Como o PCI Express funciona
PCI Express é uma conexão serial de alta velocidade que funciona mais como uma rede que um ônibus. Aprenda como PCI Express pode acelerar um computador e substituir o AGP e ver imagens de PCI Express.
Peripheral Component Interconnect Slots (PCI) são parte integrante da arquitetura de um computador que a maioria das pessoas levá-las para concedido. Durante anos, PCI tem sido uma maneira versátil, funcional para conectar uma placa-mãe com placas de som, vídeo e rede.
Mas PCI tem algumas deficiências. Como processadores, placas de vídeo, placas de som e redes ficaram mais rápido e mais poderoso, PCI permaneceu o mesmo. Tem uma largura fixa de 32 bits e pode manipular apenas 5 dispositivos de cada vez. O barramento PCI-X mais recente, de 64 bits fornece mais largura de banda, mas sua maior largura compostos do PCI outras questões.
Um novo protocolo chamado PCI Express (PCIe) elimina muitas destas deficiências, fornece mais largura de banda e é compatível com sistemas operacionais existentes. Neste artigo, examinaremos o que diferencia PCIe PCI. Nós também olharemos como PCI Express faz um computador mais rápido, pode potencialmente adicionar gráficos de desempenho e pode substituir o slot AGP.
Conexão Serial de alta velocidade
Nos primórdios da computação, uma vasta quantidade de dados mudou-se para as conexões seriais. Computadores separaram dados em pacotes e em seguida mudou-se os pacotes de um lugar para outro em um momento. Conexões seriais eram confiáveis, mas lento, então os fabricantes começaram a usar conexões paralelas para enviar várias partes de dados simultaneamente.
Acontece que conexões paralelas tem seus próprios problemas, como obter velocidades cada vez mais alto..--por exemplo, fios podem interferir com o outro eletromagnètica..--então agora o pêndulo está balançando volta para altamente otimizado para as conexões seriais. Melhorias ao hardware e ao processo de divisão, rotulagem e pacotes reassembling levaram-se a conexões muito mais rápido seriais, tais como USB 2.0 e FireWire.
PCI Express é uma conexão serial que funciona mais como uma rede que um ônibus. Em vez de um ônibus que manipula dados de várias fontes, PCIe tem um interruptor que controla várias conexões de ponto a ponto serial. (Veja como funcionam os Switches LAN para detalhes). Essas conexões espalhem do switch, levando diretamente para os dispositivos onde os dados precisam estar. Cada dispositivo tem sua própria conexão dedicada, então dispositivos já não compartilham a largura de banda é como um ônibus normal. Nós olharemos como isto acontece na próxima seção.
PCI Express Lanes
Quando o computador é iniciado, PCIe determina quais dispositivos estão conectados à placa-mãe. Ele então identifica as ligações entre os dispositivos, criando um mapa de onde vai parar o tráfego e a largura de cada link de negociação. Esta identificação de dispositivos e conexões é as mesmas utilizações de protocolo PCI, PCIe não requer quaisquer alterações ao software ou sistemas operacionais.Cada pista de uma conexão PCI Express contém dois pares de fios..--um para enviar e outro para receber. Pacotes de dados se movem a pista a uma taxa de um bit por ciclo. Um x 1 conexão, a conexão PCIe menor, tem uma pista composta de quatro fios. Ele carrega um bit por ciclo em cada direção. A ligação 2 contém oito fios e transmite dois bits de uma vez, um 4 x link transmite quatro bits e assim por diante. Outras configurações são x 12, x 16 e 32 x.
PCI Express está disponível para computadores desktop e laptop PCs. Seu uso pode levar a diminuir o custo de produção da placa-mãe, desde que suas conexões contém pinos menos do que as conexões do PCI. Ele também tem o potencial para oferecer suporte a vários dispositivos, incluindo placas Ethernet, 2 USB e placas de vídeo.
Mas como uma conexão serial pode ser mais rápido do que os fios do PCI de 32 ou 64 fios de PCIx? Na próxima seção, nós olharemos como PCIe é capaz de fornecer uma grande quantidade de largura de banda em um formato serial.
Dois a dois
O "x" em uma conexão "x 16" significa "por". Conexões PCIe são escaláveis por um, por dois, quatro e assim por diante.
Dispositivos usando PCI compartilham um ônibus comum, mas cada dispositivo utilizando o PCI Express tem sua própria conexão dedicada ao switch.
PCI Express velocidades de conexão
O barramento PCI de 32-bit tem uma velocidade máxima de 33 MHz, o que permite um máximo de 133 MB de dados, a passagem de ônibus por segundo. O barramento de PCI-X 64-bit tem duas vezes a largura do barramento de PCI. Diferentes especificações de PCI-X permitem diferentes taxas de transferência de dados, em qualquer lugar de 512 MB, 1 GB de dados por segundo.Uma única pista PCI Express, no entanto, pode lidar com 200 MB de tráfego em cada sentido por segundo. Um conector de PCIe x 16 pode mover uma incrível 6,4 GB de dados por segundo em cada direção. A estas velocidades, um 1 x conexão pode lidar facilmente com uma conexão de Ethernet gigabit, bem como aplicações de áudio e armazenamento. Uma conexão de 16 x pode lidar facilmente com adaptadores gráficos poderosos.
Como isso é possível? Alguns simples avanços têm contribuído para este enorme salto na velocidade de conexão serial:
- Priorização de dados, que permite que o sistema de mover os dados mais importantes primeiro e ajuda a evitar gargalos
- Transferências de dados de dependentes de tempo (tempo real)
- Melhorias nos materiais físicos utilizados para fazer as conexões
- Melhor detecção de erro e o aperto de mão
- Melhores métodos para quebrar os dados em pacotes e colocar os pacotes juntos novamente. Também, desde que cada dispositivo tem sua própria dedicado, conexão ponto a ponto para o switch, sinais de várias fontes já não tem que trabalhar sua maneira através do mesmo barramento.
Retardando o ônibus
Interferência e degradação do sinal são comuns em conexões paralelas. Materiais pobres e sinal de cruzamento de fios nas proximidades traduzem-se em ruído, que retarda a conexão. A largura de banda adicional do barramento PCI-X significa que pode transportar dados mais que podem gerar ainda mais barulho. O protocolo PCI também não priorizar dados, tão mais importantes de dados podem ser pego no gargalo. Usar o Accelerated Graphics Port (AGP) slot para placas de vídeo remove uma quantidade substancial de tráfego, mas não o suficiente para compensar os processadores mais rápidos e dispositivos e/s.
NVIDIA SLI placa de ligação
PCI Express e avançados gráficos
Já sabemos que o PCIe pode eliminar a necessidade de uma conexão de AGP. Um x16 slot PCIe pode acomodar até agora mais dados por segundo que conexões de 8x AGP atuais permitem. Além disso, um slot de PCIe x 16 pode fornecer 75 watts de energia para a placa de vídeo, em oposição a conexão de 8x AGP 25 watt/42 Watts. Mas PCIe tem potencial ainda mais impressionante na loja para o futuro da tecnologia gráfica.Com o hardware certo, uma placa-mãe com dois x16 PCIe conexões pode suportar dois adaptadores gráficos ao mesmo tempo. Vários fabricantes estão desenvolvendo e lançando sistemas para tirar proveito desse recurso: NVIDIA Scalable Link Interface (SLI): com um SLI-certificadas placa-mãe, duas placas de vídeo SLI e um conector SLI, um usuário pode colocar duas placas de vídeo no mesmo sistema. Os cartões trabalham juntos, dividindo a tela ao meio. Cada cartão controla metade da tela, e o conector certifica-se de que tudo fica sincronizado.
ATI CrossFire: placas de vídeo duas ATI Radeon ®, um com um chip de "mecanismo de composição", conecte em uma placa-mãe compatível. A tecnologia ATI centra-se na qualidade da imagem e não exige placas de vídeo idênticas, embora os sistemas de alto desempenho devem ter cartas idênticas. Fogo cruzado divide o trabalho de renderização em uma das três maneiras:
- dividir a tela ao meio e atribuir uma metade para cada cartão (chamado "scissoring")
- dividir a tela em telhas (como um tabuleiro de damas) e ter um cartão processam as telhas "brancas" e o outro processar as telhas "pretas"
- tendo cada quadros alternativos de render de cartão
Desde que o PCI, PCI-X e PCI Express são compatíveis, todos os três podem coexistir indefinidamente. Até agora, placas de vídeo têm feito a transição mais rápida para o formato PCIe. Rede e adaptadores de som, bem como outros periféricos, têm sido mais lentos no desenvolvimento. Mas desde que o PCIe é compatível com sistemas operacionais atuais e pode fornecer velocidades mais rápidas, é provável que ele eventualmente irá substituir PCI como um padrão de PC. Gradualmente, placas baseadas em PCI se tornará obsoletas.
Para obter mais informações sobre o PCI Express e tópicos relacionados, confira os links na próxima página.
Avaliando
Cartões de PCIe menores couberem maiores slots PCIe. O computador simplesmente ignora as conexões extras. Por exemplo, um 4 x cartão pode conectar em um slot de 16 x. A x 16 cartões, no entanto, poderia ser grande demais para um 4 x slot.Publicado para fins educacionais
