Хочете розширити периферійні пристрої, які зараз може запропонувати ваш комп’ютер? Слот PCI був розроблений саме для цієї мети - розширення периферійних пристроїв. Але що таке PCI Express 3.0 і як це працює?
PCI Express, або периферійний компонент Interconnect Express, є стандартом швидкісної шини, і він був розроблений для заміни старих і повільніших стандартів. Найбільш поширене використання стандарту - це слот для ноутбуків, в який можна помістити картки PCI Express. Зазвичай PCIe використовується для відеокарт та інших ігрових периферійних пристроїв.
Перш ніж ми заглибимось у те, як працює PCI Express, давайте коротко розберемося, чому PCI Express 3.0 кращий за попередні версії.
Переваги PCIe 3.0
PCIe 3.0 в основному спрямований на те, щоб бути швидшим, ніж PCIe 2.0. Іншими словами, відмінності між ними є більш еволюційними, ніж революційними. Наприклад, слот точно такий же, і він насправді сумісний назад - це означає, що ви можете підключити карти PCIe 2.0 до слота PCIe 3.0.
Як згадувалося, PCIe 3.0 швидше, ніж PCIe 2.0. Скільки так? Добре, хоча пікова швидкість карти PCIe 2.0 становить 8 ГБ / с, пікова швидкість карти PCIe 3.0 вдвічі більша за 16 Гб / с.
Звичайно, важливо зауважити, що швидкість 16 Гб / с досягається лише тоді, коли комп'ютер може це впоратися - інакше, хоча карта буде працювати нормально, вона не буде настільки швидкою, як інакше. Ви також можете підключити карту PCIe 3.0 до слота PCIe 2.0 - однак знову-таки карта не працюватиме на повну швидкість.
То як би все, що на вас вплинуло? Просте - якщо ви геймер, то можливість PCIe швидше обробляти більше даних означає, що для більш правильної роботи можуть бути розроблені більш інтенсивні графічні картки, що вимагає більшої швидкості передачі даних. Якщо ви інженер звукозапису, ви можете записувати більше аудіо одразу, оскільки цифровий аудіо може бути оброблений швидше, ніж коли-небудь раніше. І так далі.
Як працює PCIe 3.0?
Виявляється, PCIe насправді працює більше як мережа, ніж шина. Це тому, що замість того, щоб був один потік даних у будь-якому заданому напрямку, PCIe використовує комутатори, які керують серією з'єднань "точка-точка". Потім ці з'єднання призводять до того, куди потрібно передати дані.
Під час першого ввімкнення комп'ютера PCIe визначить, які пристрої підключені, а потім створить карту, куди буде рухатися трафік. Кожна смуга в PCIe використовує дві пари проводів - один для передачі даних, а другий для отримання - і ці дані рухаються по одному біту за цикл. Різні картки PCIe можуть обробляти дані з різною швидкістю. Наприклад, посилання x2 буде містити вісім проводів, а не два і обробляти два біти одночасно, а посилання x32 матиме 128 дротів і може обробляти 32 біти одночасно.
Вся справа в шарах
PCIe використовує три шари - транзакційний шар, шар зв'язку даних та фізичний рівень . Рівень транзакцій - це місце, де відбувається передача даних. Іншими словами, коли PCIe використовується як вихід, процесор комп'ютера генерує пакет запису в пам'ять, який потім направляється безпосередньо на порт PCIe або через ряд комутаторів, залежно від налаштування комп'ютера. Якщо PCIe використовується як вхід, пакет запису в пам'ять надходить у ЦП.
Потім знаходиться шар зв'язку даних . Цей рівень відповідає за те, щоб всі дані надходили у вигляді пакету шару транзакцій або TLP до місця призначення безпечним та надійним. Спочатку TLP обмотується заголовком, після чого реалізується механізм управління потоком, щоб забезпечити, що дані надсилаються лише тоді, коли кінець прийому готовий його приймати.
Коли центральний процесор хоче читати з периферійного пристрою, залучаються два пакети даних - один, який просить периферійний апарат виконати операцію зчитування, а інший - повернути дані назад в центральний процесор. Коли периферійний пристрій отримує TLP запиту читання, він відповідає TLP завершення, навіть якщо він фактично не може виконати запит.
Заключний шар - це фізичний шар, який відповідає фізичному розміру та електричним характеристикам картки PCIe.
Висновки
Як бачите, PCIe досить складний, сподіваємось, це пояснення дасть вам трохи глибше розуміння PCIe 3.0, наскільки він краще, ніж PCIe 2.0 та як він працює.
