PCIe X1, X4, X8, X16 ба X32: Ялгаа нь юу вэ?
2024-08-13 16:29:49
1. PCIe гэж юу вэ?
PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) нь компьютерийн эх хавтанг график карт, сүлжээний карт, хадгалах төхөөрөмж зэрэг захын төхөөрөмжтэй холбоход зориулагдсан өндөр хурдны цуваа өргөтгөлийн автобусны стандарт юм. 2003 онд худалдаанд гарсан PCIe нь PCI болон PCI-X зэрэг хуучин стандартуудыг сольж, хурд, зурвасын өргөн, үр ашгийг мэдэгдэхүйц сайжруулсан. PCIe-ийн гол шинэлэг зүйл бол цуваа цэгээс цэг рүү холболтыг ашиглах явдал юм - PCIe шугамаар холбогдсон төхөөрөмж бүр нийтлэг автобус хуваалцахаас илүүтэйгээр хосттой шууд харилцаж, өгөгдлийг илүү хурдан, үр дүнтэй дамжуулах боломжийг олгодог.
Орчин үеийн тооцоололд PCIe-ийн ач холбогдол
Өнөөгийн ертөнцөд PCIe нь өндөр гүйцэтгэлтэй тооцоолоход зайлшгүй шаардлагатай. Энэ нь тоглоом тоглох, 3D дүрслэх, хиймэл оюун ухаан боловсруулахад чухал ач холбогдолтой GPU зэрэг чухал бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ажиллуулдаг. Нэмж дурдахад PCIe үүрүүд нь NVMe хадгалах хөтчүүд гэх мэт өндөр зурвасын өргөнтэй захын төхөөрөмжүүдийг зохицуулдаг бөгөөд энэ нь ихээхэн хэмжээний өгөгдөл дамжуулах чадвар шаарддаг. PCIe эгнээ нь холболтын зурвасын өргөнийг тодорхойлдог бөгөөд боломжтой эгнээний тоо нь x1-ээс x32 хооронд хэлбэлзэж, төхөөрөмжийн гүйцэтгэлд шууд нөлөөлдөг.
2. PCIe эгнээ гэж юу вэ?
PCIe эгнээ нь PCIe холболтын үндсэн блокууд юм. Эгнээ бүр нь хоёр хос утаснаас бүрдэнэ: нэг нь өгөгдөл дамжуулах, нөгөө нь өгөгдөл хүлээн авах зориулалттай. x1, x4, x8, x16 гэх мэтээр x-ээр тэмдэглэгдсэн эгнээний тоо нь төхөөрөмжийн ашиглах боломжтой зурвасын өргөнийг тодорхойлдог. Илүү олон эгнээ нь илүү өндөр зурвасын өргөн, илүү хурдан өгөгдөл дамжуулах хурдтай тэнцэнэ. Жишээлбэл, x16 слот нь 16 эгнээтэй тул график карт болон олон GPU тохиргоонд тохиромжтой байдаг бол ердөө 1 эгнээ бүхий x1 слот нь сүлжээний адаптер эсвэл дууны карт зэрэг төхөөрөмжүүдэд илүү тохиромжтой.
Эгнээ ба зурвасын өргөн хоорондын хамаарал
PCIe эгнээний тоо нь өгөгдөл дамжуулах хурдад шууд нөлөөлдөг. Эгнээ бүр нь PCIe үүсэлтээс хамааран тодорхой хэмжээний өгөгдөл дамжуулах боломжтой.
PCIe 1.0: нэг эгнээнд 250 MB/s
PCIe 2.0: нэг эгнээнд 500 MB/s
PCIe 3.0: нэг эгнээнд 984 MB/s
PCIe 4.0: нэг эгнээнд 1969 MB/s
Тиймээс PCIe 4.0-ийн x16 слот нь онолын хувьд 31.51 ГБ/сек хүртэл өгөгдөл дамжуулах боломжтой.
3.PCIe үүрний төрлүүдийн нарийвчилсан харьцуулалт
A. PCIe x1 оролт
PCIe x1 оролт нь физик хэмжээ болон эгнээний тоогоор хамгийн жижиг нь юм. Энэ нь сүлжээний карт, USB өргөтгөлийн карт, дууны карт зэрэг нэг их зурвасын өргөн шаарддаггүй төхөөрөмжүүдэд хангалттай нэг өгөгдлийн эгнээтэй. Энэ нь PCIe 1.0-д нэг эгнээнд зөвхөн 250 MB/s, PCIe 4.0-д 1969 MB/s хүртэл хурдыг дэмждэг тул PCIe x1 оролт нь гүйцэтгэлийн хувьд чухал биш ажлуудад тохиромжтой.
B. PCIe x4 оролт
PCIe x4 оролт нь дөрвөн эгнээтэй бөгөөд зурвасын өргөн болон өгөгдөл дамжуулах хурдыг нэмэгдүүлдэг. Энэ нь NVMe SSD эсвэл RAID хянагч зэрэг дунд зэргийн гүйцэтгэл шаарддаг хадгалах төхөөрөмжүүдэд тохиромжтой. Ширээний компьютер дээр бага түгээмэл боловч x4 слотыг ихэвчлэн ажлын станц болон серверүүдэд дунд зэргийн өгөгдөл дамжуулах чадвартай ажлуудад ашигладаг. Энэ нь PCIe 4.0-д 7.88 ГБ/с хүртэл хурдыг хүргэж чадна.
C. PCIe x8 оролт
PCIe x8 оролт нь өгөгдөл дамжуулах найман эгнээг санал болгодог бөгөөд энэ нь өндөр чанартай RAID хянагч, сүлжээний интерфейсийн карт (NIC) болон зарим график картуудад хангалттай зурвасын өргөнийг хангадаг. Онолын хувьд хамгийн их зурвасын өргөн нь PCIe 3.0-д 15.75 ГБ/с, PCIe 4.0-д 31.51 ГБ/с байдаг тул энэ слотыг ихэвчлэн давхар GPU-ийн тохиргоо эсвэл өгөгдлийн урсгалыг нэмэгдүүлэх шаардлагатай өндөр гүйцэтгэлтэй тооцоолох ажилд ашигладаг боловч x16 слотын бүрэн хүчин чадлыг шаарддаггүй.
D. PCIe x16 оролт
Хамгийн алдартай бөгөөд ашиглагддаг үүр бол PCIe x16 оролт бөгөөд өгөгдөл дамжуулах арван зургаан эгнээг дэмждэг. Өндөр нарийвчлалтай график дүрслэх, AI тооцоолол хийхэд их хэмжээний зурвасын өргөн шаардлагатай байдаг тул энэ слотыг ихэвчлэн график картуудад зориулдаг. PCIe 4.0-ийн x16 слот нь 31.51 ГБ/сек хүртэл өгөгдөл дамжуулах чадвартай бөгөөд энэ нь өндөр гүйцэтгэлтэй ажлууд, ялангуяа тоглоом тоглох, 3D дүрслэх, машин сурах зэрэгт ашиглах боломжтой болгодог. Нэмж дурдахад олон эх хавтангууд нь NVIDIA-ийн SLI эсвэл AMD-н CrossFire зэрэг олон GPU-г тохируулах боломжийг олгодог олон x16 үүрийг санал болгодог.
| Слотын төрөл | Замууд | Хамгийн их зурвасын өргөн (PCIe 4.0) | Нийтлэг хэрэглээ |
| PCIe x1 | 1 | 1969 МБ/с | Сүлжээний карт, дууны карт, USB адаптер |
| PCIe x4 | 4 | 7.88 ГБ/с | NVMe SSD, RAID хянагч |
| PCIe x8 | 8 | 15.75 ГБ/с | Дээд зэрэглэлийн RAID хянагч, сүлжээний картууд |
| PCIe x16 | 16 | 31.51 ГБ/с | График карт, олон GPU тохиргоо |
E. PCIe x32 оролт (ховор)
PCIe x32 оролт нь маш ховор бөгөөд ихэвчлэн өндөр хүчин чадалтай тооцоолол эсвэл их хэмжээний зурвасын өргөн шаарддаг байгууллагын серверүүдэд ашиглагддаг. Энэ нь 32 хүртэлх эгнээг дэмждэг бөгөөд онолын хувьд PCIe 4.0-д 63.02 ГБ/с хурдыг хүргэдэг. Энэ слот нь ховор тохиолдлыг харгалзан дата төвийн үйл ажиллагаа, шинжлэх ухааны симуляци гэх мэт даалгавруудыг гүйцэтгэдэг тусгай системд ихэвчлэн олддог.
5.PCIe хувилбарууд ба гүйцэтгэлийн ялгаа
A. PCIe 1.0-ээс PCIe 5.0 хүртэл
PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) стандарт нь олон жилийн туршид ихээхэн хувьсан өөрчлөгдөж, шинэ хувилбар бүр нь зурвасын өргөн болон өгөгдөл дамжуулах хурдыг ихээхэн сайжруулж байна. Хамгийн түгээмэл PCIe хувилбарууд болон тэдгээрийн гүйцэтгэлийн ялгааг доор харуулав.
PCIe 1.0: 2003 онд гарсан энэ хувилбар нь нэг эгнээнд 250 МБ/с хурдтай байсан нь сүлжээний карт болон эхэн үеийн график карт зэрэг анхны төхөөрөмжүүдэд хангалттай байсан.
PCIe 2.0: 2007 онд нэвтрүүлсэн энэ нь зурвасын өргөнийг хоёр дахин нэмэгдүүлж, нэг эгнээнд 500 МБ/с болгож, дунд түвшний төхөөрөмжүүд болон тоглоомын GPU-ийн гүйцэтгэлийг сайжруулсан.
PCIe 3.0: 2010 онд худалдаанд гарсан PCIe 3.0 нь хурдыг ихээхэн нэмэгдүүлж, нэг эгнээнд 984 МБ/с хүртэл хурдыг санал болгожээ. Энэ хувилбар нь 3D дүрслэх, тоглоом тоглох, өгөгдөл их шаарддаг тооцоолол зэрэг өндөр гүйцэтгэлтэй ихэнх ажлуудын стандарт болсон.
PCIe 4.0: 2017 онд нээлтээ хийсэн PCIe 4.0 нь өмнөх хувилбарынхаа хурдыг хоёр дахин нэмэгдүүлж, нэг эгнээнд 1969 МБ/с хурдалсан. Энэ хувилбар нь ялангуяа NVMe SSD, өндөр чанартай GPU болон AI ажлын ачаалалд тустай.
PCIe 5.0: 2019 онд нээлтээ хийсэн энэ хувилбар нь нэг эгнээнд 3938 МБ/с хурдтай, машин сурах, өндөр хүчин чадалтай дата төвүүд, серверийн дэд бүтэц зэрэг дэвшилтэт тооцооллын ажлуудыг дэмждэг.
| PCIe хувилбар | Гаргасан жил | Нэг эгнээний зурвасын өргөн | x16 Slot зурвасын өргөн |
| PCIe 1.0 | 2003 он | 250 МБ/с | 4.0 Gbps |
| PCIe 2.0 | 2007 он | 500 МБ/с | 8.0 ГБ/с |
| PCIe 3.0 | 2010 он | 984 МБ/с | 15.75 ГБ/с |
| PCIe 4.0 | 2017 он | 1969 МБ/с | 31.51 ГБ/с |
| PCIe 5.0 | 2019 он | 3938 МБ/с | 63.02 ГБ/сек |
B. PCIe-ийн ирээдүй: PCIe 6.0 ба түүнээс дээш
PCIe-ийн ирээдүй ирээдүйтэй бөгөөд PCIe 6.0 нь өгөгдөл дамжуулах хурдыг улам бүр нэмэгдүүлж, нэг эгнээнд 8 ГБ/с хүрэх магадлалтай. Удахгүй гаргахаар төлөвлөж байгаа PCIe 6.0 нь өндөр хүчин чадалтай тооцоолол, хиймэл оюун ухаан, машин сургалтын хэрэглээний өсөн нэмэгдэж буй эрэлт хэрэгцээг дэмжих зорилготой юм. Урагшаа алдаа засах (FEC) болон импульсийн далайцын модуляц (PAM4) зэрэг дэвшлийн ачаар PCIe 6.0 нь өгөгдлийн бүрэн бүтэн байдал, дамжуулалтын үр ашгийг улам бүр сайжруулна гэж найдаж байна.
Илүү хурдан тооцоолох эрэлт хэрэгцээ өссөөр байгаа тул PCIe нь ширээний компьютер, сервер, дата төвүүдийн өргөтгөлийн слотуудын тэргүүлэх стандарт хэвээр байна. PCIe-ийн ирээдүйн хувилбарууд нь квант тооцоолол, дэвшилтэт хиймэл оюун ухаан, виртуал бодит байдал зэрэг дараагийн үеийн технологиудыг дэмжихийн тулд зурвасын өргөнийг нэмэгдүүлэхэд анхаарлаа хандуулах болно.
Та мөн үйлдвэрлэлийн компьютерийн шийдлүүдийг сонирхож магадгүй юм.
Rackmount PC
Embedded Computing
Аж үйлдвэрийн зөөврийн компьютер
Бат бөх таблетууд
Бат бөх зөөврийн компьютер
Аж үйлдвэрийн самбар компьютер
Бат бөх гар
Advantech аж үйлдвэрийн компьютер
