express слотове и размери има и какво означават PCIe ленти?

За да свържете картите за разширение към дънната платка, PCI Express използва физически слотове. Често срещаните PCI Express слотове, които виждаме на дънните платки, са PCIe x1 , PCIe x4 , PCIe x8 и PCIe x16 . Числото, което идва след буквата "x", ни казва физическите размери на PCI Express слота, което от своя страна се определя от броя на щифтовете върху него. Колкото по-голямо е числото, толкова по-дълъг е PCIe слотът и толкова повече щифтове, които свързват картата за разширение към слота.

Освен това, числото "x" също ви казва колко ленти са налични в този слот за разширение. Ето как се сравняват често използваните PCIe слотове:^(PCIe)

• PCIe x1: има 1 лента^{(1 lane)} , 18 пина и дължина 25 мм
• PCIe x4: има 4 ленти^{(4 lanes)} , 32 пина и 39 мм дължина
• PCIe x8: има 8 ленти^{(8 lanes)} , 49 пина и 56 мм дължина
• PCIe x16: има 16 ленти^{(16 lanes)} , 82 пина и 89 мм дължина

PCI Express лентите са пътища между чипсета на дънната платка и PCIe слотове или други устройства, които са част от дънната платка, като гнездото за процесор, M.2 SSD слотове, мрежови адаптери, SATA контролери или USB контролери.

В PCI Express всяка лента е индивидуална, което означава, че не може да се споделя между различни устройства. Например, ако вашата графична карта е свързана към PCIe x16 слот, това означава, че има 16 независими ленти, предназначени само за нея. Никой друг компонент не може да използва тези ленти, освен графичната карта.

Ето една идея, която може да ви улесни да разберете какво представляват PCI Express лентите: просто си представете, че PCI Express е магистрала и колите, които карат по нея, са данните, които се прехвърлят. Колкото повече ленти са налични на магистрала, толкова повече коли могат да се движат по нея; колкото повече PCIe ленти имате, толкова повече данни могат да бъдат прехвърлени.

PCI Express карта може да се побере и да работи на всеки PCIe слот^(PCIe) , наличен на дънната платка, стига този слот да не е по-малък от картата за разширение. Например, можете да поставите PCIe x1 карта в PCIe x16 слот. Не можете обаче да направите обратното. Можете да монтирате, например, PCIe x1 звукова карта в PCIe x16 слот, но не можете да монтирате PCIe x16 графична карта в PCIe x1 слот.

Какви версии на PCI Express има и какви скорости на пренос на данни (пропускателна способност) поддържат?

Днес се използват четири версии на PCI Express : PCI Express 1.0 , PCI Express 2.0 , PCI Express 3.0 и PCI Express 4.0 . Всяка версия на PCIe поддържа приблизително удвоена честотна лента от предишната PCIe^{(Each PCIe version supports roughly double the bandwidth of the previous PCIe)} . Ето какво предлага всеки от тях:

• PCI Express 1.0: има честотна лента от 250 MB/s per lane
• PCI Express 2.0: има честотна лента от 500 MB/s per lane
• PCI Express 3.0: има честотна лента от 984.6 MB/s per lane
• PCI Express 4.0: има честотна лента от 1969 MB/s per lane

Не забравяйте^(Remember) , че PCIe слотове могат да предложат не само една, а повече ленти? Стойностите на честотната лента, които споделихме, се умножават по броя на наличните ленти на PCIe слот. Ако искате да изчислите колко честотна лента е налична за определена карта за разширение, трябва да умножите нейната PCIe честотна лента на лента с броя на лентите, които са налични за нея.

Например, графична карта, която поддържа PCI Express 4.0 и е свързана към слот PCIe x16 , има достъп до обща честотна лента от около 31,51 GB/s . Това е резултатът от умножаването на 1969 MB/s по 16 ( PCIe честотна лента на лента * 16 ленти). Впечатляващо, нали?

Ето как се мащабират версиите на PCI Express , когато вземете предвид лентите на PCI Express :

В бъдеще има нови версии на PCI Express , като PCI Express 5.0 и PCI Express 6.0 . Спецификацията PCIe 5.0 беше финализирана през лятото на 2019 г., предлагайки пропускателна способност до 3938 MB/s на лента и до 63 GB/s в x16 конфигурация. Въпреки това, вероятно няма да го видим скоро на компютърен хардуер от потребителски клас.

Широко достъпен ли е най-новият PCI Express 4.0 ?

Засега PCI Express 4.0 е най-бързата налична спецификация за домашни компютри. Въпреки това, PCI Express 4.0 се поддържа само от AMD на най-новите му дънни платки, които са базирани на чипсет X570, сдвоен с процесори AMD Ryzen от третото поколение. ^{(PCI Express 4.0 is only supported by AMD on its latest motherboards that are based on the X570 chipset paired with AMD Ryzen processors from the third generation.)}Освен ако нямате такива, няма смисъл да купувате графични карти или твърдотелни устройства, които поддържат PCIe 4.0 .

Говорейки за това, въпреки че вече има много SSD^(SSDs) , които поддържат PCIe 4.0 , единствените графични карти, които работят на PCIe 4.0 , са Radeon RX 5000s на ^{(Radeon RX 5000s)}AMD , като Radeon RX 5700 XT и Radeon RX 5700 . Intel все още не е предложила поддръжка за PCI Express 4.0 на нито един от своите хардуери.

Как PCI Express 4.0 влияе на скоростта на вашата графична карта?

Някои хора задават интересен въпрос: По-бързата и по-нова спецификация PCI Express 4.0 влияе ли положително на скоростта на графичната карта? Бързият отговор е не^(no) , не става и не получавате повече кадри в секунда! Ето защо:

Когато играете игра, графичната карта използва своята специална RAM ( GDDR ), за да задържи текстурите, използвани за изобразяване на кадрите на екрана. Освен часовниците на графичния процесор^(GPU) , тази графична памет е най-важното нещо за това колко кадъра получавате всяка секунда.

Графичната карта трябва да използва интерфейса PCI Express , който я свързва с дънната платка, само когато трябва да комуникира с процесора или да зареди текстури от системната памет ( RAM на компютъра ). Това не трябва да се случва често, тъй като съвременните графични карти имат много собствена специална RAM . И дори ако/когато това се случи, след като текстурите са били прехвърлени през PCI Express интерфейса от системната RAM и са били заредени в паметта на графичната карта, те остават там. Причината за това е, че графичната памет е много пъти по-бърза от RAM на системата .

Нито една от наличните днес графични карти не се нуждае от пълната честотна лента, предлагана от слотовете PCI Express 4.0 x16 . За допълнителна информация прочетете нашия анализ относно въздействието, което PCI Express 4.0 оказва спрямо PCI Express 3.0 в днешните настолни компютри: PCI Express 4 срещу PCIe 3: Има ли подобрение в производителността?^{(PCI Express 4 vs PCIe 3: Is there a performance improvement?)}

Какво ще кажете за съвместимостта на версиите на PCI Express ?

Всички версии на PCI Express са съвместими една с друга. Например, PCI Express 4.0 графична карта работи дори ако я свържете към дънна платка, която поддържа само PCI Express 3.0 или дори 2.0. Въпреки това, честотната лента на интерфейса PCI Express е ограничена от най-малкия фактор. Например, ако свържете PCI Express 4.0 SSD към дънна платка, която поддържа само PCI Express 3.0 , този SSD работи на PCIe 3.0 . Вместо да има достъп до честотна лента от 7,88 GB/s , той може да използва само 3,94 GB/s , така че максималната му теоретична скорост е наполовина.

Имате ли други въпроси относно PCI Express ?

Сега трябва да имате по-добра представа какво представлява PCI Express и да разберете повече за различните типове PCIe слотове, ленти и версии. Имате ли други въпроси, на които можем да отговорим? Ако го направите или ако имате какво да добавите към тази статия, не се колебайте да оставите коментар по-долу.

What is PCI Express? Do PCIe lanes, slots, and versions matter?

PCI Express is а popular technology these days, and many are asking what it is, what it does, and why there's so much fuss about graphicѕ cards, solid-state drives, and motherboards that sυpport PCI Express 4.0. In this article, we're going to answer these questions. We are also going to try to shed somе light on what PCIe lanes are, what typеs оf PCIe slotѕ are there, and what's new in PCI Express 4.0. If you're curious to learn more, read on:

What is PCI Express, and what does it stand for?

PCI Express stands for Peripheral Component Interconnect Express and represents a standard interface for connecting peripheral hardware to the motherboard on a computer. In other words, PCI Express, or PCIe abbreviated, is an interface that connects internal expansion cards such as graphics cards, sound cards, Ethernet and Wi-Fi adapters to the motherboard. Furthermore, PCI Express is also used to connect some types of solid-state drives that are usually very fast.

What types of PCI Express slots and sizes are there, and what to PCIe lanes mean?

To interconnect the expansion cards to the motherboard, PCI Express uses physical slots. The common PCI Express slots we see on motherboards are PCIe x1, PCIe x4, PCIe x8, and PCIe x16. The number that comes after the "x" letter tell us the physical dimensions of the PCI Express slot, which, in its turn, is determined by the number of pins on it. The higher the number, the longer the PCIe slot and the more pins that interconnect the expansion card to the slot.

Furthermore, the "x" number also tells you how many lanes are available in that expansion slot. Here's how the commonly used PCIe slots compare:

• PCIe x1: has 1 lane, 18 pins, and 25 mm in length
• PCIe x4: has 4 lanes, 32 pins, and 39 mm in length
• PCIe x8: has 8 lanes, 49 pins, and 56 mm in length
• PCIe x16: has 16 lanes, 82 pins, and 89 mm in length

PCI Express lanes are paths between the motherboard chipset and PCIe slots or other devices that are part of the motherboard, such as the processor socket, M.2 SSD slots, network adapters, SATA controllers, or USB controllers.

In PCI Express, each lane is individual, meaning that it cannot be shared between different devices. For example, if your graphics card is connected to a PCIe x16 slot, it means that it has 16 independent lanes dedicated just to it. No other component can use those lanes except the graphics card.

Here's an idea that might make it easier for you to grasp what PCI Express lanes are: just imagine that PCI Express is a highway and the cars that drive on it are the data that's being transferred. The more lanes you have available on a highway, the more cars that can drive on it; the more PCIe lanes you have, the more data that can be transferred.

A PCI Express card can fit and work on any PCIe slot available on the motherboard, as long as that slot is not smaller than the expansion card. For example, you can fit a PCIe x1 card in a PCIe x16 slot. However, you can't do the opposite. You can mount, for instance, a PCIe x1 sound card in a PCIe x16 slot, but you cannot mount a PCIe x16 graphics card in a PCIe x1 slot.

What PCI Express versions are there, and what data transfer speeds (bandwidth) do they support?

There are four versions of PCI Express in use today: PCI Express 1.0, PCI Express 2.0, PCI Express 3.0, and PCI Express 4.0. Each PCIe version supports roughly double the bandwidth of the previous PCIe. Here's what each of them offers:

• PCI Express 1.0: has a bandwidth of 250 MB/s per lane
• PCI Express 2.0: has a bandwidth of 500 MB/s per lane
• PCI Express 3.0: has a bandwidth of 984.6 MB/s per lane
• PCI Express 4.0: has a bandwidth of 1969 MB/s per lane

Remember that PCIe slots can offer not just one, but more lanes? The bandwidth values we shared are multiplied by the number of lanes available on a PCIe slot. If you want to calculate how much bandwidth is available for a certain expansion card, you have to multiply its PCIe bandwidth per lane with the number of lanes that are available for it.

For example, a graphics card that supports PCI Express 4.0 and is connected to a PCIe x16 slot has access to a total bandwidth of about 31.51 GB/s. That's the result of multiplying 1969 MB/s by 16 (PCIe bandwidth per lane * 16 lanes). Impressive, right?

Here's how PCI Express versions scale when you take PCI Express lanes into account:

In the future, there are new PCI Express versions coming, such as PCI Express 5.0 and PCI Express 6.0. The PCIe 5.0 specification has been finalized in the summer of 2019, offering a bandwidth of up to 3938 MB/s per lane and up to 63 GB/s in x16 configuration. However, we're likely not going to see it soon on consumer-grade computer hardware.

Is the latest PCI Express 4.0 widely available?

For now, PCI Express 4.0 is the fastest specification available for home computers. However, PCI Express 4.0 is only supported by AMD on its latest motherboards that are based on the X570 chipset paired with AMD Ryzen processors from the third generation. Unless you have these, there's no point in buying graphics cards or solid-state drives that support PCIe 4.0.

Speaking of which, although there are already many SSDs that support PCIe 4.0, the only graphics cards that do work on PCIe 4.0 are AMD's Radeon RX 5000s, such as Radeon RX 5700 XT and Radeon RX 5700. Intel has yet to offer support for PCI Express 4.0 on any of its hardware.

How does PCI Express 4.0 affect the speed of your graphics card?

Some people are asking an interesting question: Does the faster and newer PCI Express 4.0 specification positively affect the speed of the graphics card? The quick answer is no, it doesn't, and you do not get more frames per second! Here's why:

When you are playing a game, the graphics card uses its dedicated RAM (GDDR) to hold the textures used for rendering the frames on the screen. Besides the GPU clocks, that graphics memory is the most important thing for how many frames you get each second.

The graphics card only has to use the PCI Express interface that connects it to the motherboard when it needs to communicate with the processor or load textures from the system memory (the computer's RAM). That's not supposed to happen often, as modern graphics cards have a lot of dedicated RAM of their own. And, even if/when it happens, once the textures have been transferred via the PCI Express interface from the system RAM and have been loaded into the graphics card's memory, they stay there. The reason for that is that the graphics memory is many times faster than the system's RAM.

None of the graphics cards available today need the full bandwidth offered by the PCI Express 4.0 x16 slots. For further information, read our analysis about the impact PCI Express 4.0 has versus PCI Express 3.0 in today's desktop computers: PCI Express 4 vs PCIe 3: Is there a performance improvement?

What about PCI Express versions compatibility?

All PCI Express versions are compatible with one another. For example, a PCI Express 4.0 graphics card works even if you connect it to a motherboard that only supports PCI Express 3.0 or even 2.0. However, the bandwidth of the PCI Express interface is limited by the smallest factor. For example, if you connect a PCI Express 4.0 SSD to a motherboard that only supports PCI Express 3.0, that SSD works on PCIe 3.0. Instead of having access to a bandwidth of 7.88 GB/s, it can only use 3.94 GB/s, so its maximum theoretical speed is halved.

Do you have any other questions regarding PCI Express?

Now you should have a better idea of what PCI Express is, and understand more about the different types of PCIe slots, lanes, and versions. Do you have any other questions that we might answer? If you do, or if you have something to add to this article, do not hesitate to leave a comment below.

Related posts

• PCI Express 4 срещу PCIe 3: Има ли подобрение в производителността?

• AMD Ryzen 5 5600X с овърклок на 4,8 GHz: Струва ли си? -

• ReadyBoost работи ли? Подобрява ли производителността за по-бавни компютри?

• Microsoft доставя новия Surface Pro. 11 неща, които трябва да знаете!

• Windows 11 срещу Windows 10 на процесори Intel Core от 12-то поколение

• 7 начина да следите производителността на вашите системи с диспечера на задачите

• Какво е ICM файл? Как да го използвам за инсталиране на цветен профил в Windows 10?

• Поправете проблема: Плъзгането и пускането не работи в Windows -

• Как да персонализирате настройките на AutoPlay в Windows за всички медии и устройства

• Как да влезете в UEFI/BIOS от Windows 11 (7 начина) -

• Продукти на ASUS за отдалечена работа и онлайн обучение

• Как да влезете в BIOS в Windows 10

• Овърклок на AMD Ryzen 5 3600 срещу Ryzen 5 3600X: Получавате ли подобна производителност?

• Как да включите Bluetooth на Windows 10: 5 начина

• Преглед на Crucial P5 500GB PCIe M.2 2280SS SSD -

• Къде да намерите честотата на опресняване на Windows 10? Как да го променя?

• Влиянието върху производителността на Precision Boost за процесори AMD Ryzen

• Как да добавите локален принтер към вашия компютър с Windows 10, като използвате USB кабел

• Как да спрете да използвате иконата за безопасно премахване на хардуер в Windows

• Как да промените настройките на тъчпада в Windows 11 -