Chcesz rozszerzyć możliwości urządzeń peryferyjnych, które Twój komputer może obecnie oferować? Gniazdo PCI zostało zaprojektowane właśnie do tego celu - rozbudowy urządzeń peryferyjnych. Ale czym dokładnie jest PCI Express 3.0 i jak działa?
PCI Express lub Peripheral Component Interconnect Express to standard szybkiej magistrali, który został opracowany w celu zastąpienia starszych i wolniejszych standardów. Najpopularniejszym zastosowaniem standardu jest gniazdo w laptopach, w którym można umieścić karty PCI Express. Zwykle PCIe jest używane do kart graficznych i innych urządzeń peryferyjnych do gier.
Zanim zagłębimy się w działanie PCI Express, rzućmy okiem na to, dlaczego PCI Express 3.0 jest lepszy od poprzednich wersji.
Zalety PCIe 3.0
PCIe 3.0 ma przede wszystkim być szybsze niż PCIe 2.0. Innymi słowy, różnice między nimi są bardziej ewolucyjne niż rewolucyjne. Na przykład gniazdo jest dokładnie takie samo i jest w rzeczywistości kompatybilne wstecz - co oznacza, że możesz podłączyć karty PCIe 2.0 do gniazda PCIe 3.0.
Jak wspomniano, PCIe 3.0 jest szybszy niż PCIe 2.0. Jak bardzo Cóż, podczas gdy maksymalna prędkość karty PCIe 2.0 wynosi 8 GB / s, maksymalna prędkość karty PCIe 3.0 podwaja ją przy 16 GB / s.
Oczywiście należy zauważyć, że prędkość 16 GB / s osiąga się tylko wtedy, gdy komputer może to obsłużyć - w przeciwnym razie karta będzie działać dobrze, ale nie będzie tak szybka, jak mogłaby być. Możesz także podłączyć kartę PCIe 3.0 do gniazda PCIe 2.0 - jednak znowu karta nie będzie działać z pełną prędkością.
Jak to wszystko może na ciebie wpłynąć? Proste - jeśli jesteś graczem, PCIe jest w stanie obsługiwać więcej danych z większą prędkością, co oznacza, że można opracować bardziej intensywne karty graficzne, które wymagają większej prędkości transferu danych do prawidłowego działania. Jeśli jesteś inżynierem nagrań, możesz nagrywać więcej dźwięków jednocześnie, ponieważ dźwięk cyfrowy może być przetwarzany szybciej niż kiedykolwiek wcześniej. I tak dalej.
Jak działa PCIe 3.0?
Okazuje się, że PCIe faktycznie działa bardziej jak sieć niż magistrala. Jest tak, ponieważ zamiast jednego przepływu danych w danym kierunku, PCIe używa przełączników, które kontrolują szereg połączeń punkt-punkt. Połączenia te prowadzą następnie do miejsca, w którym dane muszą iść.
Kiedy po raz pierwszy włączysz komputer, PCIe określi, które urządzenia są podłączone, a następnie utworzy mapę, gdzie będzie ruch. Każdy tor w PCIe wykorzystuje dwie pary przewodów - jeden do wysyłania danych, a drugi do ich odbierania - i że dane poruszają się o jeden bit na cykl. Różne karty PCIe mogą obsługiwać dane z różnymi prędkościami. Na przykład łącze x2 będzie zawierać osiem przewodów zamiast dwóch i będzie obsługiwać dwa bity naraz, a łącze x32 będzie mieć 128 przewodów i może obsłużyć 32 bity naraz.
Chodzi o warstwy
PCIe używa trzech warstw - warstwy transakcji, warstwy łącza danych i warstwy fizycznej . Warstwa transakcji to miejsce, w którym odbywa się transfer danych. Innymi słowy, gdy PCIe jest używane jako wyjście, procesor komputera generuje pakiet zapisu pamięci, który jest następnie wysyłany bezpośrednio do portu PCIe lub za pośrednictwem szeregu przełączników, w zależności od konfiguracji komputera. Jeśli jako wejście zostanie użyte PCIe, pakiet zapisu pamięci wpływa do procesora.
Następnie jest warstwa łącza danych . Ta warstwa jest odpowiedzialna za zapewnienie, że wszystkie dane docierają w postaci pakietu warstwy transakcji lub TLP do miejsca docelowego w sposób bezpieczny i prawidłowy. Najpierw TLP jest owijany nagłówkiem, po czym wdrażany jest mechanizm kontroli przepływu, aby zapewnić, że dane są wysyłane tylko wtedy, gdy odbiornik jest gotowy do ich odebrania.
Gdy procesor chce odczytać z urządzenia peryferyjnego, zaangażowane są dwa pakiety danych - jeden, który prosi urządzenie peryferyjne o wykonanie operacji odczytu, a drugi o wysłanie danych z powrotem do procesora. Gdy urządzenie peryferyjne odbierze TLP żądania odczytu, odpowiada TLP zakończenia, nawet jeśli nie jest w stanie zrealizować żądania.
Ostatnią warstwą jest warstwa fizyczna, która odpowiada rozmiarowi fizycznemu i specyfikacjom elektrycznym karty PCIe.
Wnioski
Jak widać, PCIe jest dość skomplikowane, mam nadzieję, że to wyjaśnienie da ci nieco głębsze zrozumienie PCIe 3.0, jak jest lepszy od PCIe 2.0 i jak działa.
