PCI Express to popularna technologia w dzisiejszych czasach i wielu pyta, co to jest, do czego służy i dlaczego jest tyle zamieszania związanego z kartami graficznymi, dyskami SSD i płytami głównymi obsługującymi PCI Express 4.0 . W tym artykule odpowiemy na te pytania. Spróbujemy również rzucić nieco światła na to , czym są linie PCIe , jakie są typy gniazd PCIe i co nowego w PCI Express 4.0 . Jeśli chcesz dowiedzieć się więcej, czytaj dalej:

Co to jest PCI Express i co to oznacza?

PCI Express to skrót od Peripheral Component Interconnect Express i reprezentuje standardowy interfejs do podłączania sprzętu peryferyjnego do płyty głównej komputera. Innymi słowy, PCI Express lub w skrócie PCIe to interfejs, który łączy wewnętrzne karty rozszerzeń,^{(is an interface that connects internal expansion cards)} takie jak karty graficzne, karty dźwiękowe, adaptery Ethernet i Wi-Fi^{(graphics cards, sound cards, Ethernet and Wi-Fi adapters)} z płytą główną. Ponadto^{(Furthermore)} PCI Express^{(PCI Express)} jest również używany do podłączania niektórych typów dysków SSD^{(solid-state drives)} , które zwykle są bardzo szybkie.

Jakie są typy i rozmiary gniazd PCI Express i co oznaczają linie ^{(PCI Express)}PCIe ?

Aby połączyć karty rozszerzeń z płytą główną, PCI Express wykorzystuje fizyczne gniazda. Typowe gniazda PCI Express^{(PCI Express)} , które widzimy na płytach głównych, to PCIe x1 , PCIe x4 , PCIe x8 i PCIe x16 . Liczba następująca po literze „x” mówi nam o fizycznych wymiarach gniazda PCI Express^{(PCI Express)} , które z kolei jest określane przez liczbę styków na nim. Im wyższa liczba, tym dłuższe gniazdo PCIe i tym więcej styków łączących kartę rozszerzeń z gniazdem.

Co więcej, liczba „x” informuje również, ile linii jest dostępnych w tym gnieździe rozszerzeń. Oto porównanie powszechnie używanych gniazd PCIe :

• PCIe x1: ma 1 linię^{(1 lane)} , 18 pinów i 25 mm długości
• PCIe x4: ma 4 linie^{(4 lanes)} , 32 piny i 39 mm długości
• PCIe x8: ma 8 linii^{(8 lanes)} , 49 pinów i 56 mm długości
• PCIe x16: ma 16 linii^{(16 lanes)} , 82 piny i 89 mm długości

Pasy PCI Express^{(PCI Express)} to ścieżki między chipsetem płyty głównej a gniazdami PCIe lub innymi urządzeniami będącymi częścią płyty głównej, takimi jak gniazdo procesora, gniazda M.2 SSD , karty sieciowe, kontrolery SATA lub kontrolery USB .

W PCI Express każda linia jest indywidualna, co oznacza, że ​​nie może być współużytkowana przez różne urządzenia. Na przykład, jeśli twoja karta graficzna jest podłączona do gniazda PCIe x16 , oznacza to, że ma ona dedykowanych tylko 16 niezależnych linii. Żaden inny komponent nie może korzystać z tych pasów poza kartą graficzną.

Oto pomysł, który może ułatwić zrozumienie, czym są linie PCI Express : wyobraź sobie, że PCI Express to autostrada, a samochody, które nią jeżdżą, to dane, które są przesyłane. Im więcej masz dostępnych pasów na autostradzie, tym więcej samochodów może nią jeździć; im więcej masz ścieżek PCIe , tym więcej danych można przesłać.^(PCIe)

Karta PCI Express może zmieścić się i działać na dowolnym gnieździe PCIe dostępnym na płycie głównej, o ile to gniazdo nie jest mniejsze niż karta rozszerzeń. Na przykład możesz zmieścić kartę PCIe x1 w gnieździe PCIe x16 . Nie możesz jednak zrobić odwrotnie. Można na przykład zamontować kartę dźwiękową PCIe x1 w gnieździe ^{(PCIe x1)}PCIe x16 , ale nie można zamontować karty graficznej PCIe x16 w gnieździe ^{(PCIe x16)}PCIe x1 .

Jakie są wersje PCI Express i jakie prędkości przesyłania danych (przepustowość) obsługują?

Obecnie w użyciu są cztery wersje PCI Express : PCI Express 1.0 , PCI Express 2.0 , PCI Express 3.0 i PCI Express 4.0 . Każda wersja PCIe obsługuje mniej więcej dwukrotnie większą przepustowość niż poprzednia PCIe^{(Each PCIe version supports roughly double the bandwidth of the previous PCIe)} . Oto, co każdy z nich oferuje:

• PCI Express 1.0: ma przepustowość 250 MB/s per lane
• PCI Express 2.0: ma przepustowość 500 MB/s per lane
• PCI Express 3.0: ma przepustowość 984.6 MB/s per lane
• PCI Express 4.0: ma przepustowość 1969 MB/s per lane

Pamiętasz^(Remember) , że gniazda PCIe mogą oferować nie tylko jedną, ale więcej linii? Współdzielone przez nas wartości przepustowości są mnożone przez liczbę linii dostępnych w gnieździe PCIe . Jeśli chcesz obliczyć, jaka przepustowość jest dostępna dla określonej karty rozszerzeń, musisz pomnożyć jej przepustowość PCIe na linię przez liczbę linii, które są dla niej dostępne.

Na przykład karta graficzna obsługująca PCI Express 4.0 i podłączona do gniazda PCIe x16 ma dostęp do łącznej przepustowości około 31,51 GB/s . Jest to wynik pomnożenia 1969 MB/s przez 16 ( przepustowość PCIe na linię * 16 linii). Imponujące, prawda?

Oto jak skalują się wersje PCI Express , gdy weźmiesz pod uwagę linie PCI Express^{(PCI Express)} :

W przyszłości pojawią się nowe wersje PCI Express , takie jak ^{(PCI Express)}PCI Express 5.0 i PCI Express 6.0 . Specyfikacja PCIe 5.0 została sfinalizowana latem 2019 roku, oferując przepustowość do 3938 MB/s na linię i do 63 GB/s w konfiguracji x16 . Jednak prawdopodobnie nie zobaczymy tego wkrótce na sprzęcie komputerowym klasy konsumenckiej.

Czy najnowsza wersja PCI Express 4.0 jest powszechnie dostępna?

Na razie PCI Express 4.0 to najszybsza specyfikacja dostępna dla komputerów domowych. Jednak PCI Express 4.0 jest obsługiwany tylko przez AMD na najnowszych płytach głównych opartych na chipsecie X570 w połączeniu z procesorami AMD Ryzen trzeciej generacji. ^{(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.)}Jeśli ich nie masz, nie ma sensu kupować kart graficznych lub dysków półprzewodnikowych obsługujących PCIe 4.0 .

Skoro już o tym mowa, chociaż istnieje już wiele dysków SSD^(SSDs) obsługujących PCIe 4.0 , jedynymi kartami graficznymi, które działają na PCIe 4.0 , są Radeon ^(AMD)RX 5000 firmy AMD^{(Radeon RX 5000s)} , takie jak Radeon RX 5700 XT i Radeon RX 5700 . Intel nie oferuje jeszcze obsługi PCI Express 4.0 na żadnym ze swoich urządzeń.

Jak PCI Express 4.0 wpływa na szybkość twojej karty graficznej?

Niektórzy zadają ciekawe pytanie: Czy szybsza i nowsza specyfikacja PCI Express 4.0 pozytywnie wpływa na szybkość karty graficznej? Szybka odpowiedź brzmi : nie^(no) , nie, i nie otrzymujesz więcej klatek na sekundę! Dlatego:

Kiedy grasz w grę, karta graficzna używa dedykowanej pamięci RAM^(RAM) ( GDDR ) do przechowywania tekstur używanych do renderowania ramek na ekranie. Oprócz zegarów GPU , pamięć graficzna jest najważniejsza dla liczby klatek na sekundę.

Karta graficzna musi jedynie korzystać z interfejsu PCI Express , który łączy ją z płytą główną, gdy potrzebuje komunikacji z procesorem lub załadowania tekstur z pamięci systemowej ( RAM komputera ). To nie powinno zdarzać się często, ponieważ nowoczesne karty graficzne mają wiele własnej dedykowanej pamięci RAM^(RAM) . I nawet jeśli/kiedy tak się stanie, kiedy tekstury zostaną przeniesione przez interfejs PCI Express z systemowej pamięci RAM^(RAM) i załadowane do pamięci karty graficznej, pozostają tam. Powodem tego jest to, że pamięć graficzna jest wielokrotnie szybsza niż pamięć RAM^(RAM) systemu .

Żadna z dostępnych obecnie kart graficznych nie potrzebuje pełnej przepustowości oferowanej przez gniazda PCI Express 4.0 x16 . Aby uzyskać więcej informacji, przeczytaj naszą analizę dotyczącą wpływu PCI Express 4.0 na ^{(PCI Express 4.0)}PCI Express 3.0 w dzisiejszych komputerach stacjonarnych: PCI Express 4 vs PCIe 3: Czy nastąpiła poprawa wydajności?^{(PCI Express 4 vs PCIe 3: Is there a performance improvement?)}

A co z kompatybilnością wersji PCI Express ?

Wszystkie wersje PCI Express są ze sobą kompatybilne. Na przykład karta graficzna PCI Express 4.0 działa nawet po podłączeniu jej do płyty głównej, która obsługuje tylko PCI Express 3.0 lub nawet 2.0. Jednak przepustowość interfejsu PCI Express jest ograniczona przez najmniejszy współczynnik. Na przykład, jeśli podłączysz dysk SSD ^(SSD)PCI Express 4.0 do płyty głównej, która obsługuje tylko PCI Express 3.0 , ten dysk SSD^(SSD) będzie działał na PCIe 3.0 . Zamiast mieć dostęp do przepustowości 7,88 GB/s , może korzystać tylko z 3,94 GB/s , więc jego maksymalna teoretyczna prędkość jest zmniejszona o połowę.

Czy masz inne pytania dotyczące PCI Express ?

Teraz powinieneś mieć lepsze pojęcie o tym, czym jest PCI Express , i dowiedzieć się więcej o różnych typach gniazd, linii i wersji PCIe . Masz inne pytania, na które możemy odpowiedzieć? Jeśli tak, lub jeśli masz coś do dodania do tego artykułu, nie wahaj się zostawić komentarza poniżej.

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

PCI Εxprеss іs a popular technology these days, and many are asking what it is, what it does, and why there's so muсh fuss about graphics сards, solid-state drives, аnd motherboаrds that support PCI Express 4.0. In this article, we're going tо answer thеse questions. We are also going tо try to shed some light on whаt PСIe lanes are, what types of PCIe slots are there, and what'ѕ new in PCI Express 4.0. If you're curious to leаrn 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 vs PCIe 3: Czy nastąpiła poprawa wydajności?

• AMD Ryzen 5 5600X podkręcony do 4,8 GHz: czy warto? -

• Czy ReadyBoost działa? Czy poprawia wydajność wolniejszych komputerów?

• Microsoft dostarcza nowego Surface Pro. 11 rzeczy, które musisz wiedzieć!

• Windows 11 kontra Windows 10 na procesorach Intel Core 12. generacji

• Recenzja Kingston DataTraveler Elite G2: wytrzymała pamięć flash USB 3.1!

• Jak spersonalizować ustawienia autoodtwarzania w systemie Windows dla wszystkich mediów i urządzeń

• Co to jest plik ICM? Jak go użyć do zainstalowania profilu kolorów w systemie Windows 10?

• Proste pytania: Do czego służą klawisze F1, F2, F3 do F12?

• Jak włączyć Bluetooth w systemie Windows 10: 5 sposobów

• 5 sposobów na zmianę nazwy dowolnego dysku w systemie Windows 10

• Jakim modelem jest mój komputer, laptop lub tablet z systemem Windows 10? 8 sposobów, aby się dowiedzieć -

• Jak zmienić ustawienia touchpada w systemie Windows 11 -

• Jak wejść do UEFI/BIOS z Windows 11 (7 sposobów) -

• M.2 vs. NVMe: Jaka jest różnica, jeśli chodzi o dyski SSD?

• Jak odinstalować sterowniki z systemu Windows w 5 krokach

• Wpływ na wydajność Precision Boost dla procesorów AMD Ryzen

• Jak używać Check Disk (chkdsk) do testowania i naprawiania błędów dysku twardego w systemie Windows 10 —

• Jak korzystać z Centrum mobilności w systemie Windows w systemie Windows 10 —

• Czy AMD PBO (Precision Boost Overdrive) i AutoOC (Auto OverClocking) zwiększają wydajność?