Pci e x4: PCI Express - отличия между x1, x4, x8, x16

Содержание

PCI Express — отличия между x1, x4, x8, x16

Стандарт PCI Express является одной из основ современных компьютеров. Слоты PCI Express уже давно занимают прочное место на любой материнской плате декстопного компьютера, вытесняя другие стандарты, например, такие как PCI. Но даже стандарт PCI Express имеет свои разновидности и отличающийся друг от друга характер подключения. На новых материнских платах, начиная примерно с 2010 года, можно увидеть на одной материнской плате целую россыпь портов, обозначенных как PCIE или PCI-E, которые могут отличаться по количеству линий: одной x1 или нескольких x2, x4, x8, x12, x16 и x32.

Итак, давайте выясним почему такая путаница среди казалось бы простого периферийного порта PCI Express. И какое предназначение у каждого стандарта PCI Express x2, x4, x8, x12, x16 и x32?

Что такое шина PCI Express?

В далеких 2000-х, когда состоялся переход с устаревающего стандарта PCI (расш. — взаимосвязь периферийных компонентов) на PCI Express, у последнего было одно огромное преимущество: вместо последовательной шины, которой и была PCI, использовалась двухточечная шина доступа. Это означало, что каждый отдельный порт PCI и установленные в него карты, могли в полной мере использовать максимальную пропускную способность не мешая друг другу, как это происходило при подключении к PCI. В те времена количество периферийных устройств, вставляемых в карты расширения, было предостаточно. Сетевые карты, аудио карты, ТВ-тюнеры и так далее — все требовали достаточное количество ресурсов ПК. Но в отличие от стандарта PCI, использовавшего для передачи данных общую шину с подключением параллельно нескольких устройств, PCI Express, если рассматривать в общем, является пакетной сетью с топологией типа звезда.

PCI Express x16, PCI Express x1 и PCI на одной плате

С точки зрения непрофессионала, представьте свой настольный ПК в качестве небольшого магазина с одним, двумя продавцами. Старый стандарт PCI был как гастроном: все ожидали в одной очереди, чтобы их обслужили, испытывая проблемы со скоростью обслуживания с ограничением в лице одного продавца за прилавком. PCI-E больше похож на гипермаркет: каждый покупатель движется за продуктами по своему индивидуальному маршруту, а на кассе сразу несколько кассиров принимают заказ.

Очевидно, что гипермаркет по скорости обслуживания выигрывает в несколько раз у обычного магазина, благодаря тому, что магазин не может себе позволить пропускную способность больше чем один продавец с одной кассой.

Также и с выделенными полосами передачи данных для каждой карты расширения или встроенными компонентами материнской платы.

Влияние количества линий на пропускную способность

Теперь, чтобы расширить нашу метафору с магазином и гипермаркетом, представьте, что каждый отдел гипремаркета имеет своих кассиров, зарезервированных только для них. Вот тут-то и возникает идея нескольких полос передачи данных.

PCI-E прошел множество изменений со времени своего создания. В настоящее время новые материнские платы обычно используют уже 3 версию стандарта, причем более быстрая 4 версия становится все более распространенной, а версия 5 ожидается в 2019 году. Но разные версии используют одни и те же физические соединения, и эти соединения могут быть выполнены в четырех основных размерах : x1, x4, x8 и x16. (x32-порты существуют, но крайне редко встречаются на материнских платах обычных компьютерах).

Различные физические размеры портов PCI-Express позволяют четко разделить их по количеству одновременных соединений с материнской платой: чем больше порт физически, тем больше максимальных подключений он способен передать на карту или обратно. Эти соединения еще называют линиями. Одну линию можно представить как дорожку, состоящею из двух сигнальных пар: одна для отправки данных, а другая для приема.

Различные версии стандарта PCI-E позволяют использовать разные скорости на каждой полосе. Но, вообще говоря, чем больше полос находится на одном PCI-E-порту, тем быстрее данные могут перетекать между периферийной и остальной частью компьютера.

Возвращаясь к нашей метафоре: если речь идёт об одном продавце в магазине, то полоса x1 и будет этим единственным продавцом, обслуживающим одного клиента. У магазина с 4-мя кассирами — уже 4 линии х4. И так далее можно расписать кассиров по количеству линий, умножая на 2.

Различные карты PCI Express

Типы устройств, использующих PCI Express x2, x4, x8, x12, x16 и x32

Для версии PCI Express 3.0 общая максимальная скорость передачи данных составляет 8 ГТ/с (Гигатранзакций/с), В реальности же скорость для версии PCI-E 3 чуть меньше одного гигабайта в секунду на одну полосу.

Таким образом, устройство, использующее порт PCI-E x1, например, маломощная звуковая карта или Wi-Fi-антенна смогут передавать данные с максимальной скоростью в 1 Гбит/с.

Карта, которая физически подходит в более крупный слот — x4 или x8, например, карта расширения USB 3.0, сможет передавать данные в четыре или восемь раз быстрее соответственно.

Скорость передачи портов PCI-E x16 теоретически ограничивается максимальной полосой пропуская в размере около 15 Гбит/с. Этого более чем достаточно в 2017 года для всех современных графических видеокарт, разработанных NVIDIA и AMD.

Большинство дискретных видеокарт используют слот PCI-E x16

Протокол PCI Express 4.0 позволяет использовать уже 16 ГТ/с(Гигатранзакций/с), а PCI Express 5.0 будет задействовать 32 ГТ/с (Гигатранзакций/с).

Но в настоящее время не существует компонентов, которые смогли бы использовать такое количество полос с максимальной пропускной способностью. Современные топовые графические карты обычно используют x16 стандарта PCI Express 3.0. Нет смысла использовать те же полосы и для сетевой карты, которая на порту x16 будет использовать только одну линию, так как порт Ethernet способен передавать данные только до одного гигабита в секунду (что, около одной восьмой пропускной способности одной PCI-E полосы — помните: восемь бит в одном байте).

На рынке можно найти твердотельные накопители PCI-E, которые поддерживают порт x4, но они, похоже, скоро будут вытеснены быстро развивающимся новым стандартом M.2. для твердотельных накопителей, которые также могут использовать шину PCI-E. Высококачественные сетевые карты и оборудование для энтузиастов, такие как RAID-контроллеры, используют сочетание форматов x4 и x8.

Размеры портов и линий PCI-E могут различаться

Это одна из наиболее запутанных задач по PCI-E: порт может быть выполнен размером в форм-факторе x16, но иметь недостаточное количество полос для пропуска данных, например, всего например x4. Это связано с тем, что даже если PCI-E может нести на себе неограниченное количество отдельных соединений, все же существует практический предел пропускной способности полосы пропускания чипсета. Более дешевые материнские платы с более бюджетными чипсетами могут иметь только один слот x8, даже если этот слот может физически разместить карту форм-фактора x16.

Кроме того, материнские платы, ориентированные на геймеров, включают до четырех полных слотов PCI-E с x16 и столько же линий для максимальной пропускной способности.

Очевидно, это может вызывать проблемы. Если материнская плата имеет два слота размером x16, но один из них имеет только полосы x4, то подключение новой графической карты снизит производительность первой аж на 75%. Это, конечно, только теоретический результат. Архитектура материнских плат такова, что Вы не увидите резкого снижения производительности.

Правильная конфигурация двух графических видео карт должна задействовать именно два слота x16, если Вы хотите максимального комфорта от тандема двух видеокарт. Выяснить сколько линий на Вашей материнской плате имеет тот или иной слот поможет руководство на оф. сайте производителя.

Иногда производители даже помечают на текстолите материнской платы рядом со слотом количество линий

Нужно знать, что более короткая карта x1 или x4 может физически вписаться в более длинный слот x8 или x16. Конфигурация контактов электрических контактов делает это возможным. Естественно, если карта физически больше, чем слот, то вставить ее не получится.

Поэтому помните, при покупке карт расширения или обновления текущих необходимо всегда помнить как размер слота PCI Express, так и количество необходимых полос.

Чем отличаются SSD M.2 NVMe x2 и x4?

В последнее время SSD настолько подешевели, что позволить себе SATA-модель хотя бы на 250 – 500 ГБ может практически каждый. Но если вы покупаете, скажем, терабайтный твердотельный накопитель, чтобы объема хватило с запасом на годы вперед, то имеет смысл немного доплатить за модель с быстрым интерфейсом PCI-Express, более известным под названием M.2 NVMe. Некую путаницу могут вызвать лишь загадочные символы x2 и x4 в названии модели. Что они значат и насколько важны, мы попытаемся объяснить понятным языком.

Линии PCI-Express

Современные твердотельные накопители форм-фактора M.2 по интерфейсу подключения делятся на три вида: SATA, PCI-E x2 и PCI-E x4. Отличаются они не только скоростью передачи данных, но совместимостью (либо наоборот не совместимостью) с различными моделями ноутбуков и материнских плат для настольных ПК. Также SSD M.2 могут отличаться размером, а точнее длиной (4, 6 и 8 см). Рассмотрим же каждый из трех интерфейсов подключения поподробнее.

SATA3 — это обычные медленные SSD (до 560 МБ/с), только выполненные в современном компактном форм-факторе M.2 вместо олдскульного 2.5-дюймового. Совместимы с абсолютно всеми материнскими платами и ноутбуками с разъемом М.2.

NVMe 3.0 x2 — бюджетные высокоскоростные SSD, работающие по шине PCI-E 3.0. Одна линия PCI-E 3.0 имеет теоретическую пропускную способность 8 ГТ/с (гигатранзакций в секунду), что равняется 985 МБ/с. Маркировка x2 подразумевает две линии, то есть скорость до 1970 МБ/с. На практике же скорость как правило немного ниже. Материнские платы прошлых поколений, а также многие современные игровые ноутбуки и ультрабуки имеют именно слот M.2 NVMe x2.

NVMe 3.0 x4 — самые быстрые на данный момент M.2 SSD, задействующие четыре линии PCI-E 3.0 (до 32 ГТ/с или 3940 МБ/с). Использование столь быстрых твердотельных накопитель, порой, накладывает ограничения на другие разъемы материнской платы. Например, может деактивироваться часть слотов PCI-E x1/x4 или SATA.

NVMe 2.0 x4 — работающих по старому протоколу PCI-E 2.0 твердотельных накопителей в продаже уже нет. Зато есть материнские платы Intel LGA1151-v2 на чипсете h410, которые оснащены слотом M.2 PCI-E 2.0 x4 (500 МБ/с на линию). Установленный в такой разъем SSD NVMe 3.0 x2 будет ограничен скоростью 1000 МБ/с, а x4 — 2000 МБ/с.

NVMe 4.0 — уже в ближайшее время в продажу должны поступить первые материнские платы на чипсете AMD X570 с поддержкой четвертого поколения шины PCI-E. По сравнению с предшественницей, ее пропускная способность выросла вдвое — до 16 ГТ/с. Производителям SSD, которые уперлись в потолок скорости PCI-E 3.0, это снова развяжет руки. Анонса твердотелов со скоростью свыше 4000 МБ/с, думается, не придется долго ждать.

Пора переходить от теории к практике: проводить тесты будем на примере одного из самых быстрых на данный момент SSD M.2 — WD Black SN750 (NVMe x4).

Очень высокая скорость чтения и записи даже после превышения SLC-массива, трехъядерный контроллер, большой ОЗУ-кеш, 5 лет гарантии, опциональный радиатор.

Существенных недостатков нет.

WD Black SN750 — флагманский твердотельный накопитель формата M.2 NVMe американского бренда. Напомним, что Western Digital, широко известная прежде всего своими HDD, несколько лет назад поглотила компанию SanDisk и начала активно разрабатывать собственные твердотелы. Модель SN750 — это уже вторая итерация Black SSD, которая стала не только быстрее, но еще и дешевле. На выбор предлагается четыре объема: 250 ГБ, 500 ГБ, 1 ТБ и 2 ТБ.

Построен Black SN750 на фирменном трехъядерном контроллере WD/SanDisk и 64-слойной флеш-памяти SanDisk 3D TLC BICS3 (количество и плотность чипов зависит от объема SSD). Дополнительно предусмотрен чип буферной памяти DDR4, объем которого равняется 256 МБ на каждые 250 ГБ объема SSD (например, 1 ГБ у 1-ТБ модели SSD). Кроме того, доступны две комплектации — безрадиаторная и с пассивным охладителем, спроектированным EKWB, именитым производителем СЖО.

Для терабайтной версии заявлена наивысшая скорость последовательного чтения и записи: 3450 и 3000 МБ/с соответственно. Это автоматически делает WD Black SN750 одним из самых быстрых SSD на рынке. Версии объемом 500 ГБ и 2 ТБ лишь немного уступают по линейным скоростям терабайтной, а вот 250-гиговая уже ощутимо отстает (3100/1600 МБ/с). Впрочем, она все равно опережает большинство конкурентов аналогичного объема.

Как и другие SSD на основе TLC-памяти, Black SN750 при последовательной записи очень крупных файлов (больше 12 ГБ) сбрасывает скорость, но лишь вдвое (до 1500 МБ/с), тогда как многие конкуренты проседают в три – пять раз. Затем диску нужно небольшое время на отдых, чтобы восстановить изначальную скорость. В целом же, WD Black SN750 — один из самых интересных на данный момент твердотельных накопителей M.2 NVMe x4. Приятными бонусами являются 5 лет гарантии, высокий заявленный ресурс перезаписи (600 ТБ для модели на 1 ТБ) и функциональная фирменная утилита WD SSD Dashboard.

Конфигурация тестового стенда

Результаты тестирования

У нашей подопытной материнской платы ASRock B450 Steel Legend имеется сразу два разъема M.2 с поддержкой NVMe 3.0. Правда, только один из них (верхний, его мы и будем использовать) полноскоростной х4 и с металлическим радиатором, тогда как второй — половинной пропускной способности х2 и без охлаждения.

Для тестирования твердотельного накопителя WD Black SN750 использовались следующие бенчмарки: Crystal Disk Mark для замера скорости последовательного чтения и записи, AS SSD Benchmark для измерения времени доступа, Anvil’s Storage Utilities для отображения результатов IOPS и AIDA64 Disk Benchmark для проверки виртуального SLC-кеширования.

Так, в Crystal Disk Mark скорость линейного чтения оказалась даже выше заявленной (без малого 3500 МБ/с), а скорость линейного чтения почти точно соотвествует заявленной 3000 МБ/c (недостающие до круглого числа несколько мегабайт в секунду можно смело списать на статистическую погрешность). Дополнительный перетест скорости последовательной записи был проведен в AIDA64 Disk Benchmark и показал снижение скорости записи с 3000 до 1500 МБ/с после превышения объема виртуального SLC-массива.

В свою очередь приложения AS SSD Benchmark и Anvil’s Storage Utilities традиционно занижают показатели линейных скоростей по сравнению с CDM. Зато первое показало сверхбыстрое время доступа к файлам на SSD — всего 0,02 мс, а второе — скорость обработки мельчайших файлов аж 168 тысяч IOPS (Input/Output Operations Per Second или количество операций ввода/вывода). Проще говоря, мелкие файлики этот SSD крутит-вертит так же молниеносно быстро, как опытный игрок в наперстки.

Выводы

Финальные сравнительные диаграммы позволяет наглядно оценить скоростные показатели WD Black SN750 с шиной NVMe x4 на фоне твердотельных накопителей других форматов — M.2 SATA и NVMe x2. Преимущество четырех линий PCI-E над двумя и, тем более, над шиной SATA3 является существенным и неоспоримым. Покупать медленный SSD M.2 в 2019 году хоть сколько-нибудь оправдано только по причине устаревшей материнской платы или ноутбука. Если же ваш ПК оснащен слотом NVMe 3.0 x4, то разумнее сделать выбор именно в пользу такого высокоростного накопителя, благо постепенное снижение цен тому способствует. Точно будете довольны!

Популярные SSD накопители от WD

Зачем нужен SSD с интерфейсом PCI Express 4.0? Объясняем на примере Seagate FireCuda 520

Сегодня мы хотим рассказать об одном из наших новых продуктов – SSD-накопителе Seagate FireCuda 520. Но не спешите листать ленту дальше с мыслями «ну вот, очередной хвалебный обзор гаджета от бренда» – материал мы постарались сделать полезным и интересным. Под катом мы прежде всего сфокусируемся не на самом устройстве, а на интерфейсе PCIe 4.0, который в нём используется. И расскажем, что от него ожидать, чем он хорош и кому может быть потенциально полезен.

Будем честны: стандарт PCI Express 4.0 – это не такая уж новинка. На потребительском рынке первые устройства с его поддержкой появились ещё летом прошлого года. Спасибо за это следует сказать компании AMD: именно она создала первые платформы, которые способны принимать устройства с PCI Express 4.0, а также сделала такие устройства сама – это графические карты на базе GPU с архитектурой RDNA.

Увеличение пропускной способности всегда рождает большие надежды, но, как оказалось, видеокарты почти не получают выигрыша от перехода на более скоростной интерфейс. По крайней мере, если говорить про игровые нагрузки. Как показали многочисленные независимые тесты, даже самые быстрые карты с поддержкой PCI Express 4.0, в первую очередь, Radeon RX 5700 XT, работают одинаково как при использовании нового и быстрого интерфейса, так и будучи подключенными к классической шине PCI Express 3.0.

Но вот с твердотельными накопителями – совсем другое дело. Скорость работы производительных NVMe SSD, работающих через PCI Express 3.0 (например, Seagate FireCuda 510), при линейных нагрузках явно упирается в пропускную способность интерфейса. Поэтому расширение рамок полосы пропускания просто обязано положительно сказываться на возможностях дисковых подсистем нового поколения.

Хорошей иллюстрацией того, что пропускной способности мало не бывает, выступает тот факт, что пока мы говорим о первых устройствах с поддержкой PCI Express 4.0, комитет PCI Special Interest Group (PCI-SIG) уже утвердил спецификацию PCI Express 5.0, которая делает ещё один шаг в сторону увеличения скоростей интерфейсов, по которым современные процессоры связываются со внешними устройствами. Но про это как-нибудь в другой раз, сегодня на повестке дня стоит именно PCI Express 4.0.

Что хорошего в PCI Express 4.0?

Спецификация PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) стандартизирует то, как карты расширения, такие как графические ускорители, звуковые контроллеры, сетевые адаптеры и, наконец, NVMe SSD, связываются с базовыми компонентами, составляющими платформу ПК. Чем выше версия спецификации PCIe, тем более высокую пропускную способность она обеспечивает. Кроме того, когда речь заходит о слотах PCIe, помимо версии спецификации говорят также о числе линий, что обозначается как x1, x2, x4, x8 или x16. Большее число линий тоже даёт кратно более высокую пропускную способность за счёт расширения шины и представляет собой ещё один, экстенсивный путь улучшения скоростных характеристик интерфейса. Но если говорить о NVMe SSD, то в них такой подход применять сложно. Выпускаемые в компактном форм-факторе M.2 твердотельные накопители для ПК могут использовать две или максимум четыре линии, в то время как поддержкой до 16 линий можно наделить лишь полноразмерные карты для слотов PCIe. Именно по этой причине внедрение новых версий стандарта PCIe считается ключевым событием для рынка производительных SSD.

Все версии спецификации PCIe обладают обратной совместимостью. Накопители, ориентированные на PCIe 4.0, могут работать и в тех платформах, где поддерживается лишь PCIe 3.0, а в материнские платы со слотами PCIe 4.0 можно беспрепятственно установить компоненты, которые работают в соответствии со стандартом PCIe 3.0. Однако как в том, так и в другом случае система будет работать со скоростями PCIe 3.0 – младшего варианта стандарта, который поддерживается на обеих сторонах.

Главным нововведением, заложенным в PCIe 4.0, выступает увеличенная вдвое пропускная способность одной линии. Существуют разные варианты численных оценок произошедших изменений, но если говорить про теоретические и пиковые значения, то спецификация PCIe 4.0 предполагает максимальную скорость передачи 1,97 Гбайт/с по одной линии в каждом направлении, в то время как в PCIe 3.0 предельная скорость была ограничена величиной 0,98 Гбайт/с. В некоторых источниках вы можете встретить вдвое более высокие показатели, но это связано с тем, что в них указывается суммарная скорость передачи данных в обоих направлениях.

Как мы говорили выше, такой прирост скорости интерфейса на практике не слишком полезен (а точнее, почти полностью бесполезен) для графических карт. В то же время NVMe-накопители, работающие через четыре линии PCIe, получают возможность прокачивать по шине из четырёх линий до 7,88 Гбайт/с (в идеальном случае), что открывает перед ними широкий простор для улучшения характеристик.

Помимо увеличения пропускной способности стандарт PCIe 4.0 предполагает и другие нововведения. Например, в нём заложены новые возможности для снижения энергопотребления, а также более разветвлённые функции для виртуализации устройств. Но основное направление, в котором двигались разработчики – это всё-таки рост скоростей, и почти всё было сделано в первую очередь ради него. Например, целый ряд усовершенствований в новой версии интерфейса направлен на улучшение целостности сигналов и надёжности их передачи. Иными словами, для большинства потребителей PCIe 4.0 подразумевает более высокую пропускную способность и ничего более.

Что с платформами с поддержкой PCI Express 4.0?

К сожалению, несмотря на то что сама по себе спецификация PCI Express 4.0 была утверждена ещё в 2017 году, реальных платформ с её поддержкой на рынке до сих пор не так много. А это значит, что если вы захотите воспользоваться высокопроизводительным твердотельным накопителем нового поколения, вам придётся озаботиться не только поиском самого такого накопителя, но и заняться подбором платформы, которая сможет в полной мере раскрыть его потенциал.

Дело в том, что новый интерфейс PCIe 4.0 пока поддержала только компания AMD, да и то лишь фрагментарно. Он реализован в части её процессоров, построенных на архитектуре Zen 2, а конкретнее, в настольных Ryzen серии 3000 и в высокопроизводительных Threadripper серии 3000, но, например, не в мобильных Ryzen серии 4000. При этом если поддержка PCIe 4.0 есть в любой Socket sTR4-материнской плате для Threadripper третьего поколения, процессоры Ryzen 3000 смогут взаимодействовать с PCIe 4.0-периферией в полноскоростном режиме только в материнских платах, построенных на базе набора логики X570, где сигнальные линии спроектированы с учётом возросших требований к экранированию и минимизации электрических помех.

Хорошая новость здесь заключается в том, что потенциальные владельцы Ryzen 3000 вскоре смогут получить в своё распоряжение ещё один класс более доступных материнских плат с поддержкой PCIe 4.0-видеокарт и накопителей. Они будут построены на новом наборе системной логики B550, который должен выйти в течение ближайшей пары месяцев.

Что же касается платформ компании Intel, то в них поддержки PCIe 4.0 пока нет вообще. Более того, выходящие в ближайшее время настольные процессоры Comet Lake-S, которые приведут с собой и новый процессорный разъём LGA 1200, и новые наборы системной логики четырёхсотой серии, PCIe 4.0 тоже не получат. Если говорить о массовых десктопных системах Intel, то поддержка этого интерфейса может появиться лишь с выходом процессоров Rocket Lake, но это случится примерно в начале следующего года. Зато в мобильные системы данный интерфейс может попасть раньше: в планах поддержка PCIe 4.0 декларируется для процессоров Tiger Lake, формальный анонс которых может состояться этим летом. Кроме того, нельзя исключать, что высокопроизводительные десктопы класса HEDT перейдут на PCIe 4.0 тоже в этом году: это станет возможным, если Intel решит предложить в этом сегменте Ice Lake-X – аналоги серверных Ice Lake-SP.

В итоге, несмотря на то, что PCIe 4.0 в среднесрочной перспективе получит широкое распространение, прямо сейчас у сторонников быстрых NVMe SSD вариантов для выбора платформы не так много. Самый очевидный из них – Socket AM4-система на базе процессора Ryzen 3000 и материнской платы на чипсете X570.

Как обстоят дела с накопителями под PCI Express 4.0?

Если посмотреть на ассортимент NVMe SSD с поддержкой PCIe 4.0, который представлен на прилавках магазинов, то может сложиться ощущение, что рынок переполнен различными вариантами скоростных решений нового поколения. Однако на самом деле это впечатление обманчиво. Несмотря на то, что спецификация PCIe 4.0 существует несколько лет, разработчики аппаратных платформ пока не успели довести до стадии массового производства достаточное количество альтернатив.

Единственный контроллер, который сейчас производители SSD могут использовать для своей продукции, это – Phison PS5016-E16. Причём, в действительности этот контроллер нельзя назвать полноценной разработкой нового поколения. Это скорее переходное решение, основанное на другом, более раннем чипе PS5012-E12, в котором попросту заменили функциональный блок, отвечающий за внешнюю шину.

Для конечного пользователя это значит две вещи. Во-первых, все представленные на рынке NVMe-накопители с поддержкой PCIe 4.0 отличаются друг от друга не слишком сильно, по крайней мере, если говорить о производительности. И если вы видите, что для какого-то продукта вдруг заявлены более высокие паспортные скорости, связано это скорее всего с хитростью маркетологов, а не с какими-то реальными преимуществами, ведь в конечном итоге в обоих изделиях используется один и тот же контроллер. Во-вторых, сегодняшние PCIe 4.0-накопители пока не могут похвастать задействованием полной пропускной способности новой шины – максимальные скорости, которые обещает чип Phison PS5016-E16, находятся на уровне 5 Гбайт/с при линейном чтении и 4,4 Гбайт/с – при записи.

Из сказанного вытекает важное следствие: в будущем NVMe SSD могут совершить ещё один рывок в производительности даже без перехода на следующую версию спецификации PCI Express. Требуется лишь дождаться появления более новых контроллеров с переделанным ядром, адаптированным под возможности PCIe 4.0. И такие решения уже разрабатываются. Появление подобного продукта как минимум ожидается от Samsung, кроме того над более совершенными контроллерами работают и независимые инженерные команды: Phison (PS5018-E18), Silicon Motion (SM2267), Marvell (88SS1321) и даже не слишком известная компания Innogrit (IG5236).

Беда только в том, что всё это великолепие может появиться очень нескоро. Разработка контроллеров – это длительный процесс, и серьёзные задержки зачастую случаются на финальных этапах – при подготовке микропрограммы или во время валидации. К тому же сейчас на всю индустрию огромное влияние оказала пандемия коронавируса, из-за чего релизы новых продуктов отодвинулись на более поздний срок.

Иными словами, ждать чего-то лучшего можно долго, а если более высокая производительность дисковой подсистемы нужна уже сейчас, то имеет смысл остановиться на том, что уже есть – накопителях на контроллере Phison PS5016-E16. Пусть они и не выбирают полную пропускную способность четырёх линий PCIe 4.0, зато могут похвастать довольно неплохим быстродействием при мелкоблочных операциях, которое, согласно информации разработчиков, достигает 750 тысяч IOPS. Обеспечивается это как дизайном контроллера, в основе которого лежит двухъядерный 32-битный процессор ARM Cortex R5, так и набором фирменных хитростей: динамическим SLC-кешированием и технологией CoXProcessor 2.0 – аппаратным ускорением типовых цепочек операций.

Почему Seagate FireCuda 520?

Выше было сказано, что все существующие потребительские NVMe-накопители с поддержкой PCIe 4.0 построены на одном и том же фундаменте – контроллере Phison PS5016-E16. Однако это не значит, что взять в магазине первый попавшийся SSD для шины PCIe 4.0 будет хорошей идеей. Здесь мы бы порекомендовали обратить внимание на Seagate FireCuda 520, но вовсе не потому, что вы читаете эту статью в корпоративном блоге Seagate.

Дьявол кроется в деталях и, если начать разбираться, Seagate FireCuda 520 может оказаться привлекательнее многих альтернатив на том же самом чипе Phison PS5016-E16. Причин тому несколько, но все они сводятся к одному – к установленной в FireCuda 520 флеш-памяти.

Формально все накопители с контроллером Phison PS5016-E16 используют одинаковую флеш-память: 96-слойную BiCS4 (TLC 3D NAND) производства Kioxia (бывшей Toshiba Memory). Однако фактически эта память может различаться. В зависимости от того, какие приоритеты для себя выбрал тот или иной производитель, память может относиться к совершенно различным градациям качества. Например, в продукции фирм третьего эшелона нередко встречается флеш-память «медиа»-предназначения, которая, вообще говоря, предназначена для флешек и карт памяти, но никак не для SSD.

С накопителями Seagate такое совершенно исключено. Компания покупает флеш-память не на открытом рынке, а имеет долгосрочный прямой договор c Kioxia, который был заключен ещё в ту пору, когда Toshiba избавлялась от производства памяти. Благодаря этому мы получаем микросхемы NAND, что называется, из первых рук и имеем доступ к лучшему по качеству кремнию.

Это неминуемо отражается в параметрах надёжности. Представители серии Seagate FireCuda 520 снабжаются пятилетней гарантией, а установленный ресурс позволяет перезаписывать полную ёмкость накопителя 1800 раз, то есть в среднем раз в день. Это очень высокие показатели выносливости, по которым предложение Seagate, например, втрое превосходит популярнейший Samsung 970 EVO Plus.

И тут пришло время показать, как выглядит Seagate FireCuda 520 снаружи. Это M.2-плата традиционного форм-фактора 2280 с микросхемами, размещёнными на обеих её сторонах.

Здесь не предусмотрено никаких особых средств охлаждения, которые любят громоздить на свои накопители другие производители, из-за того, что почти сто процентов материнских плат с поддержкой PCIe 4.0 имеют собственные системы охлаждения для M.2-слотов.

В остальном накопитель похож на другие продукты на базе контроллера Phison PS5016-E16, но с заметным отличием – на микросхеме контроллера нанесена маркировка Seagate. Это связано с тем, что контроллеры для FireCuda 520 тоже закуплены не на открытом рынке, а сделаны по спецзаказу. Впрочем, для конечного пользователя это значит не так много, а вот что действительно важно, так это использование видоизменённой микропрограммы, в которой заложены определённые оптимизации, отличающие накопитель Seagate от других SSD с аналогичной аппаратной начинкой.

Понятно, что микропрограммой вряд ли можно как-то существенно изменить скоростные характеристики контроллера, тем не менее кое-что она позволяет. Например, FireCuda 520 может похвастать реализацией динамического SLC-кеширования, в то время как накопители на контроллерах Phison, выпускавшиеся ранее, пользовались статическим SLC-кешем довольно ограниченного объёма. Новый подход позволяет записывать на FireCuda 520 с высокой скоростью гораздо большие объёмы информации.

Работает это очень просто: любые поступающие на накопитель данные записываются в TLC-флеш-память в очень быстром однобитовом SLC-режиме. Перевод использованных таким образом ячеек в TLC-состояние выполняется либо потом, когда пользователь уже не обращается к накопителю, либо по мере необходимости, если в процессе записи пул чистых ячеек исчерпывается. Иными словами, треть свободного на FireCuda 520 места можно непрерывно заполнить с максимальной скоростью, потом же производительность снизится. Но стоит немного подождать, как треть от оставшегося свободного места вновь можно будет использовать в скоростном режиме.

Вот, например, как выглядит график линейной записи на чистый на FireCuda 520 ёмкостью 2 Тбайт.

На первые 667 Гбайт запись осуществляется со скоростью 4,1 Гбайт/с, затем скорость радикально снижается до 0,53 Гбайт/с, но стоит понимать, что при обычном использовании накопителя с таким его поведением вы не столкнётесь – для этого нужно долго и непрерывно записывать огромные массивы информации.

Помимо микропрограммы FireCuda 520 интересен ещё и комплектным ПО. Фирменная утилита SeaTools SSD куда удобнее для мониторинга состояния SSD, чем сторонние программы. Кроме того, она позволяет обновлять прошивку, тестировать работоспособность и выполнять некоторые дополнительные операции вроде расширенной диагностики или Secure Erase.

Также стоит упомянуть, что владельцы FireCuda 520 могут скачать с сайта Seagate программу DiscWizard для гладкой миграции с прошлых дисковых накопителей с переносом всех данных и операционной системы.

И что, это правда быстро?

Остаётся подкрепить всё сказанное о преимуществах интерфейса PCI Express 4.0 и накопителя с его поддержкой какими-то практическими результатами. И с этим нет особой сложности, потому что FireCuda 520 действительно обладает заметно более высокой производительностью, которая накопителям прошлого поколения недоступна. Несмотря на то, что к контроллеру Phison PS5016-E16 есть вполне обоснованные претензии, связанные с тем, что в полной мере пропускную способность PCIe 4.0 он всё-таки не утилизирует, скоростные показатели Seagate FireCuda 520 заведомо выше, чем у накопителей для PCIe 3.0.

В следующей таблице характеристики Seagate FireCuda 520 сопоставляются с характеристиками FireCuda 510 – прошлой флагманской модели NVMe SSD Seagate, которая рассчитана на интерфейс PCIe 3.0 x4. Для примера сравнение ограничено самыми вместительными и скоростными вариантами SSD ёмкостью по 2 Тбайт, но, если сравнивать между собой модификации других ёмкостей, картина получится примерно такой же.

Впрочем, паспортные характеристики – дело одно, а реальная жизнь – другое. Поэтому мы просто взяли два эти накопителя – FireCuda 520 2 Тбайт и FireCuda 510 2 Тбайт – и сравнили в тестах.

FireCuda 520 2 Тбайт

FireCuda 510 2 Тбайт

Результаты CrystalDiskMark требуют некоторых комментариев. Новый PCIe 4.0 SSD оказался заметно быстрее предшественника по линейным скоростям: преимущество доходит почти до полуторакратного размера и прослеживается как при глубоких, так и при минимальных очередях запросов. Превосходит FireCuda 520 прошлую версию NVMe SSD Seagate и при мелокоблочных операциях, хотя здесь такого же впечатляющего прорыва не наблюдается: всё упирается в то, что логика контроллера осталось старой. Таким образом, FireCuda 520 будет блистать прежде всего при последовательных нагрузках. Что же касается операций с произвольными блоками небольшого размера, то интерфейс PCI Express 4.0, естественно, из накопителя на базе флеш-памяти что-то похожее на Optane сделать не может.

Но тот факт, что высокоскоростные линейные операции – очень мощный козырь FireCuda 520, отрицать невозможно. Подробнее это видно в результатах ATTO Disk Benchmark: как только блоки, которыми происходит обмен данными, приобретают объём 128 Кбайт и более, угнаться за FireCuda 520 становится невозможно даже в теории (на это не способен даже Optane), поскольку скорости обмена данными выходят за предел, установленный пропускной способностью интерфейса PCIe 3.0 x4.

FireCuda 520 2 Тбайт

FireCuda 510 2 Тбайт

В синтетических тестах всё получается более чем убедительно, но что в реальной жизни? Ответить на этот вопрос может PCMark 10 – в нём есть сценарии, которые воспроизводят типичную нагрузку на накопители при повседневной работе пользователя.

И в этом случае FireCuda 520 оказывается быстрее своего предшественника на величину до 30 %. Причём это преимущество выражается не только в росте скоростей дисковых операций, но и в заметном снижении времени реакции дисковой подсистемы. Такая закономерность прослеживается при использовании SSD в качестве единственного и универсального накопителя (см. Full System Drive Benchmark). И в том случае, когда SSD играет роль исключительно системного диска, на котором установлена ОС и ПО (см. Quick System Drive Benchmark). И даже тогда, когда SSD отдан под «файлопомойку» (см. Data Drive Benchmark), хотя такое, честно говоря, бывает очень нечасто.

Преимущества в скорости FireCuda 520 легко проследить при обычном копировании файлов. На диаграмме ниже приводятся результаты теста DiskBench при копировании внутри накопителя рабочей директории с разными файлами общим объёмом порядка 20 Гбайт. Конечно, такого прироста, как в синтетических тестах, здесь не наблюдается, но свои дополнительные 25-30 % к производительности переход на PCIe 4.0 даёт без вопросов.

Для разнообразия можно посмотреть и на то, насколько быстрее PCIe 4.0-накопитель позволяет загружать игровые приложения. Для примера ниже приведено время загрузки уровня в Final Fantasy XIV StormBlood (выбор именно этой игры обусловлен встроенными в неё удобными средствами мониторинга). Здесь выигрыш, который обеспечивает FireCuda 520 на фоне FireCuda 510, составляет секунду с небольшим, что не столь значительно, но всё равно ощутимо.

Зато при нагрузках, свойственных рабочим станциям, PCI Express 4.0, что называется, must have. Дело в том, что компьютеры, нацеленные на профессиональное создание контента, оснащаются очень мощными многоядерными процессорами и быстрой памятью. И в этом случае узкие места в системе легко могут возникать в дисковой подсистеме. Например, раньше многие профессионалы, работающие с видео, предпочитали собирать RAID-массивы из SSD-накопителей, а теперь они могут удовлетворить свои потребности, выбрав FireCuda 520, который принимает данные со скоростями свыше 4 Гбайт/с в одиночку.

Все эти рассуждения нетрудно подкрепить результатами теста SPECworkstation 3, который очень явно показывает значимость накопителя с современным интерфейсом: FireCuda 520 справляется с тяжёлыми профессиональными сценариями дисковой нагрузки в среднем на 22 % быстрее по сравнению с FireCuda 510.

Но особое внимание стоит обратить на показатели General Operation (обычная скорость работы с файлами при архивации и копировании, а также при разработке ПО) и Product Development (показывает скорости работы в CAD/CAM системах и при решении задач вычислительной гидродинамики). Здесь заложенный в FireCuda 520 потенциал раскрывается особенно убедительно.

Резюме

Приведённых примеров достаточно, чтобы сомнений в том, что PCIe 4.0-накопители действительно позволяют получить более высокую производительность и лучшую отзывчивость при решении ресурсоёмких задач, не оставалось. Поэтому, строя высокопроизводительную систему на многоядерных процессорах AMD Ryzen 3000 или Threadripper 3000, пренебрегать использованием наиболее современных NVMe SSD явно не следует. Seagate FireCuda 520 может здесь стать подходящим выбором: ничего быстрее в магазинах совершенно точно на данный момент нет.

Естественно, PCIe 4.0-накопитель обойдётся немного подороже, чем тот же FireCuda 510, но причины этого хорошо понятны. А самое главное, что цена на FireCuda 520 вполне рыночная, ведь этот SSD стоит почти одинаково с альтернативными PCIe 4.0-накопителями авторства производителей третьего эшелона.

Пара слов о тестовой платформе: Тестирование производительности выполнялось в системе на базе процессора Ryzen 9 3900X, основанной на материнской плате ASRock X570 Creator и оснащённой 16 Гбайт DDR4-3200 SDRAM (16-16-16-32). Операционная система Windows 10 Professional 1909 со стандартным NVMe-драйвером Standard NVM Express Controller 10.0.18362.1.

NVMe-накопители в разных режимах работы интерфейса PCI Express:

Если спросить, какой интерфейс следует использовать для твердотельного накопителя с поддержкой протокола NVMe, то любой человек (вообще знающий, что такое NVMe) ответит: конечно PCIe 3.0 x4! Правда, с обоснованием у него, скорее всего, возникнут сложности. В лучшем случае получим ответ, что такие накопители поддерживают PCIe 3.0 x4, а пропускная способность интерфейса имеет значение. Иметь-то имеет, однако все разговоры об этом начались только тогда, когда некоторым накопителям на некоторых операциях стало тесно в рамках «обычного» SATA. Но ведь между его 600 МБ/с и (столь же теоретическими) 4 ГБ/с интерфейса PCIe 3.0 x4 — просто пропасть, причем заполненная массой вариантов! А вдруг и одной линии PCIe 3.0 хватит, поскольку это уже в полтора раза больше SATA600? Масла в огонь подливают производители контроллеров, грозящиеся в бюджетной продукции перейти на PCIe 3.0 x2, а также тот факт, что у многих пользователей и такого-то нет. Точнее, теоретически есть, но высвободить их можно, лишь переконфигурировав систему или даже что-то в ней поменяв, чего делать не хочется. А вот купить топовый твердотельный накопитель — хочется, но есть опасения, что пользы от этого не будет совсем никакой (даже морального удовлетворения от результатов тестовых утилит).

Но так это или нет? Иными словами, нужно ли действительно ориентироваться исключительно на поддерживаемый режим работы — или все-таки на практике можно поступиться принципами? Именно это мы сегодня и решили проверить. Пусть проверка будет быстрой и не претендующей на исчерпывающую полноту, однако полученной информации должно оказаться достаточно (как нам кажется) хотя бы для того, чтобы задуматься… А пока вкратце ознакомимся с теорией.

PCI Express: существующие стандарты и их пропускная способность

Начнем с того, что́ представляет собой PCIe и с какой скоростью этот интерфейс работает. Часто его называют «шиной», что несколько неверно идеологически: как таковой шины, с которой соединены все устройства, нет. На деле имеется набор соединений «точка—точка» (похожий на многие другие последовательные интерфейсы) с контроллером в середине и присоединенными к нему устройствами (каждое из которых само по себе может быть и концентратором следующего уровня).

Первая версия PCI Express появилась почти 15 лет назад. Ориентация на использование внутри компьютера (нередко — и в пределах одной платы) позволила сделать стандарт скоростным: 2,5 гигатранзакции в секунду. Поскольку интерфейс последовательный и дуплексный, одна линия PCIe (x1; фактически атомарная единица) обеспечивает передачу данных на скоростях до 5 Гбит/с. Однако в каждом направлении — лишь половина от этого, т. е. 2,5 Гбит/с, причем это полная скорость интерфейса, а не «полезная»: для повышения надежности каждый байт кодируется 10 битами, так что теоретическая пропускная способность одной линии PCIe 1.x составляет примерно 250 МБ/с в каждую сторону. На практике нужно еще передавать служебную информацию, и в итоге правильнее говорить о ≈200 МБ/с передачи пользовательских данных. Что, впрочем, на тот момент времени не только покрывало потребности большинства устройств, но и обеспечивало солидный запас: достаточно вспомнить, что предшественница PCIe в сегменте массовых системных интерфейсов, а именно шина PCI, обеспечивала пропускную способность в 133 МБ/с. И даже если рассматривать не только массовую реализацию, но и все варианты PCI, то максимумом были 533 МБ/с, причем на всю шину, т. е. такая ПС делилась на все подключенные к ней устройства. Здесь же 250 МБ/с (поскольку и для PCI приводится обычно полная, а не полезная пропускная способность) на одну линию — в монопольном использовании. А для устройств, которым нужно больше, изначально была предусмотрена возможность агрегирования нескольких линий в единый интерфейс, по степеням двойки — от 2 до 32, т. е. предусмотренный стандартом вариант х32 в каждую сторону мог передавать уже до 8 ГБ/с. В персональных компьютерах х32 не использовался из-за сложности создания и разведения соответствующих контроллеров и устройств, так что максимумом стал вариант с 16 линиями. Использовался он (да и сейчас используется) в основном видеокартами, поскольку большинству устройств столько не требуется. Вообще, немалому их количеству и одной линии вполне достаточно, но некоторые применяют с успехом и х4, и х8: как раз по накопительной теме — RAID-контроллеры или SSD.

Время на месте не стояло, и около 10 лет назад появилась вторая версия PCIe. Улучшения касались не только скоростей, но и в этом отношении был сделан шаг вперед — интерфейс начал обеспечивать 5 гигатранзакций в секунду с сохранением той же схемы кодирования, т. е. пропускная способность удвоилась. И еще раз она удвоилась в 2010 году: PCIe 3.0 обеспечивает 8 (а не 10) гигатранзакций в секунду, но избыточность уменьшилась — теперь для кодирования 128 бит используется 130, а не 160, как ранее. В принципе, и версия PCIe 4.0 с очередным удвоением скоростей уже готова появиться на бумаге, но в ближайшее время в железе мы ее массово вряд ли увидим. На самом деле и PCIe 3.0 до сих пор в массе платформ используется совместно с PCIe 2.0, потому что и производительность последней для многих сфер применения просто… не нужна. А где нужна — работает старый добрый метод агрегации линий. Только каждая из них стала за прошедшие годы вчетверо быстрее, т. е. PCIe 3.0 х4 — это PCIe 1.0 x16, самый быстрый слот в компьютерах середины нулевых. Именно этот вариант поддерживают топовые контроллеры SSD, и именно его рекомендуется использовать. Понятно, что если такая возможность есть — много не мало. А если ее нет? Будут ли возникать какие-то проблемы, и если да, то какие? Вот с этим-то вопросом нам и предстоит разобраться.

Методика тестирования

Провести тесты с разными версиями стандарта PCIe несложно: практически все контроллеры позволяют использовать не только поддерживаемый ими, но и все более ранние. Вот с количеством линий — сложнее: нам хотелось непосредственно протестировать и варианты с одной-двумя линиями PCIe. Используемая нами обычно плата Asus H97-Pro Gamer на чипсете Intel H97 полного набора не поддерживает, но кроме «процессорного» слота х16 (который обычно и используется) на ней есть еще один, работающий в режимах PCIe 2.0 х2 или х4. Вот этой тройкой мы и воспользовались, добавив к ней еще и режим PCIe 2.0 «процессорного» слота, дабы оценить, есть ли разница. Все-таки в этом случае между процессором и SSD посторонних «посредников» нет, а вот при работе с «чипсетным» слотом — есть: собственно чипсет, фактически соединяющийся с процессором тем же PCIe 2.0 x4. Можно было добавить еще несколько режимов работы, но основную часть исследования мы все равно собирались провести на другой системе.

Дело в том, что мы решили воспользоваться случаем и заодно проверить одну «городскую легенду», а именно поверие о полезности использования топовых процессоров для тестирования накопителей. Вот и взяли восьмиядерный Core i7-5960X — родственника обычно применяемого в тестах Core i3-4170 (это Haswell и Haswell-E), но у которого ядер в четыре раза больше. Кроме того, обнаруженная в закромах плата Asus Sabertooth X99 нам сегодня полезна наличием слота PCIe x4, на деле способного работать как х1 или х2. В этой системе мы протестировали три варианта х4 (PCIe 1.0/2.0/3.0) от процессора и чипсетные PCIe 1.0 х1, PCIe 1.0 х2, PCIe 2.0 х1 и PCIe 2.0 х2 (во всех случаях чипсетные конфигурации отмечены на диаграммах значком (c)). Есть ли смысл сейчас обращаться к первой версии PCIe, с учетом того, что вряд ли найдется хоть одна плата с поддержкой только этой версии стандарта, способная загрузиться с NVMe-устройства? С практической точки зрения — нет, а вот для проверки априори предполагаемого соотношения PCIe 1.1 х4 = PCIe 2.0 х2 и подобных оно нам пригодится. Если проверка покажет, что масштабируемость шины соответствует теории, значит, и неважно, что нам не удалось пока получить практически значимые способы подключения PCIe 3.0 x1/х2: первый будет идентичен как раз PCIe 1.1 х4 или PCIe 2.0 х2, а второй — PCIe 2.0 х4. А они у нас есть.

В плане ПО мы ограничились только Anvil’s Storage Utilities 1.1.0: разнообразные низкоуровневые характеристики накопителей она измеряет неплохо, а ничего другого нам и не нужно. Даже наоборот: любое влияние других компонентов системы является крайне нежелательным, так что низкоуровневая синтетика для наших целей безальтернативна.

В качестве «рабочего тела» мы использовали Patriot Hellfire емкостью 240 ГБ. Как было установлено при его тестировании, это не рекордсмен по производительности, но его скоростные характеристики вполне соответствуют результатам лучших SSD того же класса и той же емкости. Да и более медленные устройства на рынке уже есть, причем их будет становиться все больше. В принципе, можно будет повторить тесты и с чем-нибудь более быстрым, однако, как нам кажется, необходимости в этом нет — результаты предсказуемы. Но не станем забегать вперед, а посмотрим, что же у нас получилось.

Результаты тестов

Тестируя Hellfire, мы обратили внимание на то, что максимальную скорость на последовательных операциях из него можно «выжать» лишь многопоточной нагрузкой, так что это тоже надо принимать во внимание на будущее: теоретическая пропускная способность на то и теоретическая, что «реальные» данные, полученные в разных программах по разным сценариям, будут больше зависеть не от нее, а от этих самых программ и сценариев — в том случае, конечно, когда не помешают обстоятельства непреодолимой силы 🙂 Как раз такие обстоятельства мы сейчас и наблюдаем: выше уже было сказано, что PCIe 1.x x1 — это ≈200 МБ/с, и именно это мы и видим. Две линии PCIe 1.x или одна PCIe 2.0 — вдвое быстрее, и именно это мы и видим. Четыре линии PCIe 1.x, две PCIe 2.0 или одна PCIe 3.0 — еще вдвое быстрее, что подтвердилось для первых двух вариантов, так что и третий вряд ли будет отличаться. То есть в принципе масштабируемость, как и предполагалось, идеальная: операции линейные, флэш с ними справляется хорошо, так что интерфейс имеет значение. Флэш перестает справляться хорошо на PCIe 2.0 x4 для записи (значит, подойдет и PCIe 3.0 x2). Чтение «может» больше, но последний шаг дает уже полутора-, а не двукратный (каким он потенциально должен быть) прирост. Также отметим, что заметной разницы между чипсетным и процессорным контроллером нет, да и между платформами тоже. Впрочем, LGA2011-3 немного впереди, но на самую малость.

Все ровно и красиво. Но шаблоны не рвет: максимум в этих тестах составляет лишь немногим больше 500 МБ/с, а это вполне по силам даже SATA600 или (в приложении к сегодняшнему тестированию) PCIe 1.0 х4 / PCIe 2.0 х2 / PCIe 3.0 х1. Именно так: не стоит пугаться выпуску бюджетных контроллеров под PCIe х2 или наличию лишь такого количества линий (причем версии стандарта 2.0) в слотах М.2 на некоторых платах, когда больше-то и не нужно. Иногда и столько не нужно: максимальные результаты достигнуты при очереди в 16 команд, что для массового ПО не типично. Чаще встречается очередь с 1-4 командами, а для этого обойтись можно и одной линией самого первого PCIe и даже самым первым SATA. Впрочем, накладные расходы и прочее имеют место быть, так что быстрый интерфейс полезен. Однако излишне быстрый — разве что не вреден.

А еще в этом тесте по-разному ведут себя платформы, причем с единичной очередью команд — принципиально по-разному. «Беда» вовсе не в том, что много ядер — плохо. Они тут все равно не используются, разве что одно, и не настолько, чтоб вовсю развернулся буст-режим. Вот и имеем разницу где-то в 20% по частоте ядер и полтора раза по кэш-памяти — она в Haswell-E работает на более низкой частоте, а не синхронно с ядрами. В общем, топовая платформа может пригодиться разве что для вышибания максимума «йопсов» посредством максимально многопоточного режима с большой глубиной очереди команд. Жаль только, что с точки зрения практической работы это совсем уж сферическая синтетика в вакууме 🙂

На записи положение дел принципиально не изменилось — во всех смыслах. Но, что забавно, на обеих системах самым быстрым оказался режим PCIe 2.0 х4 в «процессорном» слоте. На обеих! И при многократных проверках/перепроверках. Тут уж поневоле задумаешься, нужны ли эти ваши новые стандарты или лучше вообще никуда не торопиться…

При работе с блоками разного размера теоретическая идиллия разбивается о то, что повышение скорости интерфейса все же имеет смысл. Результирующие цифры такие, что хватило бы пары линий PCIe 2.0, но реально в таком случае производительность ниже, чем у PCIe 3.0 х4, пусть и не в разы. И вообще тут бюджетная платформа топовую «забивает» в куда большей степени. А ведь как раз такого рода операции в основном в прикладном ПО и встречаются, т. е. эта диаграмма — наиболее приближенная к реальности. В итоге нет ничего удивительного, что никакого «вау-эффекта» толстые интерфейсы и модные протоколы не дают. Точнее, переходящему с механики — дадут, но ровно такой же, какой ему обеспечит любой твердотельный накопитель с любым интерфейсом.

Итого

Для облегчения восприятия картины по больнице в целом мы воспользовались выдаваемым программой баллом (суммарным — по чтению и записи), проведя его нормирование по «чипсетному» режиму PCIe 2.0 x4: на данный момент именно он является наиболее массово доступным, поскольку встречается даже на LGA1155 или платформах AMD без необходимости «обижать» видеокарту. Кроме того, он эквивалентен PCIe 3.0 x2, который готовятся освоить бюджетные контроллеры. Да и на новой платформе AMD АМ4, опять же, именно этот режим как раз можно получить без влияния на дискретную видеокарту.

Итак, что мы видим? Применение PCIe 3.0 x4 при наличии возможности является, безусловно, предпочтительным, но не необходимым: NVMe-накопителям среднего класса (в своем изначально топовом сегменте) он приносит буквально 10% дополнительной производительности. Да и то — за счет операций в общем-то не столь уж часто встречающихся на практике. Для чего же в данном случае реализован именно этот вариант? Во-первых, была такая возможность, а запас карман не тянет. Во-вторых, есть накопители и побыстрее, чем наш тестовый Patriot Hellfire. В-третьих, есть такие области деятельности, где «атипичные» для настольной системы нагрузки — как раз вполне типичные. Причем именно там наиболее критично быстродействие системы хранения данных или, по крайней мере, возможность сделать ее часть очень быстрой. Но к обычным персональным компьютерам это все не относится.

В них, как видим, и использование PCIe 2.0 x2 (или, соответственно, PCIe 3.0 х1) не приводит к драматическому снижению производительности — лишь на 15-20%. И это несмотря на то, что потенциальные возможности контроллера в этом случае мы ограничили в четыре раза! Для многих операций и такой пропускной способности достаточно. Вот одной линии PCIe 2.0 уже недостаточно, поэтому контроллерам имеет смысл поддерживать именно PCIe 3.0 — и в условиях жесткой нехватки линий в современной системе это будет работать неплохо. Кроме того, полезна ширина х4 — даже при отсутствии поддержки современных версий PCIe в системе она все равно позволит работать с нормальной скоростью (пусть и медленнее, чем могло бы потенциально), если найдется более-менее широкий слот.

В принципе, большое количество сценариев, в которых узким местом оказывается собственно флэш-память (да, это возможно и присуще не только механике), приводит к тому, что четыре линии третьей версии PCIe на этом накопителе обгоняют одну первой примерно в 3,5 раза — теоретическая же пропускная способность этих двух случаев различается в 16 раз. Из чего, разумеется, не следует, что нужно спешно бежать осваивать совсем медленные интерфейсы — их время ушло безвозвратно. Просто многие возможности быстрых интерфейсов могут быть реализованы лишь в будущем. Или в условиях, с которыми обычный пользователь обычного компьютера никогда в жизни непосредственно не столкнется (за исключением любителей меряться известно чем). Собственно, и всё.

Тестирование переходника PCI-E x4 to M.2. Расширяем функционал материнской платы.

Всем приветы! Рассмотрим сегодня и попробуем в действии переходник PCI-E —> M.2. С помощью данного переходника можно подключить NVME SSD накопитель с разъемом M.2, которого на материнской плате нет. M.2 сам по себе удобный разъем, позволяет убрать пару ненужных проводов, при подключении SSD, поэтому его наличие это плюс, ведь многим встречались проблемы с плозими шлейфами. Поэтому, если материнская плата такого разъема не имеет, но есть лишний PCI-E, но почему бы извернулся и не добавить M.2? Встречаем, переходник PCI-E x4 to M.2! Погнали!

Переходник шел примерно 2-2,5 недели. В почтовом пакете был пакет антистатический:

Внутри пакета нас ждет плата/переходник:

Вставить данную плату можно в разъем PCI-E x4, x8, x16, но выделено только 4 линии, т.е. толку от подключения в более полный разъем нет. В плату можно установить и закрепить накопители M.2 22хх
с длиной 30, 42, 60, 80. 110 я думаю можно приколхозить и притянуть резинкой или хомутом пластиковым.

Есть 4 вырвиглазных синих светодиода, моргающие в момент обращения к накопителю. При подключении SATA накопителя в форм-факторе M.2, он не работает. Описание лота об этом упоминает.

Версию PCI-E не упоминает вообще, в названии мелькает что-то, но это скорее, куда можно подключить переходник.

В комплекте есть отвертка:

Также в комплекте идут термопрокладки, которые можно разместить между платой и накопителем, тем самым немного термически разгрузить SSD. Толщина у всех 3-х разная.

Далее протестируем скоростные данные. Для этого установим в переходник накопитель из недавнего обзора.

Тестовый стенд тот же самый, что и при тестировании NVME SSD Asgard AN2 250GB:

Ryzen 5 2400G
16 GB DDR4 Dual-Channel
Asus Prime B450M A

P.S. Фото установленного переходника в другой плате.

AIDA64:

CDM:

Скорости ниже, чем были у накопителя в родном разъеме M.2. Напомню, какие скорости у нас там были:

Скорости в разъеме M.2

Итог:

Скорость больше напоминает пропускную способность PCI-E 2.0 x4, ведь она составляет до 2 ГБ/с, и реальную примерно 1.6 ГБ/с. Так что скорее всего у меня вторая версия. В комментариях несколько раз встречались скорости третьей, но видимо высылаются рандомно.

Пробовал установить систему, все прошло штатно, установилась, загрузилась, дрова поставила, обновления поставила.

Способность загружаться вашей материнской платы с pcie, стоит узнавать на форумах и отзывах. Можно немного обойти данную проблему установив загрузчик на накопитель, с которого может загрузится система, например SATA HDD или SSD.

Если вам хватит скоростей примерно 1.6 ГБ/с, то можно брать, если скорости накопителя у вас выше и есть на материнской плате PCI-E 3.0, то либо ищите другой вариант (и лучше сразу спросить продавца на этот счет), либо играйте в лотерею (хотя можно тоже сразу написать продавцу, что если придет 2.0 — буду бодаться).

TRIM работает.

Всем спасибо, всем пока. Критику и вопросы принимаю.

Тестирование переходника PCI-E x4 to M.2. Расширяем функционал материнской платы.

Переходник шел примерно 2-2,5 недели. В почтовом пакете был пакет антистатический:

Внутри пакета нас ждет плата/переходник:

Вставить данную плату можно в разъем PCI-E x4, x8, x16, но выделено только 4 линии, т.е. толку от подключения в более полный разъем нет. В плату можно установить и закрепить накопители M.2 22хх

с длиной 30, 42, 60, 80. 110 я думаю можно приколхозить и притянуть резинкой или хомутом пластиковым.

Версию PCI-E не упоминает вообще, в названии мелькает что-то, но это скорее, куда можно подключить переходник.

В комплекте есть отвертка:

Далее протестируем скоростные данные. Для этого установим в переходник накопитель из недавнего обзора.

Тестовый стенд тот же самый, что и при тестировании NVME SSD Asgard AN2 250GB:

Ryzen 5 2400G

16 GB DDR4 Dual-Channel

Asus Prime B450M A

P.S. Фото установленного переходника в другой плате.

AIDA64:

CDM:

Скорости ниже, чем были у накопителя в родном разъеме M.2. Напомню, какие скорости у нас там были:

Скорости в разъеме M.2

Итог:

TRIM работает.

Всем спасибо, всем пока. Критику и вопросы принимаю.

Что такое PCI Express? Имеют ли значение линии, слоты и версии PCIe? — Сеть без проблем

PCI Express является популярной технологией в наши дни, и многие спрашивают, что это такое, для чего он нужен и почему так много суеты по поводу видеокарт, твердотельных накопителей и материнских плат, поддерживающих PCI Express 4.0. В этой статье мы собираемся ответить на эти вопросы. Мы также попытаемся пролить свет на то, что такое линии PCIe, какие типы слотов PCIe есть, и что нового в PCI Express 4.0. Если вам интересно узнать больше, читайте дальше

Что такое PCI Express и что он обозначает?

PCI Express означает Peripheral Component Interconnect Express и представляет собой стандартный интерфейс для подключения периферийного оборудования к материнской плате на компьютере. Другими словами, PCI Express или сокращенно PCIe — это интерфейс, который подключает к материнской плате внутренние карты расширения, такие как видеокарты, звуковые карты, адаптеры Ethernet и Wi-Fi . Кроме того, PCI Express также используется для подключения некоторых типов твердотельных накопителей, которые обычно очень быстрые.

Какие типы слотов и размеров PCI Express существуют, и что означают линии PCIe?
Для подключения плат расширения к материнской плате PCI Express использует физические слоты. Обычными слотами PCI Express, которые мы видим на материнских платах, являются PCIe x1, PCIe x4, PCIe x8 и PCIe x16. Число, которое следует за буквой «х», говорит нам о физических размерах слота PCI Express, который, в свою очередь, определяется количеством контактов на нем. Чем больше число, тем длиннее слот PCIe и тем больше контактов, которые соединяют плату расширения с гнездом.

Кроме того, число «х» также указывает, сколько полос доступно в этом слоте расширения. Вот как сравниваются часто используемые слоты PCIe:

PCIe x1: имеет 1 полосу , 18 контактов и длину 25 мм
PCIe x4: имеет 4 линии , 32 контакта и длину 39 мм
PCIe x8: имеет 8 линий , 49 контактов и длину 56 мм
PCIe x16: имеет 16 линий , 82 контакта и длину 89 мм

Линии PCI Express — это пути между набором микросхем материнской платы и слотами PCIe или другими устройствами, являющимися частью материнской платы, такими как разъем процессора, слоты M.2 SSD, сетевые адаптеры, контроллеры SATA или контроллеры USB.

В PCI Express каждая полоса индивидуальна, что означает, что она не может быть разделена между различными устройствами. Например, если ваша видеокарта подключена к слоту PCIe x16, это означает, что она имеет 16 независимых линий, выделенных только для нее. Никакой другой компонент не может использовать эти полосы, кроме графической карты.

Вот идея, которая может упростить вам понимание того, что такое линии PCI Express: просто представьте, что PCI Express — это магистраль, а автомобили, которые едут по ней, — это данные, которые передаются. Чем больше полос движения доступно на шоссе, тем больше автомобилей можно проехать по нему; чем больше у вас PCIe-линий, тем больше данных можно передать.

Карта PCI Express может устанавливаться и работать в любом слоте PCIe, доступном на материнской плате, если этот слот не меньше платы расширения. Например, вы можете установить карту PCIe x1 в слот PCIe x16. Тем не менее, вы не можете сделать обратное. Например, вы можете установить звуковую карту PCIe x1 в слот PCIe x16, но вы не можете установить графическую карту PCIe x16 в слот PCIe x1.

Какие версии PCI Express существуют, и какую скорость передачи данных (пропускную способность) они поддерживают?

Сегодня используются четыре версии PCI Express: PCI Express 1.0, PCI Express 2.0, PCI Express 3.0 и PCI Express 4.0. Каждая версия PCIe поддерживает примерно удвоенную пропускную способность предыдущего PCIe . Вот что предлагает каждый из них:

PCI Express 1.0: имеет пропускную способность 250 МБ / с на линию
PCI Express 2.0: имеет пропускную способность 500 МБ / с на линию
PCI Express 3.0: имеет пропускную способность 984,6 МБ / с на линию
PCI Express 4.0: имеет пропускную способность 1969 МБ / с на линию

Помните, что слоты PCIe могут предложить не одну, а несколько дорожек? Значения полосы пропускания, которые мы разделили, умножаются на количество линий, доступных в слоте PCIe. Если вы хотите рассчитать, сколько пропускной способности доступно для определенной платы расширения, вам нужно умножить пропускную способность PCIe на линию на количество доступных для нее линий.

Например, графическая карта, которая поддерживает PCI Express 4.0 и подключена к слоту PCIe x16, имеет доступ к общей пропускной способности около 31,51 ГБ / с. Это результат умножения 1969 МБ / с на 16 (пропускная способность PCIe на линию * 16 линий). Впечатляет, правда?

Вот как масштабируются версии PCI Express, если принять во внимание линии PCI Express:

В будущем появятся новые версии PCI Express, такие как PCI Express 5.0 и PCI Express 6.0. Спецификация PCIe 5.0 была доработана летом 2019 года, предлагая пропускную способность до 3938 МБ / с на линию и до 63 ГБ / с в конфигурации x16. Однако, скорее всего, мы не увидим его в ближайшее время на компьютерном оборудовании потребительского уровня.

Широко ли доступна последняя версия PCI Express 4.0?

На данный момент PCI Express 4.0 является самой быстрой спецификацией, доступной для домашних компьютеров. Однако PCI Express 4.0 поддерживается только AMD на своих последних материнских платах, основанных на чипсете X570 в сочетании с процессорами AMD Ryzen третьего поколения. Если у вас их нет, нет смысла покупать видеокарты или твердотельные накопители, поддерживающие PCIe 4.0.

Говоря об этом, хотя уже есть много SSD, поддерживающих PCIe 4.0, единственными видеокартами, которые работают на PCIe 4.0, являются Radeon RX 5000 от AMD, такие как Radeon RX 5700 XT и Radeon RX 5700 . Intel пока не предлагает поддержку PCI Express 4.0 на любом своем оборудовании.

Как PCI Express 4.0 влияет на скорость вашей видеокарты?

Некоторые задают интересный вопрос: влияет ли более быстрая и новая спецификация PCI Express 4.0 на скорость видеокарты? Быстрый ответ — нет , это не так, и вы не получаете больше кадров в секунду! Вот почему:

Когда вы играете в игру, видеокарта использует выделенную память (GDDR) для хранения текстур, используемых для рендеринга кадров на экране. Помимо тактовой частоты графического процессора, эта графическая память является наиболее важной для того, сколько кадров вы получаете каждую секунду.

Графическая карта должна использовать интерфейс PCI Express, который соединяет ее с материнской платой только тогда, когда ей нужно обмениваться данными с процессором или загружать текстуры из системной памяти (ОЗУ компьютера). Это не должно случаться часто, поскольку современные видеокарты имеют много собственной оперативной памяти. И даже если / когда это произойдет, после того, как текстуры были переданы через интерфейс PCI Express из системного ОЗУ и загружены в память видеокарты, они остаются там. Причина в том, что графическая память во много раз быстрее системной памяти.

Ни одна из видеокарт, доступных сегодня, не нуждается в полной полосе пропускания, предлагаемой слотами PCI Express 4.0 x16. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с нашим анализом влияния PCI Express 4.0 по сравнению с PCI Express 3.0 на современные настольные компьютеры: PCI Express 4 по сравнению с PCIe 3: есть ли улучшение производительности?

Как насчет совместимости версий PCI Express?

Все версии PCI Express совместимы друг с другом. Например, видеокарта PCI Express 4.0 работает, даже если вы подключаете ее к материнской плате, которая поддерживает только PCI Express 3.0 или даже 2.0. Однако пропускная способность интерфейса PCI Express ограничена наименьшим фактором. Например, если вы подключаете SSD PCI Express 4.0 к материнской плате, которая поддерживает только PCI Express 3.0, этот SSD работает на PCIe 3.0. Вместо доступа к пропускной способности 7,88 ГБ / с он может использовать только 3,94 ГБ / с, поэтому его максимальная теоретическая скорость уменьшается вдвое.

У вас есть еще вопросы по PCI Express?

Теперь вы должны лучше понять, что такое PCI Express, и больше узнать о различных типах слотов PCIe, дорожках и версиях. У вас есть другие вопросы, на которые мы могли бы ответить? Если у вас есть, или если у вас есть, что добавить в эту статью, не стесняйтесь оставить комментарий ниже.

Разница между PCIe x1, x4, x8, x16- Промышленные компьютеры DuroPC

В предыдущем сообщении блога мы рассмотрели разницу между PCI и PCI-X. Ответ на сообщение был восторженным, и нас попросили написать дополнительный пост, объясняющий разницу между PCIe x1, x4, x8, x16. Мы всегда рады ответить на вопросы клиентов (по поводу промышленных компьютеров обращайтесь к нам).

Короткий ответ:

Соединения PCIe x1 имеют одну полосу данных
Соединения PCIe x4 имеют четыре линии передачи данных
Соединения PCIe x8 имеют восемь линий передачи данных
Соединения PCIe x16 имеют шестнадцать линий передачи данных

Длинный ответ:

Чем больше линий данных в соединении, тем больше пропускная способность между картой и хостом.Однако, как правило, при увеличении количества полос увеличивается стоимость.

Фото с http://blog.savel.org/2005/05/31/pci-express-cards/

PCIe — это обновленная версия протокола PCI. Подобно интерфейсам PCI / PCI-X, PCIe был разработан для взаимодействия периферийных компонентов. PCIe отличается от PCI / PCI-X несколькими способами, но в этом блоге большинство из этих различий не рассматривается. Однако одно ключевое отличие позволит нам лучше понять различия между вариантами протокола PCIe (x1, x4, x8, x16 и x32).Это ключевое различие — «параллельная» и «последовательная» передача данных.

В архитектуре PCI и PCI-X все карты совместно используют параллельные линии передачи данных к хосту и от него. Различия между скоростями карт и типами слотов обычно приводят к снижению скорости передачи данных.

В архитектуре PCIe каждая карта имеет собственные выделенные соединения (дорожки) для последовательной передачи данных с хостом. Это позволяет каждому подключению карты достигать полосы пропускания независимо от других карт, которые могут быть активными в системе.Количество полос указывается суффиксом протокола PCIe (× 1, × 4, × 8, × 16, × 32). Каждая полоса поддерживает скорость от 250 до 1969 МБ / с, в зависимости от версии протокола PCIe (v1.x, v2.x, v3.0, v4.0).

Карты

PCIe всегда могут работать в слотах PCIe с теми же или несколькими полосами, что и карта. Например, карта x8 может работать в слоте с линиями x8, x16 или x32. Точно так же карта x1 может работать в любом слоте PCIe.

предостережение:

Иногда слот PCIe работает с меньшим количеством каналов данных, чем указывает механический тип слота.Например, иногда производитель материнской платы будет использовать механический слот x16, даже если соединение для передачи данных составляет только x8. В этих случаях карта с более высокой пропускной способностью все еще может работать (например, карта x16 в слоте x16 с подключением только x8), если карта не требует этой дополнительной полосы пропускания. На следующем изображении показаны PCI-соединения материнской платы, используемой в DuroPC RAC355. Обратите внимание, «SLOT 1/5» — это слоты PCIe x16, но они имеют только соединение x8. Точно так же обратите внимание на то, что «SLOT 7» использует слот x8, но имеет только соединение x4.(Щелкните изображение, чтобы увидеть его в увеличенном виде.)

Лучшие твердотельные накопители (SSD) PCI Express NVMe на 2021 год

Покупка твердотельного накопителя означает появление множества сокращений. Самые хитрые из них — это торчащие из воды зазубренные рифы, имеющие форму печатных плат и готовые поставить апгрейд на мель, если вы не будете осторожны.

«SSD», что означает «твердотельный накопитель», — это то, что вы, вероятно, знаете. SSD — это накопитель, состоящий исключительно из флэш-памяти в модулях, называемых «NAND», и управляемый микросхемой контроллера.Достаточно просто, но за этими тремя буквами скрывается большая сложность.

SSD-навигация стала еще более опасной за последние несколько лет с появлением трех ключевых новых вещей, о которых вам нужно знать при покупке SSD: M.2, PCI Express (или «PCIe») и NVMe. Все три сосредоточены на том, чтобы делать SSD меньше или быстрее. Они также делают покупку SSD более сложной, чем когда-либо.

SSD: почему они меняют форму

До последних нескольких лет типичный SSD представлял собой небольшую пластину, предназначенную для того, чтобы поместиться в то же пространство на ноутбуке или ПК, что и жесткий диск.(На жаргоне было «2,5-дюймовый диск» для SSD такого размера.) Ситуация изменилась.

Почти все новые материнские платы для настольных ПК и материнские платы на многих новых ноутбуках имеют слоты, предназначенные для гораздо меньших SSD. Это особенно важно для тонких ноутбуков, где внутреннего пространства очень мало. Эти слоты известны как слоты M.2, и в них можно устанавливать твердотельные накопители M.2, которые выглядят как палочки из кремниевой жевательной резинки. В наши дни почти каждая новая материнская плата для настольных ПК имеет хотя бы один такой слот; у некоторых их два или три.И в зависимости от диска эта тонкая маленькая палочка SSD может быть намного быстрее, чем те большие диски, к которым вы привыкли.

Лучшие твердотельные накопители PCI Express NVMe на этой неделе *

* Сделки отбирает наш партнер TechBargains

Почему SSD так долго становились такими маленькими? Хороший вопрос с простым ответом. Твердотельные накопители никогда не должны были быть такими большими с точки зрения строгого производства. «Классические» 2,5-дюймовые твердотельные накопители имеют много мертвого пространства внутри, но они были разработаны таким образом, чтобы вписаться в существующие отсеки в ноутбуках и настольных ПК.При уменьшении размеров ноутбуков и планшетов до крайностей стало ясно одно: этот более толстый тип накопителя должен уйти. Твердотельный накопитель M.2 сводит его к минимуму: это всего лишь полоска печатной платы, усеянная микросхемами. По сравнению с твердотельными накопителями прошлого, M.2 намного компактнее и его намного легче разместить в ограниченном пространстве.

Во-первых, немного о M.2

Большинство дисков M.2 некрасивы; они, как правило, выглядят как голые печатные платы с прикрепленными к ним различными кремниевыми микросхемами, включая модули NAND, в которых хранятся ваши данные.(Ознакомьтесь с нашим руководством по твердотельному жаргону в разделе «Покупка твердотельного накопителя: 20 терминов, которые необходимо знать».) Некоторые из них могут быть увенчаны теплоотводом или радиатором, которые обычно в равной степени практичны и декоративны. Однако самое важное, что нужно знать о M.2, — это то, что это такое, а что нет.

Хотя M.2 обычно называют интерфейсом, это еще не все. M.2 также является формой или форм-фактором диска, хотя M.2 также регулирует расположение ключей, которое позволяет диску помещаться на материнскую плату.

Шина данных или путь, по которому ваши данные передаются на твердотельный накопитель M.Влечение — это совсем другое дело, и оно принимает одну из нескольких форм. И здесь на помощь приходит NVMe. Мы скоро подойдем к вопросу о значении NVMe; Во-первых, давайте обсудим ключевые физические характеристики диска M.2, которые вам необходимо понять. (Видео ниже также является хорошим примером.)

Как мы обсуждали в нашем параллельном обзоре «Лучшие твердотельные накопители M.2», накопители M.2 различаются четырех- или пятизначным числом, указанным в их спецификациях или названиях. Число — это мера. Он указывается в миллиметрах, причем первые две цифры обозначают ширину диска, а вторые две или три цифры говорят о его длине.

На практике все SSD и слоты M.2, ориентированные на модернизацию или сборку ПК, которые мы видели на сегодняшний день, имеют ширину 22 мм, поэтому можно ожидать, что это число будет начинаться с «22». Наиболее распространенная длина — 80 мм («M.2 Type-2280») и 60 мм («M.2 Type-2260»). Однако существуют диски длиной от 42 мм («M.2 Type-2242») или до 110 мм («M.2 Type-22110»). Почему разница в длине? Чем длиннее печатная плата накопителя, тем большую площадь поверхности, на которую можно установить микросхему, будет.

Длина имеет большое значение при установке M.2 вбиваем в ноут. Большинство материнских плат для настольных ПК со слотами M.2 имеют точки крепления для дисков различной длины (обычно 80 мм, 60 мм и 42 мм, а иногда и 110 мм), тогда как большинство ноутбуков подходят только для одного размера. Перед покупкой проверьте свободное место.

Накопители M.2 типоразмеров Type-2242, Type-2260 и Type-2280

Длина диска M.2 не всегда коррелирует 1: 1 с емкостью диска, но чем больше карта, тем больше модулей памяти инженеры могут разместить на печатной плате заданного размера при прочих равных.Из-за ограничений по объему и плотности большинство накопителей M.2 на сегодняшний день имеют верхний предел 1 ТБ, хотя теперь в свет появляются твердотельные накопители M.2 на 2, 4 и даже 8 ТБ. Вы увидите четыре широких класса емкости на большинстве твердотельных накопителей M.2, причем емкость варьируется в зависимости от класса в зависимости от того, сколько данных производитель накопителя отложил для «избыточного выделения ресурсов» (по сути, запас прочности на случай, когда накопитель возрастов и некоторые клетки выходят из строя). Эти классы емкости:

120 ГБ или 128 ГБ
240 ГБ, 250 ГБ или 256 ГБ
480 ГБ, 500 ГБ или 512 ГБ
960 ГБ или 1 ТБ

Теперь повторим важный момент: диском может быть M.2 любой длины и емкости, но это не говорит вам о шине, которую она использует. Это очень важно знать — так же важно, как убедиться, что длина диска соответствует имеющемуся у вас пространству.

Что за автобус? PCI Express и NVMe

Первыми дисками M.2 были диски Serial ATA (SATA), по сути, голая версия их 2,5-дюймовых дисков в корпусе. Вы все еще можете легко найти твердотельные накопители с шиной SATA в форме M.2. Они распространены, и большинство слотов M.2 их принимают.В некоторых случаях доступны как 2,5-дюймовые, так и M.2 версии одного и того же диска, с небольшой разницей в производительности между ними. (Взгляните на наши устаревшие обзоры 2,5-дюймовых SSD 850 EVO и SSD 850 EVO M.2, чтобы проиллюстрировать это.) Это потому, что с любым твердотельным накопителем с интерфейсом SATA ваши данные передаются одними и теми же путями, независимо от того, идет ли речь о них. это большой 2,5-дюймовый твердотельный накопитель, подключаемый к вашему ПК через классический разъем SATA с помощью кабеля или флешку M.2 в слоте M.2.

Твердотельные накопители M.2 на базе SATA — это все хорошо, но PCI Express — это самая высокая скорость.Ваша система должна поддерживать PCI Express в слоте M.2 для использования этих дисков; некоторые системные платы для настольных ПК поддерживают оба типа. Данный ноутбук может поддерживать только твердотельные накопители M.2, которые используют шину SATA, и это ограничивает ваши возможности в плане обновлений. Единственная причина, по которой вы обновите диск в этой ситуации, — это увеличить доступную емкость хранилища.

Некоторые ноутбуки премиум-класса могут использовать диски PCI Express M.2. (Обратите внимание, что некоторые, например, последние модели Apple MacBook Pro, имеют диски PCI Express, припаянные к материнской плате ноутбука без возможности обновления.«PCI Express SSD» не обязательно означает «съемный модуль M.2 SSD»). И, как уже упоминалось, почти все новые системные платы для настольных ПК теперь имеют слоты M.2, и большинство из них теперь поддерживают SSD-накопители PCI Express M.2.

В первом поколении твердотельных накопителей M.2 PCI Express использовался интерфейс PCI Express x2, который определяет потолок пропускной способности выше, чем у SATA 3.0, но не намного. Это изменилось. Современные накопители M.2 поддерживают PCI Express 3.0 x4 (четыре полосы пропускания), работая вместе с технологией, называемой Non-Volatile Memory Express (NVMe).Идея NVMe заключается в дальнейшем повышении производительности, особенно при тяжелых рабочих нагрузках.

Слот M.2 на материнской плате MSI на базе AMD с несколькими точками крепления

NVMe — это протокол управления твердотельными накопителями, который в последние несколько лет стал доминировать среди внутренних твердотельных накопителей. Возможно, вы слышали термин «AHCI» мимоходом; это схема управления, используемая жесткими дисками и твердотельными накопителями SATA для передачи данных по шине SATA. AHCI был разработан еще в те времена, когда жесткие диски были королем, хотя он действительно работает с твердотельными накопителями.Но концепции, лежащие в основе этого, были задуманы еще тогда, когда хранение в подавляющем большинстве случаев означало вращающиеся механизмы тарелок. NVMe, напротив, спроектирован с нуля для управления твердотельной памятью и оптимизирован для области флэш-памяти. Он разработан для замены AHCI в новейших твердотельных накопителях.

NVMe — это модное слово, которое нужно искать в твердотельных накопителях M.2, но знайте, что ваша система и ее материнская плата должны поддерживать диски PCI Express NVMe в BIOS, чтобы диск работал как загрузочное устройство.Материнские платы, основанные на последних нескольких наборах микросхем AMD и Intel, поддерживают диски PCI Express x4 NVMe M.2, но вы захотите проверить на платной основе. Некоторые системные платы для настольных ПК теперь имеют два или более разъема M.2 — тенденция, которую мы наблюдаем все больше и больше с материнскими платами более высокого уровня и поздних моделей. Но за исключением материнских плат для настольных ПК, выпущенных за последние три года или около того , слоты M.2 с поддержкой NVMe не используются. Поэтому внимательно ознакомьтесь со своими руководствами, прежде чем покупать один из этих приводов.

Кроме того, убедитесь, что если вы ищете диск NVMe и ваша система поддерживает его, что любой диск PCI Express, который вы ищете, является именно моделью NVMe.То, что накопитель использует шину PCI Express, не гарантирует этого; Твердотельные накопители PCI Express M.2 существовали до NVMe, и некоторые из них все еще присутствуют на рынке. Диски PCI Express x4 NVMe M.2 в настоящее время являются наиболее распространенным типом и являются впечатляюще быстрыми дисками, оставляя самые быстрые диски на основе SATA далеко позади. Компания Samsung, которая в настоящее время является лидером в области твердотельных накопителей, была пионером в области NVMe, но большинство других производителей твердотельных накопителей на этом этапе тоже присоединились к игре, включая ADATA, Corsair, Crucial, Kingston, Seagate и WD.

Просто знайте — мы повторим это для акцента, — что для установки одного из этих дисков вам нужна соответствующая поддержка на уровне материнской платы. Для настольных ПК следует проверить технические характеристики материнской платы. Многие современные мобильные устройства, оснащенные M.2, поддерживают оба типа шины M.2 SSD (M.2 SATA и M.2 PCI Express / NVMe). Для ноутбука может потребоваться пинговать службу поддержки производителя ноутбука, чтобы узнать, что находится внутри (при условии, что вы даже можете получить внутри ноутбука).

Также, как мы упоминали ранее, следует понимать, что некоторые избранные ноутбуки начали припаивать свои хранилища непосредственно к материнской плате для экономии места, поэтому обновление диска может быть вообще невозможно.И знайте, что обновление ноутбука до нового твердотельного накопителя может нарушить условия любой существующей гарантии. Проверять.

PCI Express 4.0: твердотельные накопители нового поколения

При покупке дисков M.2 PCI Express вы также увидите несколько передовых (и обычно немного более дорогих) дисков, в которых упоминается поддержка PCI Express 4.0, например в отличие от всего 3,0.

Мы протестировали несколько твердотельных накопителей M.2, которые поддерживают эту новую версию шины PCI Express 4.0, и они действительно быстрые .Однако насколько вы сможете отличить эту разницу, зависит от того, что вы делаете со своим компьютером.

Скорость чтения для некоторых (например, флагманского SSD Samsung 980 Pro) достигает 7000 Мбит / с. Эти диски — загадка будущего, но на данный момент PCI Express 4.0 поддерживается только в настольных системах, использующих чипсеты AMD X570 и B550 (для массовых процессоров Ryzen) и AMD TRX40 (для Ryzen Threadripper третьего поколения). Вы можете использовать эти PCIe 4.0 в системах с наборами микросхем Intel, но они просто перейдут на более медленный PCIe 3.0 скоростей.

Это изменится с появлением процессоров Intel 11-го поколения для настольных ПК Rocket Lake-S и появлением новой платформы набора микросхем Intel Z590. Хотя некоторые материнские платы на базе Z490 были выпущены в состоянии, которое производители описали как «готовые к PCIe 4.0», нам еще предстоит увидеть, чтобы эта функция фактически включалась для каких-либо моделей, выпущенных на чипсете. Скорее всего, для этого вам понадобится процессор Rocket Lake. Все это означает, что, хотя приверженцы Intel не полностью оставлены без внимания, на момент написания этой статьи (январь 2021 года) нет опций на базе Intel, которые позволили бы включить PCIe 4.0 для достижения максимального потенциала.

Итак, стоит ли вам выбирать? Если вы будете обновлять ПК AMD последней модели с правильным набором микросхем, конечно. Вы также можете рассмотреть один вариант для будущего, если нет, но к тому времени, когда вы снова обновитесь, цены вполне могут упасть по сравнению с моделями 3.0. На данный момент мы оставим их преданным фанатам скорости, заядлым игрокам и создателям контента, работающим на сегодняшних платформах AMD.

NVMe в других формах: карты расширения PCI Express и U.2 диска

Если вы хотите добавить диск PCI Express / NVMe к настольному компьютеру, у которого на старой материнской плате отсутствует разъем M.2, одним из вариантов является диск M.2 на «несущей карте». По сути, диск M.2 устанавливается на карту расширения PCI Express, на которой есть слот M.2, и вставляется в обычный слот PCI Express, по крайней мере, с четырьмя полосами.

Мы видели подобные решения от Intel, Gigabyte, Plextor, Kingston и других. Кроме того, в некоторых разовых случаях некоторые производители материнских плат (например, Asus) комплектуют пустой слот M.2 несущих карты в коробке со своими материнскими платами высокого класса. С одним из них, диск M.2 на карте расширения PCI Express позволяет использовать скорость PCI Express / NVMe, не имея поддерживающего слота M.2. Карта также может добавить загрузку, поэтому проверьте это.

Некоторые твердотельные накопители PCI Express M.2 могут нагреваться при длительном использовании, поэтому установка модуля M.2 на вертикальную карту также может означать лучшую вентиляцию и, теоретически, меньшее или полное отсутствие дросселирования из-за тепла. Тем не менее, эти диски настолько быстры, что при нормальном использовании они успевают передать свои данные до того, как нагрев станет серьезной проблемой.

Еще одна форма, которую принимают диски NVMe, в настоящее время ограничивается парой твердотельных накопителей Intel. Твердотельные накопители Intel серии 750, которые мы тестировали в 2015 году, а также твердотельные накопители Intel Optane серии 900P конца 2017 года — это накопители NVMe, которые бывают двух видов. Одна — это обычная карта PCI Express; другой форм-фактор — это большой 2,5-дюймовый диск, который напоминает массивный жесткий диск с тяжелым радиатором на борту. Он использует ориентированный на сервер физический интерфейс, известный как U.2, который редко встречается в потребительских дисках. Некоторые материнские платы высокого класса, такие как серия Designare от Gigabyte, могут иметь встроенный U.2, но для большинства настольных материнских плат потребуется специальный адаптер для U.2, который вставляется в слот M.2.

Твердотельный накопитель Intel серии 750 с разъемом U.2 со стороны накопителя

РАЗМЕР КЛЮЧ . Ранее мы объясняли секретный код для определения длины и ширины диска M.2. Убедитесь, что длина соответствует доступному пространству для диска. (Это наиболее важно при обновлении портативных компьютеров.) Большинство из них будут иметь длину 60 или 80 мм. Также посмотрите на радиатор или расширитель наверху накопителя и убедитесь, что они не помешают обновлению.Часто вы можете удалить расширитель, но он есть по уважительной причине, если он присутствует. Просто знайте, что, скажем, при обновлении ноутбука диск M.2 PCI Express с большим радиатором, подобным тому, который установлен на TeamGroup T-Force Cardea, не поместится, если вы не удалите это оборудование.

ОПИСАНИЕ АВТОБУСА (МОЖЕТ БЫТЬ ЛЮБИМЫМ) . Для ноутбуков обновление SSD часто является двоичным выбором, который зависит от типа поддерживаемого SSD. (Поддерживает ли ноутбук SATA или PCI Express? Конец истории.) Обычно вы меняете один слот M.2 на более емкий. У большинства ноутбуков нет свободных слотов M.2, поэтому путь принятия решения довольно прост.

Системные платы для настольных ПК более сложны, поскольку некоторые из них поддерживают как шину SATA, так и шину PCI Express M.2 в данном слоте. На платах с двумя разъемами M.2 поддержка может быть разной. Остальные поддерживают только SATA; третьи поддерживают только PCI Express. (И в случае с PCI Express M.2 более старая материнская плата может не поддерживать PCI Express x4, только x2!) Короче говоря: это болото, с которым нужно ориентироваться осторожно.Вам нужно точно знать, что ваша доска оптимизирована для использования, и покупать соответственно.

ПОСМОТРЕТЬ ЗАГРУЗКУ . Если ваш настольный компьютер впервые получает диск PCI Express / NVMe, уточните у производителя материнской платы или ПК, будет ли этот тип дисковода загрузочным. Это маловероятно, но для этого может потребоваться обновление BIOS. Это больше проблема старых материнских плат, чем нынешних.

СЦЕНАЙТЕ ДОЛЖНЫМ ОБРАЗОМ . Сравнивать SSD с точки зрения соотношения цены и качества сложно, но лучшим показателем является стоимость гигабайта.Модели с шиной PCI Express действительно стоят дороже. Разделите цену (в долларах) на емкость (в гигабайтах), чтобы получить стоимость гигабайта. Например, диск емкостью 1 ТБ, который продается по цене 100 долларов, обойдется примерно в 10 центов за гигабайт. С помощью этой линейки можно сравнивать диски разной емкости друг с другом.

Итак, какой твердотельный накопитель PCI Express мне выбрать?

Хорошо, давайте сделаем покупки с нашими фаворитами ниже. Также обратите внимание: руководство по всем лучшим дискам M.2, которые мы тестировали (SATA и PCI Express / NVMe вместе), см. В нашем обзоре лучших дисков M.2 твердотельных накопителя. Если вы также заинтересованы в использовании 2,5-дюймовых дисков SATA, ознакомьтесь с нашим руководством по лучшим внутренним твердотельным накопителям в целом, которое включает все три типа.

Вы также можете ознакомиться с нашими обзорами лучших бюджетных SSD, а также наших лучших внешних жестких дисков для Mac и наших лучших внешних жестких дисков в целом.

Лучшая карта pci express x4 — отличные предложения на карту pci express x4 от глобальных продавцов карт pci express x4

Отличные новости !!! Вы находитесь в нужном месте, чтобы купить карту pci express x4.К настоящему времени вы уже знаете, что все, что вы ищете, вы обязательно найдете на AliExpress. У нас буквально есть тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы будете находить новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку эта лучшая карта pci express x4 вскоре станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что купили карту pci express x4 на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в карточке pci express x4 и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress — отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококлассную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.И, если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими свой опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово — просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны — и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести pci express x4 card по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните самый лучший шоппинг прямо здесь.

Основные виды использования слота PCIe 1x на материнской плате

Те из вас, кто предпочитает создавать свои собственные ПК, иногда задаются вопросом, что можно сделать со слотами и портами, которыми вы не всегда пользуетесь. Например, мы часто сталкиваемся с вопросами о слоте PCIe 1x на материнской плате и о том, для чего его можно использовать.Эти более длинные слоты 8x и 16x в основном предназначены для вашей видеокарты (или карт), но не все знают, чего они могут достичь с помощью этого более короткого слота 1x. Итак, я расскажу вам о некоторых из наиболее популярных вариантов использования этого слота, чтобы вы могли извлечь из него максимум пользы.

Начну с бонусного совета, указав, что карты 1x можно использовать в в любом слоте PCIe, включая эти слоты 8x и 16x. Поэтому, если все, что у вас осталось, — это один из более длинных слотов, все нижеприведенное можно выполнить, используя один из этих слотов.Вы бы просто заняли часть слота по отношению к меньшему слоту. Вы можете увидеть это в следующем видео, где Youtuber R3DLIN3S демонстрирует, как карты 1x и 4x достигают этого, чтобы вы могли понять, о чем я говорю.

А пока мы собираемся сосредоточиться на этих небольших слотах и некоторых из множества способов их использования при улучшении своего оборудования с помощью новых обновлений.

Платы расширения портов

Одно из наиболее распространенных применений слотов 1x — для карт расширения портов, где пользователи хотят увеличить количество определенных портов на своем ПК с помощью .Как правило, это будет включать USB (все версии), SATA для увеличения количества имеющихся у вас внутренних дисков и Firewire для тех, кто все еще хочет использовать это соединение для специальных устройств хранения и видео инструментов (например, камер).

Например, предположим, что вы построили свой компьютер несколько лет назад, и у вас самый быстрый USB-порт 3.0. Теперь вы начинаете видеть всплывающие окна всех этих устройств, которые используют преимущества нового USB 3.1, и вы хотите иметь возможность начать пользоваться ими.Более высокая скорость передачи данных, более быстрая зарядка и т. Д. Скорее всего, на вашей материнской плате не будет разъема (контактов) USB 3.1, с помощью которого можно было бы напрямую добавлять порты (только новейшие платы начинают использовать их). Вместо этого вы могли бы найти карту PCIe 1x , которая лучше всего подходит для ваших функций и бюджета, и вставить ее туда. Теперь у вас есть USB 3.1, и вы можете пускать слюни по поводу этих новых скоростей.

Если ваша плата поставляется только с 4 портами SATA и у вас есть 3 жестких диска и два оптических привода (например, устройство записи DVD и проигрыватель Blu-ray), вы можете найти карту PCIe 1x для расширения этих портов SATA, чтобы вы могли добавьте этот дополнительный жесткий диск, а также, возможно, несколько других вещей (в зависимости от карты, которую вы покупаете).Некоторые из этих карт также имеют порт eSATA снаружи для внешних устройств SATA.

Слоты для накопителей NVMe (M.2)

NVMe — это будущее жестких дисков в том, что касается скорости передачи данных, обеспечивая один из самых больших скачков в скорости передачи файлов, которые мы когда-либо видели в истории развития систем хранения. (Современный) обычный вращающийся HDD (жесткий диск) обычно передает скорость около 120–180 МБ / с, тогда как NVMe может перемещаться со скоростью до 3200 МБ / с и продолжает расти. Поэтому неудивительно, что они стали следующим по величине товаром для компьютеров, предлагая невероятное повышение скорости загрузки системы и доступа к файлам.Единственная загвоздка в том, что для них требуется слот M.2 на материнской плате. Если у вас их нет, вам нужно будет найти карту расширения PCIe, которая сможет адаптироваться к одному из доступных слотов PCIe. Учитывая, что слот 1x предоставит только часть того, что может предложить NVMe, он, по крайней мере, дает вам другой вариант для этого слота 1x.

Они доступны в вариантах PCIe 1x , обеспечивая один или два слота M.2. Вставьте одну из этих карт в свой компьютер и начните пользоваться преимуществами NVMe.

Звуковая карта

Уже не так часто бывает, когда вам нужно было бы расширить звуковую карту, интегрированную в вашу материнскую плату, поскольку большинство плат сегодня и почти все, что было в недавнем прошлом, включает в себя все, что вам нужно, вплоть до цифрового подключения 7.1 с использованием аналогового подключения и / или оптический SPDIF.

Однако некоторые энтузиасты предпочитают иметь отдельный источник, потому что он может оказаться чище, чем их интегрированный набор микросхем, предложить сильное усиление или просто лучше звучать в целом благодаря расширенным функциям объемного звучания или даже встроенному ЦАП.Допустим, у вас на плате есть обычный интегрированный чипсет Realtek, и он действительно великолепно звучит. Однако вы заметили, что получить объемное звучание можно только при наличии источника объемного звука. Возможно, он не сможет принять стереосигнал и преобразовать его в улучшенный объемный звук. В этом случае вам понадобится специальная звуковая карта для этого, и вы будете искать что-то от такой компании, как Soundblaster. Это не обязательно должно быть PCIe, так как вы также можете подключить USB 3.0 к внешнему устройству, но что, если вы хотите, чтобы он был встроенной картой и хотите заполнить один из этих слотов 1x? Таким образом, вы можете найти звуковую карту PCIe 1x , которая подходит вам лучше всего, и сразу же улучшить свой звук.

Некоторые люди, однако, стремятся к внешним докам, чтобы соединения были ближе или отделены от задней части ПК, поскольку они также могут включать такие вещи, как MIDI-соединения, регуляторы громкости и многое другое. Это может привести вас к чему-то вроде USB 3.0 или аналогичного, но некоторые карты PCIe также включают возможность привязать внешнюю док-станцию к задней части карты.

Эти выделенные карты обычно имеют всевозможные функции, такие как различные форматы звука Dolby и DTS, функции DSP, несколько возможностей ввода и вывода (как аналоговых, так и цифровых), более сильная обработка с использованием более быстрых, надежных (и более чистых) наборов микросхем и т. Д. вперед.

Модемы, сетевые карты (проводные и беспроводные)

Еще одно распространенное использование этого слота 1x — расширение возможностей вашей сети или телефона путем добавления этих портов с помощью этого метода. Если на вашей материнской плате нет разъема RJ11 со встроенным модемом (чего нет на большинстве современных материнских плат) и он вам очень нужен, вы можете сделать это с помощью PCIe. Учитывая, что большинство людей больше не заботится о телефонной розетке на своем компьютере, некоторые все еще могут стремиться использовать свой компьютер в качестве факсимильного аппарата, поскольку люди по какой-то причине все еще используют этот метод для связи.

Итак, давайте взглянем на Ethernet вашей материнской платы. Что делать, если у него нет Ethernet, встроенного в заднюю часть платы? Сегодня это маловероятно, но, возможно, встроенный адаптер Ethernet слишком мелкий и не соответствует вашим ожиданиям. Может быть, вы предпочитаете иметь карту Ethernet от Bigfoot Networks или что-нибудь еще, кроме той, которая встроена в вашу доску. Или вы хотите добавить Wi-Fi в свою систему, потому что подключать к ней физический кабель просто неудобно. Затем вы можете найти сеть PCIe или карту WiFi для своей системы и добавить ее через один из этих слотов.Многие карты Ethernet вполне доступны по цене менее 40 долларов, в то время как многие карты WiFi могут работать примерно так же, как и немного больше, если вы ищете убийственную производительность. На варианты с более высокой производительностью вы можете рассчитывать потратить от 50 до 150 долларов в зависимости от того, насколько вы серьезны.

ТВ-тюнер

Вы всегда можете добавить туда карту ТВ-тюнера, чтобы смотреть телепередачи в прямом эфире на компьютере. Особенно хорошо, если у вас есть установка с несколькими мониторами или вы хотите использовать свой компьютер в качестве многофункционального цифрового видеорегистратора.В большинстве случаев это определенно специализированное желание, а не потребность, но иногда это ценный вариант для пользователей.

Захват видео

Давайте возьмем вариант ТВ-тюнера еще на один уровень с полной картой видеозахвата ! Не ограничиваясь только телевизором, подумайте о любом источнике видео, таком как камера или другое внешнее устройство, например DVD-плеер, подключенный к вашему телевизору. Может быть, вы хотите преобразовать все свои старые семейные кассеты VHS (помните их?) В цифровые файлы? С картой видеозахвата вы можете все это осуществить.Некоторые карты имеют разные функции, и почти все они предлагают базовые аналоговые соединения RCA в той или иной форме.

В более новых моделях теперь есть и HDMI. В некоторых случаях вы даже можете купить адаптеры для адаптации HDMI практически ко всему, что захотите. Как правило, вы можете найти карту или адаптер для выполнения того, что вам нужно для захвата, пусть это будет цифровой или аналоговый, RCA, HDMI, SDI, DisplayPort, SVGA и так далее.

Видеокарта

Конечно, вы всегда можете использовать видеокарту в одном из этих небольших слотов.Однако вы можете ожидать очень низкой производительности по сравнению со слотами 8x или 16x — 32x также начинает свой дебют в мире. Некоторые материнские платы могут предлагать только версию 1x PCIe, и в этом случае это может быть вашим лучшим выбором. PCIe 1x быстрее обычного PCI, но он не сравнится ни с чем в 8x и выше. Если это не просто тестовая система, работающая в углу для основных потребностей ввода, вам лучше перейти на новую плату или башню, а не использовать 1x для вашей основной карты видеовыхода.

Вот и все! Некоторые из множества вариантов использования слота PCIe 1x на материнской плате.Вы можете ухватиться за возможность заполнить их или просто игнорируете их и двигаетесь дальше. Это зависит от вашего уровня пользователя. Как уже упоминалось, большинство людей полагаются на них в вопросе расширения портов. Разные потребности у разных людей.

Как насчет вас? Для чего вы используете (или планируете использовать) эти слоты PCIe? Не стесняйтесь делиться своими настройками или планами ниже. Мы были бы рады получить известия от вас. Счастливого строительства!

Все, что вам нужно знать о PCI Express

Мы участвуем в программе Amazon Services LLC Associates, партнерской рекламной программе, разработанной для того, чтобы мы могли получать вознаграждение за счет ссылки на Amazon.com и дочерние сайты.

[nextpage title = ”Introduction”]
Со времени выпуска первого ПК, выпущенного в 1981 году, в компьютере были слоты расширения, в которые можно установить дополнительные карты для добавления возможностей, недоступных на материнской плате компьютера. В настоящее время наиболее распространенный тип доступных слотов расширения называется PCI Express. В этом руководстве вы узнаете все, что вам нужно знать об этом типе подключения: как оно работает, версии, слоты и многое другое.
Прежде чем говорить о PCI Express, мы должны немного рассказать об истории слотов расширения ПК и их основных проблемах, чтобы вы могли понять, чем отличается PCI Express.

Ниже мы перечисляем наиболее распространенные типы слотов расширения, которые были выпущены для ПК на протяжении всей его истории:

ISA (стандартная отраслевая архитектура)
MCA (Микроканальная архитектура)
EISA (Расширенная отраслевая стандартная архитектура)
VLB (местный автобус VESA)
PCI (соединение периферийных компонентов)
PCI-X (расширенное соединение периферийных компонентов)
AGP (порт ускоренной графики)
PCI Express (Экспресс межсоединения периферийных компонентов)

Новые типы слотов расширения выпускаются всякий раз, когда оказывается, что доступные типы слотов слишком медленные для определенных приложений.Например, исходный слот ISA, доступный на исходном IBM PC, IBM PC XT и их клонах, имел максимальную теоретическую скорость передачи (т. Е. Пропускную способность) всего 4,77 МБ / с (4,77 МГц, передача восьми битов за такт). . 16-разрядная версия ISA, запущенная с IBM PC AT в 1984 году, почти удвоила доступную полосу пропускания до 8 МБ / с (8 МГц, передавая 16 бит каждые два тактовых цикла; каждый цикл доступа на шине ISA занимает два тактовых импульса. будет завершено), но это число было чрезвычайно низким даже в то время для приложений с высокой пропускной способностью, таких как видео.
Затем IBM выпустила слот MCA для своей линейки компьютеров PS / 2, и, поскольку он был защищен авторским правом, другие производители могли использовать его только в том случае, если они вошли в схему лицензирования с IBM, и только пять компаний сделали это (Apricot, Dell, Tandy, Исследовательские машины и Оливетти). Таким образом, слоты MCA были ограничены несколькими моделями ПК этих брендов. Девять производителей ПК присоединились к созданию слота EISA, но это не увенчалось успехом по двум причинам. Во-первых, он поддерживал совместимость с исходным слотом ISA, поэтому его тактовая частота была такой же, как у 16-битного слота ISA.Во-вторых, в альянс не вошли производители материнских плат, поэтому пользователи, которые делали это самостоятельно, и другие производители не имели доступа к этому слоту, как это произошло со слотом MCA.
Первым выпущенным настоящим высокоскоростным слотом был VLB. Более высокая скорость была достигнута за счет привязки слота к локальной шине ЦП, то есть к внешней шине ЦП. Таким образом, слот работал с той же скоростью, что и внешняя шина ЦП, которая является самой быстрой шиной, доступной на ПК. В таблице ниже мы указываем, что этот слот использует тактовую частоту 33 МГц, но фактическая тактовая частота будет зависеть от используемого процессора.(Большинство ЦП в то время использовали внешнюю тактовую частоту 33 МГц, но также были доступны ЦП с внешней тактовой частотой 25 МГц и 40 МГц.) Проблема с этой шиной заключалась в том, что она была разработана специально для локальной шины процессоров класса 486. . Когда был выпущен процессор Pentium, он был несовместим с ним, так как использовал локальную шину с другими характеристиками (внешняя тактовая частота 66 МГц вместо 33 МГц и 64-битная передача данных вместо 32-битной).
Первое общеотраслевое решение появилось в 1992 году, когда Intel возглавила отрасль, создав «окончательный» слот расширения — PCI.Позже к альянсу присоединились и другие компании, который сегодня известен как PCI-SIG (PCI Special Interest Group). PCI-SIG отвечает за стандартизацию слотов PCI, PCI-X и PCI Express. Кстати, некоторым непрофессионалам трудно провести различие между PCI, PCI-X и PCI Express («PCIe»). Несмотря на то, что эти названия похожи, они относятся к совершенно разным технологиям.
PCI — это платформенно-независимая шина, которая подключается к системе с помощью микросхемы моста (которая является частью набора микросхем материнской платы).Всякий раз, когда выпускается новый ЦП, вы все равно можете использовать ту же шину PCI, перепроектировав мостовую микросхему вместо того, чтобы модернизировать шину, что было нормой до создания шины PCI.
Шина — это путь данных, к которому вы можете подключить несколько устройств одновременно, разделяя этот путь данных. Самыми очевидными устройствами, подключенными к шине PCI, были слоты расширения, но интегрированные компоненты, доступные на материнской плате, такие как встроенный сетевой чип, могли быть подключены к шине PCI.
Хотя теоретически возможны и другие конфигурации, наиболее распространенной реализацией шины PCI была тактовая частота 33 МГц с 32-битным каналом передачи данных, обеспечивающая пропускную способность 133 МБ / с.
Шина PCI-X — это версия шины PCI, работающая с более высокими тактовыми частотами и с более широкими путями передачи данных для серверных материнских плат, обеспечивающая более высокую пропускную способность для устройств, требующих большей скорости, таких как высокопроизводительные сетевые карты и контроллеры RAID.
Когда шина PCI оказалась слишком медленной для высокопроизводительных видеокарт, был разработан слот AGP. Этот слот использовался исключительно для видеокарт.
Затем, наконец, PCI-SIG разработал соединение под названием PCI Express (ранее известное как «3GIO» и официально сокращенное как «PCIe», хотя большинство людей неправильно сокращают его как «PCI-E»).Несмотря на свое название, PCI Express кардинально отличается от шины PCI.

1. PCI — это шина, а PCI Express — соединение точка-точка, т.е. соединяет только два устройства; никакое другое устройство не может использовать это соединение. Чтобы уточнить, на материнской плате, использующей стандартные слоты PCI, все устройства PCI подключены к шине PCI и используют один и тот же путь данных, поэтому узкое место (т. Е. Снижение производительности, потому что более одного устройства хотят передавать данные одновременно) может возникнуть.На материнской плате со слотами PCI Express каждый слот PCI Express подключается к набору микросхем материнской платы с помощью выделенной полосы, не разделяя эту полосу (путь данных) с другими слотами PCI Express. Кроме того, устройства, встроенные в материнскую плату, такие как сетевые контроллеры, контроллеры SATA и USB, обычно подключаются к набору микросхем материнской платы с помощью выделенных соединений PCI Express.
2. PCI и все другие виды слотов расширения используют параллельную связь, в то время как PCI Express основан на высокоскоростной последовательной связи.
3. PCI Express основан на отдельных линиях, которые можно сгруппировать для создания соединений с более высокой пропускной способностью. Символ «x», следующий за описанием соединения PCI Express, относится к количеству линий, используемых этим соединением.

Соединение PCI Express является предметом этого руководства. Мы более подробно рассмотрим, как это работает, на следующих страницах.
Ниже приведена таблица, в которой сравниваются основные характеристики слотов расширения, которые когда-либо существовали для ПК.

Паз	Часы	Количество бит	Данные за такт	Пропускная способность
ISA	4,77 МГц	8	1	4,77 МБ / с
ISA	8 МГц	16	0,5	8 МБ / с
MCA	5 МГц	16	1	10 МБ / с
MCA	5 МГц	32	1	20 МБ / с
EISA	8.33 МГц	32	1	33,3 МБ / с (обычно 16,7 МБ / с)
VLB	33 МГц	32	1	133 МБ / с
PCI	33 МГц	32	1	133 МБ / с
PCI-X 66	66 МГц	64	1	533 МБ / с
PCI-X 133	133 МГц	64	1	1066 МБ / с
PCI-X 266	133 МГц	64	2	2132 МБ / с
PCI-X 533	133 МГц	64	4	4266 МБ / с
AGP x1	66 МГц	32	1	266 МБ / с
AGP x2	66 МГц	32	2	533 МБ / с
AGP x4	66 МГц	32	4	1066 МБ / с
AGP x8	66 МГц	32	8	2133 МБ / с
PCIe 1.0 х1	2,5 ГГц	1	1	250 МБ / с
PCIe 1.0 x4	2,5 ГГц	4	1	1000 МБ / с
PCIe 1.0 x8	2,5 ГГц	8	1	2000 МБ / с
PCIe 1.0 x16	2,5 ГГц	16	1	4000 МБ / с
PCIe 2.0 x1	5 ГГц	1	1	500 МБ / с
PCIe 2.0 x4	5 ГГц	4	1	2000 МБ / с
PCIe 2.0 x8	5 ГГц	8	1	4000 МБ / с
PCIe 2.0 x16	5 ГГц	16	1	8000 МБ / с
PCIe 3.0 x1	8 ГГц	1	1	1000 МБ / с
PCIe 3.0 x4	8 ГГц	4	1	4000 МБ / с
PCIe 3.0 x8	8 ГГц	8	1	8000 МБ / с
PCIe 3.0 x16	8 ГГц	16	1	16000 МБ / с

[nextpage title = ”From Parallel to Serial”]
Соединение PCI Express представляет собой выдающийся прогресс в способах взаимодействия периферийных устройств с компьютером. Она во многом отличается от шины PCI, но наиболее важным является способ передачи данных.Соединение PCI Express — еще один пример тенденции перехода от параллельной передачи данных к последовательной. Другие распространенные интерфейсы, использующие последовательную связь, включают USB, Ethernet (сеть), а также SATA и SAS (хранилище).
До появления PCI Express все шины ПК и слоты расширения использовали параллельную связь. При параллельной связи несколько битов передаются по каналу данных одновременно, параллельно. При последовательной связи только один бит передается по пути данных за такт.Во-первых, это делает параллельную связь быстрее, чем последовательную, поскольку чем больше количество битов, передаваемых за один раз, тем быстрее будет связь.
Параллельная связь, однако, страдает некоторыми проблемами, которые не позволяют передаче достигать более высоких тактовых частот. Чем выше частота, тем больше будут проблемы с электромагнитными помехами (EMI) и задержкой распространения.
Когда электрический ток течет по проводу, вокруг него создается электромагнитное поле.Это поле может наводить электрический ток на соседний провод, искажая передаваемую по нему информацию. Как и при параллельной передаче, несколько битов передаются одновременно, каждый бит участвует в передаче по одному проводу. Например, при 32-битной связи (такой как стандартный слот PCI) необходимо иметь 32 провода только для передачи данных, не считая дополнительных управляющих сигналов, которые также необходимы. Чем выше часы, тем больше проблема с электромагнитными помехами.

Рисунок 1: Биты поступают на приемник, который был поврежден из-за электромагнитных помех

Как мы уже отмечали ранее, каждый бит при параллельной передаче данных передается по отдельному проводу, но практически невозможно сделать эти 32 провода одинаковыми по длине на материнской плате. При более высоких тактовых частотах данные, передаваемые по более коротким проводам, поступают раньше, чем данные, передаваемые по более длинным проводам. То есть биты при параллельной передаче могут поступать с задержкой.Как следствие, принимающее устройство должно ждать прибытия всех битов, чтобы обработать полные данные, что представляет собой значительную потерю производительности. Эта проблема известна как задержка распространения и усугубляется с увеличением тактовой частоты.

Рисунок 2: Биты не по порядку поступают на приемник из-за задержки распространения

Проект коммуникационной шины с использованием последовательной связи проще реализовать, чем проект с использованием параллельной связи, поскольку для передачи данных требуется меньше проводов.Для типичной последовательной связи необходимы четыре провода — два для передачи данных и два для приема, обычно с техникой защиты от электромагнитных помех, называемой отменой или дифференциальной передачей. При отмене один и тот же сигнал передается по двум проводам, причем второй провод передает сигнал «зеркально» (инвертированная полярность) по сравнению с исходным сигналом, как вы можете видеть на рисунке 3. Когда приемник получает сигнал, он может сравните два сигнала, которые должны быть равны, но «отражены».«Разница между двумя сигналами — это шум, благодаря чему приемнику очень просто узнать, что такое шум, и отбросить его.

Рисунок 3: Метод аннулирования

Помимо обеспечения большей устойчивости к электромагнитным помехам, последовательная связь не страдает задержками распространения. Таким образом, они могут легче достичь более высоких тактовых частот, чем параллельная связь.
Еще одно очень важное различие между параллельной связью и последовательной связью состоит в том, что параллельная связь обычно полудуплексная (одни и те же провода используются для передачи и приема данных) из-за большого количества проводов, необходимых для ее реализации.Последовательная связь является полнодуплексной (есть отдельный набор проводов для передачи данных и другой набор проводов для приема данных), потому что для этого требуется всего два провода в каждую сторону. При полудуплексной связи два устройства не могут разговаривать друг с другом одновременно; либо один, либо другой передает данные. При полнодуплексной связи оба устройства могут передавать данные одновременно.
Это основные причины, по которым инженеры использовали последовательную связь вместо параллельной связи с PCI Express.
Теперь вы можете спросить себя: «Разве последовательная связь не медленнее?» Это зависит от того, что вы сравниваете. Если вы сравните параллельную связь 33 МГц, передающую 32 бита за такт, она будет в 32 раза быстрее, чем последовательная связь 33 МГц, передающая только один бит за раз. Однако, если вы сравните ту же параллельную связь с последовательной связью, работающей с гораздо более высокой тактовой частотой, последовательная связь может быть на самом деле намного быстрее. Просто сравните пропускную способность исходной шины PCI, которая составляет 133 МБ / с (33 МГц x 32 бита), с самой низкой пропускной способностью, которую вы можете получить при подключении PCI Express (250 МБ / с, 2.5 ГГц x 1 бит).
Представление о том, что последовательный порт «всегда» медленнее, чем параллельный, исходит от старых компьютеров, у которых были порты, называемые «последовательный порт» и «параллельный порт». В то время параллельный порт был намного быстрее последовательного порта. Это было из-за того, как были реализованы эти порты. Это не означает, что последовательная связь всегда медленнее, чем параллельная.
Давайте теперь поговорим о том, как работает связь PCI Express.
[nextpage title = ”Operation Modes”]
Соединение PCI Express основано на концепции «полосы», то есть однобитной, полнодуплексной, высокоскоростной последовательной связи.Дорожки можно сгруппировать для увеличения пропускной способности. Например, когда два устройства используют четыре полосы для своего соединения, они считаются соединением «x4» и смогут обеспечить в четыре раза большую пропускную способность, чем одно соединение, то есть одна полоса. На рисунке 4 мы проиллюстрировали два подключенных устройства, использующих две полосы, т. Е. Соединение «x2». Хотя теоретически можно сгруппировать любое количество дорожек от одной до 32, наиболее распространенными числами являются x4, x8 и x16.

Рисунок 4: Подключение PCI Express x2

PCI Express 1.0 и 2.0 используют систему кодирования 8b / 10b (которая является той же кодировкой, что и в Fast Ethernet, т. Е. В сетях 100 Мбит / с). Это означает, что каждые восемь бит данных кодируются и передаются как 10-битное число. Обычно, чтобы преобразовать число, указанное в битах в секунду (бит / с) в байты в секунду (Б / с), вам нужно разделить его на восемь, поскольку байт представляет собой группу из восьми бит. Однако из-за кодировки 8b / 10b нам нужно сделать это деление на 10, а не на восемь. Вот почему с часами 2.При 5 ГГц и 5 ГГц пропускная способность этих подключений x1 составляет 250 МБ / с и 500 МБ / с соответственно, а не 312,5 МБ / с и 625 МБ / с. Два добавленных дополнительных бита называются «служебными», и они «съедают» 20% полосы пропускания канала.
PCI Express 3.0 использует другую систему кодирования, называемую 128b / 130b. Как вы можете догадаться, эта система кодирования передает каждые 128 бит данных в виде 130-битного числа, что обеспечивает гораздо меньшие накладные расходы. Для передачи 128 бит данных PCI Express 3.0 требуется только два дополнительных бита, тогда как в предыдущих версиях требовалось 32 дополнительных бита (два на каждые восемь бит).Из-за этого требования к меньшим накладным расходам PCI Express 3.0 может обеспечить удвоенную пропускную способность PCI Express 2.0 с тактовой частотой 8 ГГц вместо 10 ГГц.
PCI Express 4.0, который будет выпущен через пару лет, будет поддерживать ту же кодировку, что и PCI Express 3.0, удваивая тактовую частоту и, следовательно, удваивая доступную пропускную способность.

Редакция	Кодировка	Часы	Пропускная способность (x1)
1.0	8b / 10b	2,5 ГГц	250 МБ / с
2,0	8b / 10b	5 ГГц	500 МБ / с
3,0	128b / 130b	8 ГГц	1 ГБ / с
4,0	128b / 130b	16 ГГц	2 ГБ / с

Как объяснено, группировка полос позволяет умножить полосу пропускания на количество используемых полос. Итак, соединение x8 с PCI Express 2.0 будет иметь пропускную способность 4 ГБ / с (500 МБ / с x 8), а соединение x16 с PCI Express 2.0 будет иметь пропускную способность 8 ГБ / с (500 МБ / с x 16). Соединение x16 с PCI Express 3.0 будет иметь пропускную способность 16 ГБ / с (1 ГБ / с x 16).
[nextpage title = ”Слоты и карты”]
Спецификация PCI Express позволяет слотам иметь разные физические размеры в зависимости от количества линий, подключенных к слоту. См. Рисунок 5. Это позволяет уменьшить размер пространства, необходимого на материнской плате. Например, если требуется слот с соединением x1, производитель материнской платы может использовать слот меньшего размера, что сэкономит место на материнской плате.
Однако более крупные слоты могут иметь меньше линий, чем показано на диаграмме на рисунке 5. Например, на многих материнских платах есть слоты x16, которые подключены к линиям x8, x4 или даже x1. При использовании больших слотов важно знать, действительно ли их физические размеры соответствуют их скорости. Более того, некоторые слоты могут снижать свою скорость, когда их полосы являются общими. Самый распространенный сценарий — на материнских платах с двумя или более слотами x16. На нескольких материнских платах всего 16 линий, соединяющих первые два слота x16 с контроллером PCI Express.Это означает, что при установке одной видеокарты у нее будет доступная пропускная способность x16, но при установке двух видеокарт каждая видеокарта будет иметь пропускную способность x8 каждая.

Эта информация должна содержаться в руководстве к материнской плате. Но практический совет — загляните внутрь гнезда, чтобы увидеть, сколько в нем контактов. Если вы видите, что контакты на слоте PCI Express x16 уменьшены до половины от того, что они должны быть, это означает, что хотя этот слот физически является слотом x16, на самом деле он имеет восемь линий (x8).Если в этом же слоте вы видите, что количество контактов уменьшено до четверти от того, что должно быть, вы видите слот x16, который на самом деле имеет только четыре полосы (x4). Важно понимать, что не все производители материнских плат следуют этому правилу; некоторые по-прежнему используют все контакты, даже если слот подключен к меньшему количеству полос. Лучший совет — проверить правильную информацию в руководстве к материнской плате.
Малоизвестным фактом является то, что вы можете установить любую карту расширения PCI Express в любой слот PCI Express.Например, вы можете установить карту расширения x1 в любой слот PCI Express; его не нужно устанавливать в слот x1. Итак, если у вас есть карта расширения x4, но на вашей материнской плате нет слота x4 PCI Express, нет проблем; просто установите его в слот x8 или x16.
То же самое и с «большими» картами. Например, вы можете установить видеокарту x16 в «меньший» слот. (Слот, однако, должен иметь открытую заднюю часть; в противном случае карта расширения большего размера не подойдет. Решение о том, предоставлять ли слоты с открытой задней стороной, зависит от производителя материнской платы.) Единственным недостатком является то, что он будет иметь только максимальную пропускную способность, предоставляемую слотом; то есть, если вы установите видеокарту x16 в слот x4, для нее будет доступна только пропускная способность x4. С другой стороны, такая установка может быть полезна в некоторых ситуациях, например, при сборке компьютера с несколькими видеокартами, чтобы иметь несколько доступных дисплеев, и вас не беспокоит производительность в играх.
Для достижения максимально возможной производительности и карта расширения, и контроллер PCI Express (доступный внутри ЦП или внутри набора микросхем материнской платы, в зависимости от вашей системы) должны быть одной и той же версии.Если у вас есть видеокарта PCI Express 2.0 и вы устанавливаете ее в систему с контроллером PCI Express 3.0, вы будете ограничены пропускной способностью PCI Express 2.0. Та же видеокарта, установленная в старой системе с контроллером PCI Express 1.0, будет ограничена пропускной способностью PCI Express 1.0.

Рисунок 5: Типы разъемов PCI Express

Рисунок 6: Подробная информация о разъемах PCI и PCI Express на материнской плате

Рисунок 7: Различия в граничных контактах видеокарт PCI Express, AGP и PCI

Последнее обновление 2021-06-05 в 12:37 / Партнерские ссылки / Изображения из API рекламы продуктов Amazon

Объяснение

PCIe и NVMe | Tech Talk

Технология хранения данных значительно продвинулась вперед за последние пять лет, и технология SSD находится в авангарде этих достижений.Новейшие смартфоны, планшеты и компьютеры теперь требуют большего объема флэш-памяти большей емкости для удовлетворения спроса, а центры обработки данных сохраняют больше информации, чем многие из них, обращаясь к службам резервного копирования в облако.

Бурный рост технологии твердотельных накопителей в последние годы вынудил производителей активизировать свою деятельность и предложить нечто иное, чем ценовая категория. Скорости чтения / записи одинаковы, особенно при использовании интерфейса SATA. Но что, если вам нужно что-то быстрее? Спрос на производительность также, несомненно, растет, поскольку центры обработки данных подпитывают потребность в доступе к данным и их обработке с гораздо большей скоростью.

Так как же получить скорость выше 500 Мбит / с? Ответ кроется в интерфейсе. SATA 3 уже давно является оплотом технологии интерфейсов SSD и еще какое-то время будет им. Однако все больше производителей обращают внимание на интерфейсные технологии следующего поколения, а именно на PCIe. Прочтите в нашем блоге о различных интерфейсах и их сравнении.

Существуют также различные характеристики производительности в зависимости от того, какой модуль и где он используется, например, для личного, корпоративного, серверного или промышленного использования.Между потребительскими и промышленными хранилищами огромная разница, и вы можете прочитать о различиях здесь.

Что такое PCIe?

Peripheral Component Interconnect Express , часто обозначаемый аббревиатурой PCIe или PCI-E , представляет собой стандартный тип подключения для внутренних устройств в компьютере. PCIe существует уже несколько лет, но из-за его скорости все большее распространение получает.

Из-за SATA 3.0 Максимум 600 МБ / с, PCIe начинает вытеснять SATA в качестве новейшего интерфейса с высокой пропускной способностью. Соединение PCIe состоит из одной или нескольких последовательно соединенных линий передачи данных. Каждая полоса состоит из двух пар проводов, одна для приема, а другая для передачи. У вас может быть одна, четыре, восемь или шестнадцать линий в одном слоте PCIe, обозначенном как x1, x4, x8 или x16.

Технология

PCIe обеспечивает скорость интерфейса до 1 ГБ / с на каждую клиентскую линию (PCIe 3.0) по сравнению с сегодняшними скоростями технологии SATA до 0.6 ГБ / с (SATA 3.0). Для большего количества линий от SATA требуется больше устройств SATA, но пропускная способность PCIe может быть увеличена до 16 линий на одном устройстве.

Хотя компьютеры могут содержать несколько слотов расширения различных типов, PCIe считается стандартным внутренним интерфейсом. Многие компьютерные материнские платы сегодня производятся только со слотами PCIe, поэтому переход на PCIe неизбежен.

NVMe — для чего нужен стенд?

Энергонезависимая память

(Express) или NVMe — это протокол (или язык) передачи данных, разработанный специально для твердотельных накопителей консорциумом поставщиков, включая Samsung, SanDisk, Dell и Seagate.Всего 90 партнеров из ИТ-индустрии собрались вместе, чтобы создать стандартный драйвер, который они все могли бы принять и поддержать. Как и SATA, NVMe предназначен для использования преимуществ уникальных свойств конвейерного хранилища на основе оперативной памяти. Он также отражает улучшения в методах уменьшения задержки данных с момента появления SATA. Таким образом, не поддерживая устаревшие протоколы, поставщики могут сосредоточиться на использовании всех преимуществ хранилища на базе NVMe. NVMe может также получить доступ к большему количеству данных за один цикл ЦП (по сравнению с циклом для каждого доступа, например, SATA), поэтому его использование мгновенно становится более привлекательным.

NVMedede не только повышает производительность, но и обладает высокой совместимостью. Сейчас производители должны придерживаться только одного стандарта интерфейса программного обеспечения, поэтому им не нужно писать свой собственный. Поставщикам и ИТ-специалистам, отвечающим за внедрение, больше не нужно проверять поставщиков на предмет их совместимости с конкретной операционной системой, но вместо этого они могут посмотреть на конкретные возможности и стоимость карты, чтобы определить, какая из них лучше всего подходит для их среды, так что беспроигрышный вариант для конечных пользователей.Идеальные варианты использования NVMe — это реляционные базы данных, искусственный интеллект и высокопроизводительные вычисления.

Объединение запоминающего устройства NVMe и PCIe кажется совершенно разумным, и многие производители твердотельных накопителей идут по этому пути. Но насколько это может быть хорошо?

Факты, цифры и характеристики

Жесткие диски

или вращающиеся диски по-прежнему широко используются в центрах обработки данных, поскольку они считаются надежными, дешевыми в замене и не изнашиваются. Однако их производительность ограничена (этой технологии 40 лет!).Жесткие и твердотельные диски имеют только одну очередь команд и могут отправлять 32 команды в каждой очереди. NVMe имеет 64 000 очередей команд и может отправлять 64 000 команд в каждой очереди. Итак, очевидно, что совместное использование NVMe и PCIe имело бы смысл для центра обработки данных, где каждую секунду обрабатывается так много информации. PCIe обменивается данными напрямую с системным процессором, а не с контроллером SATA, поэтому, по сути, он избавляет от среднего человека для более быстрого доступа к информации.

Итак, какие решения доступны? Объединение NVMe и PCIe сейчас находится на подъеме, и лидер технологий Kingston может предложить DCP1000, получивший название самого быстрого твердотельного накопителя в мире с колоссальной скоростью чтения / записи 6800/6000 МБ / с — более чем в десять раз быстрее, чем твердотельные накопители SATA.Дополнительные функции, общие для твердотельных накопителей, включают защиту от сбоев питания, позволяющую устройству безопасно выключаться в случае отключения электроэнергии без потери данных и снижения риска повреждения данных, 256-битное шифрование AES и обширные гарантии — обязательное условие для центров обработки данных. . Подробнее о различных уровнях шифрования читайте здесь

Инструменты

SMART будут поддерживать ИТ-инструменты для мониторинга состояния твердотельных накопителей PCIe; Надежность, использование, оставшийся срок службы, уровень износа и температура — все это можно контролировать, чтобы любые ранние проблемы могли быть выявлены и устранены с минимальным временем простоя.

Будущее, безусловно, выглядит светлым для технологии NVMePCIe, особенно когда 3D NAND проникает в коммерческие и промышленные хранилища. Зная быстрые темпы развития нашей отрасли, мы почти наверняка можем предсказать, что возможности и скорость будут только расти.

Карта Pcie 3 в слоте pcie 2

Онлайн-карта PCI / PCI Express. Murah, garansi, lengkap и bisa kredit cicilan — Hanya di JakartaNotebook.com. Dengan memasukkan ExpressCard kedalam PCMCIA Cardbus ini, maka Anda akan langsung mempunyai Express Card card.Плата PCIE Card ini memiliki 2 порта USB 3.0. PCI был представлен Intel в 1991 году как стандарт локальной шины PCI, а впоследствии стал стандартной шиной. Сначала он был использован в серверах, а затем и позже. В настоящее время производители материнских плат редко предоставляют слот PCI на материнских платах и вместо этого используют PCIe. В результате, за исключением некоторых недорогих карт …

Передовые методы регулирования битов Sccm
Установите приборную панель daq

Посудомоечная машина Blomberg Red Star

Запасные части лодки Xpress

Список igbo католических песен

Последовательная карта Perle позволит вам легко добавить последовательные или параллельные порты RS232, RS422, RS485 к вашему ПК или серверу.Совместимые со слотами шины PCI, PCI-X или PCI Express, последовательные карты Perle — единственные продукты, которые поддерживают все основные операционные системы, включая Windows, Vista, Linux, Solaris, SPARC, а также SCO. Купить Графическая карта Gigabyte nVidia GeForce GT 1030 2GB DDR5 Fan PCIe [электронная почта защищена] HDMI DVI 2xДисплей низкопрофильный 1506/1468 МГц VCG-N1030SL-2GL GV-N1030SL-2GL — Дик Смит. Gigabyte nVidia GeForce GT 1030 Низкопрофильная видеокарта 2 ГБ PCIe 4K @ 60 Гц HDMI DVI 2x Отображает один слот, низкопрофильный 1506/1468 МГц Функции На базе GeForce & # 174; GT 1030 Интегрирован с 2 ГБ 64-битной памяти GDDR5 Низкопрофильный…

Vrchat аватар с ореховым маслом
Шишка на затылке черепа

Второе пришествие чревоугодия ch 180

Isye 6414 homework github

Логопедия беглость iep цели

Перевод с английского на индейский бесплатно
Малый ролик для листового металла

Меблированные мобильные дома в аренду в apache junction az

Настенная печь Vintage ge

Пользовательские рецепты Bedrock

PCIe имеет обратную совместимость.Однако новые видеокарты могут иметь проблемы совместимости с материнскими платами с устаревшей версией BIOS (то есть без UEFI). В вашем онлайн-мире существует множество противоречивых мнений о картах PCIe 3 в слотах PCIe 2 (как в моем Dell), поэтому я хотел бы заранее пояснить …

Sm t290 lcd
Iready in spanish

Рак гемохима

Keras maxpooling2d пример

Огонь и вода 4 сумасшедшие игры

М.2 4×4 PCIe — это полноразмерная карта PCIe 3.0 полной высоты с 16-канальным (x16) интерфейсом. Благодаря уникальному мосту x16 PCIe, разработанному Sonnet, карта выделяет четыре полосы пропускания PCIe 3.0 для каждого установленного вами твердотельного накопителя.

Сдается помещение для художников
Правильно ли поступил Джонни, убив Боба, почему или почему нет

Ano ang rehiyon sa china

Sea Ray 230, ночевка на продажу

Похоронные гимны методистов

Слоты PCIe используются для подключения видеокарт, звуковых карт, других интерфейсных карт и некоторых твердотельных накопителей к материнским платам ПК.Это видео объясняет все, что вам нужно … 799,99 долларов США. Echo Express III-D имеет три слота расширения для карт PCIe в настольном корпусе. Он поддерживает три полноразмерные карты PCIe одинарной ширины или одну полноразмерную карту двойной ширины плюс одну карту одинарной ширины, что позволяет ему поддерживать все совместимые с Thunderbolt 2 карты PCIe 1.1 без графического процессора, PCIe 2.

Share :

Pci e x4: PCI Express — отличия между x1, x4, x8, x16

PCI Express — отличия между x1, x4, x8, x16

Что такое шина PCI Express?

Влияние количества линий на пропускную способность

Типы устройств, использующих PCI Express x2, x4, x8, x12, x16 и x32

Размеры портов и линий PCI-E могут различаться

Чем отличаются SSD M.2 NVMe x2 и x4?

Линии PCI-Express

Конфигурация тестового стенда

Результаты тестирования

Выводы

Зачем нужен SSD с интерфейсом PCI Express 4.0? Объясняем на примере Seagate FireCuda 520

Что хорошего в PCI Express 4.0?

Что с платформами с поддержкой PCI Express 4.0?

Как обстоят дела с накопителями под PCI Express 4.0?

Почему Seagate FireCuda 520?

И что, это правда быстро?

Резюме

NVMe-накопители в разных режимах работы интерфейса PCI Express:

PCI Express: существующие стандарты и их пропускная способность

Методика тестирования

Результаты тестов

Итого

Тестирование переходника PCI-E x4 to M.2. Расширяем функционал материнской платы.

Тестирование переходника PCI-E x4 to M.2. Расширяем функционал материнской платы.

Что такое PCI Express? Имеют ли значение линии, слоты и версии PCIe? — Сеть без проблем

Что такое PCI Express и что он обозначает?

Широко ли доступна последняя версия PCI Express 4.0?

Как PCI Express 4.0 влияет на скорость вашей видеокарты?

Как насчет совместимости версий PCI Express?

У вас есть еще вопросы по PCI Express?

Разница между PCIe x1, x4, x8, x16- Промышленные компьютеры DuroPC

Короткий ответ:

Длинный ответ:

предостережение:

Лучшие твердотельные накопители (SSD) PCI Express NVMe на 2021 год

SSD: почему они меняют форму

Лучшие твердотельные накопители PCI Express NVMe на этой неделе *

Во-первых, немного о M.2

Что за автобус? PCI Express и NVMe

PCI Express 4.0: твердотельные накопители нового поколения

NVMe в других формах: карты расширения PCI Express и U.2 диска

Итак, какой твердотельный накопитель PCI Express мне выбрать?

Лучшая карта pci express x4 — отличные предложения на карту pci express x4 от глобальных продавцов карт pci express x4

Основные виды использования слота PCIe 1x на материнской плате

Все, что вам нужно знать о PCI Express

PCIe и NVMe | Tech Talk

Что такое PCIe?

NVMe — для чего нужен стенд?

Факты, цифры и характеристики

Карта Pcie 3 в слоте pcie 2

Добавить комментарий Отменить ответ