PCI розширення. Розміри портів і ліній PCI-E можуть бути різними. Що таке шина PCI Express

WiFi модулі та інші подібні пристрої. Розробку даної шини розпочала компанія Intel у 2002 році. Зараз розробку нових версій цієї шини займається некомерційна організація PCI Special Interest Group.

Наразі шина PCI Express повністю замінила такі застарілі шини як AGP, PCI та PCI-X. Шина PCI Express розташована в нижній частині материнської плати в горизонтальному положенні.

PCI Express – це шина, яка була розроблена на основі шини PCI. Основні відмінності між PCI Express та PCI лежать фізично. У той час як PCI використовує загальну шину, PCI Express використовується топологія типу зірка. Кожен пристрій підключається до спільного комутатора окремим з'єднанням.

Програмна модель PCI Express багато в чому повторює модель PCI. Тому більшість існуючих PCI контролерів можуть легко доопрацьовані використання шини PCI Express.

Слоти PCI Express та PCI на материнської плати

Крім цього, шина PCI Express підтримує такі нові можливості, як:

  • Гаряче підключення пристроїв;
  • Гарантована швидкість обміну даними;
  • Управління споживанням енергії;
  • Контроль цілісності інформації, що передається;

Як працює шина PCI Express

Для підключення пристроїв шина PCI Express використовує двонаправлене послідовне з'єднання. При цьому таке з'єднання може мати одну (x1) або декілька (x2, x4, x8, x12, x16 та x32) окремих ліній. Чим більше таких ліній використовується, тим велику швидкістьпередачі може забезпечити шина PCI Express. Залежно від кількості ліній, що підтримуються, розмір сорту на материнській платі буде відрізнятися. Існують слоти з однією (x1), чотирма (x4) та шістнадцятьма (x16) лініями.

Наочна демонстрація розмірів слоту PCI Express

При цьому будь-який PCI Express пристрій може працювати в будь-якому слоті, якщо слот має таку ж чи більше ліній. Це дозволяє встановити PCI Express карту з гніздом x1 в слот x16 на материнській платі.

Пропускна здатність PCI Express залежить від кількості ліній та версії шини.

В одну/обидві сторони в Гбіт/с

Кількість ліній

PCIe 1.0 2/4 4/8 8/16 16/32 24/48 32/64 64/128
PCIe 2.0 4/8 8/16 16/32 32/64 48/96 64/128 128/256
PCIe 3.0 8/16 16/32 32/64 64/128 96/192 128/256 256/512
PCIe 4.0 16/32 32/64 64/128 128/256 192/384 256/512 512/1024

Приклади PCI Express пристроїв

Насамперед PCI Express використовується для підключення дискретних відеокарт. З моменту появи цієї шини всі відеокарти використовують саме її.

Відеокарта GIGABYTE GeForce GTX 770

Однак це далеко не все, що вміє шина PCI Express. Її використовують виробники інших комплектуючих.

Звукова карта SUS Xonar DX

SSD накопичувач OCZ Z-Drive R4 Enterprise

AGP-слот із клямкою для графічної карти.

Більшість графічних карт у ПК використовують інтерфейс Accelerated Graphics Port (AGP). У найстаріших систем тієї ж мети застосовується інтерфейс PCI. Втім, на заміну обом інтерфейсам покликаний PCI Express (PCIe). Незважаючи на назву, PCI Express є послідовною шиною, а PCI (без суфікса Express) – паралельною. Загалом, шини PCI та PCI Express не мають нічого спільного, крім назви.

Графічна карта AGP (згори) та графічна карта PCI Express (знизу).

Материнські плати для робочих станцій використовують слот AGP Pro, який забезпечує додаткове харчування для ненажерливих карток OpenGL. Втім, до нього можна встановлювати і звичайні графічні карти. Однак AGP Pro так і не набув широкого визнання. Зазвичай ненажерливі графічні карти комплектуються додатковим гніздом живлення - для тієї ж вилки Molex, наприклад.

Додаткове харчування для графічної карти: 4- або 6-контактне гніздо.

Додаткове харчування для графічної карти: гнідо Molex.

Стандарт AGP пережив кілька оновлень.

Стандарт Пропускна здатність
AGP 1X 256 Мбайт/с
AGP 2X 533 Мбайт/с
AGP 4X 1066 Мбайт/с
AGP 8X 2133 Мбайт/с

Якщо ви любите копатися в "залізі", слід пам'ятати про два рівні напруги інтерфейсу. Стандарти AGP 1X і 2X працюють на 3,3 В, в той час як AGP 4X і 8X вимагають лише 1,5 В. Крім того, існують карти типу Universal AGP, які підходять для роз'єму будь-якого типу. Щоб запобігти помилковій установці карт, слоти AGP використовують спеціальні виступи. А карти – прорізи.

У верхній карті є проріз для AGP 3,3 В. У середині: універсальна карта з двома вирізами (один для AGP 3,3, другий - для AGP 1,5 В). Знизу показано карту з вирізом праворуч для AGP 1,5 Ст.

Слоти розширення материнської плати: PCI Express x16 ліній (згори) та 2 PCI Express x1 лінія (знизу).

Два слоти PCI Express для встановлення двох графічних карт nVidia SLi. Між ними можна побачити маленький слот PCI Express x1.

PCI Express є послідовним інтерфейсом і його не слід плутати з шинами PCI-X або PCI, які використовують паралельну передачу сигналів.

PCI Express (PCIe) є найсучаснішим інтерфейсом для графічних карток. У той же час він підходить і для встановлення інших карт розширення, хоча на ринку поки їх дуже мало. PCIe x16 забезпечує вдвічі більшу пропускну спроможність, ніж AGP 8x Але на практиці ця перевага так і не проявила себе.

Графічна карта AGP (згори) порівняно з графічною карткою PCI Express (знизу).

Зверху вниз: PCI Express x16 (послідовний), два інтерфейси паралельної PCI та PCI Express x1 (послідовний).

Число ліній PCI Express Пропускна спроможність в одному напрямку Сумарна пропускна спроможність
1 256 Мбайт/с 512 Мбайт/с
2 512 Мбайт/с 1 Гбайт/с
4 1 Гбайт/с 2 Гбайт/с
8 2 Гбайт/с 4 Гбайт/с
16 4 Гбайт/с 8 Гбайт/с

PCI є стандартною шиною для підключення периферійних пристроїв. Серед них можна відзначити мережеві карти, модеми, звукові картита плати захоплення відео.

Серед материнських плат для широкого ринку найбільше поширена шина PCI стандарту 2.1, що працює на частоті 33 МГц і має ширину 32 біти. Вона має пропускну здатність до 133 Мбіт/с. Виробники так широко і не прийняли шини PCI 2.3 із частотою до 66 МГц. Саме тому карт цього стандартудуже мало. Але деякі материнські плати цей стандарт підтримують.

Ще одна розробка у світі паралельної шини PCI відома як PCI-X. Дані слоти найчастіше зустрічаються на материнських платах для серверів та робочих станцій, оскільки PCI-X забезпечує більш високу пропускну здатність для RAID-контролерів або мережевих карт. Наприклад, шина PCI-X 1.0 пропонує пропускну здатність до 1 Гбіт/с із частотою шини 133 МГц і розрядністю 64 біти.

Специфікація PCI 2.1 сьогодні передбачає напругу живлення 3,3 В. Лівий виріз/виступ запобігає установці старих 5 В карт, які показані на ілюстрації.

Карта з вирізом, а також PCI-слот із ключем.

RAID-контролер для 64-розрядного слота PCI-X.

Класичний 32-бітний слот PCI зверху, а три 64-бітові слоти PCI-X знизу. Зелений слот підтримує ZCR (Zero Channel RAID).

Словник

  • PCI = Peripheral Component Interconnect


ЗМІСТ

Вимкніть комп'ютер від електромережі.Вимкніть його та знеструмте - іншими словами, відключіть системний блок від електрики, витягнувши з нього відповідний кабель. Втім, потім вам потрібно буде відключити всі інші кабелі, які підключені до системного блоку. Якщо комп'ютер ви використовували нещодавно, то є сенс кілька хвилин почекати, поки той не охолоне.

  • Примітка: інші PCI-карти вимагають попереднього встановлення драйверів на пристрій, на це в наші дні рідкість. Проте заглядати в документацію по PCI-карті все одно треба.

Відкрийте корпус комп'ютера. PCI-слоти розташовані на материнській платі, а дістатися її можна лише одним способом: відкривши корпус системного блоку. Для цього доведеться зняти бічну кришку (праву, якщо дивитися на задню панель корпусу), а та, як правило, сидить на гвинтах (іноді зустрічаються моделі корпусів, де треба спершу зняти верх, але там все теж на гвинтах).

  • Як правило, для відкручування тих гвинтів викрутка не потрібна, хоча зрідка все ж таки без неї не обійтися.
  • Не кладіть корпус на килим чи аналогічні поверхні. Статична електрика, створена тертям, уб'є плати швидко, непомітно і вкотре.
  • Знайдіть PCI-слоти.Прямокутні слоти навпроти прямокутних отворів (прикритих заглушками) на корпусі - це саме те, що потрібно. Швидше за все, один або навіть 2 PCI-слоти (ті, що найближче до процесора) будуть зайняті відеокартою. Вільним будуть, відповідно, 1-2 слоти, якщо у вас вже не встановлені якісь інші плати.

    • Якщо знайти PCI-слоти щось не виходить, візьміть керівництво до материнської плати, там все буде написано.
  • Зніміть заглушку навпроти порожнього PCI-слоту.Місце навпроти кожного слота прикрите такою заглушкою, щоб у корпус не попадав пил. Не бійтеся, заглушки в наш час виламувати вже не треба, вони, як правило, на затискачах, а то й на одному затиску. Головне на цьому етапі – не помилитися із заглушкою.

    • Не знімайте зайві заглушки, щоб у корпус не подав зайвий пил (а він там весь - зайвий).
  • Заземліться.Пам'ятаєте, що ми говорили про статику? Запам'ятайте: перш ніж лізти у нутрощі комп'ютера, треба заземлитись. Якщо не заземлятися, то є ризик вбити статикою плати.

    • Електростатичний браслет, який можна купити в магазині товарів для комп'ютерів, чудово підійде (його треба буде надіти на руку). Втім, заземлитися можна й інакше - торкнувшись чогось металевого.
  • Витягніть плату з коробки.Витягуйте її акуратно, не чіпайте ні контури, витрачені на платі, ні контакти.

    Вставте картку.Отже, приставте карту контактами до PCI-слоту і натисніть на неї, щоб увійшла в слот. Застосовуйте силу з розумом, не зламайте нічого! Потім обов'язково перевірте, чи остаточно встала карта.

    Закріпіть картку.Тим же кріпленням, яке ви знімали, щоб витягнути заглушку, тепер закріпіть карту, та надійніше, щоб та не хиталася!

    • Карта буде перебувати в горизонтальному положенні, тому питання закріплення є куди більш важливим, ніж може здатися на перший погляд.
  • Закрийте комп'ютер.Поверніть бічну панельна місце, не забудьте про болти. Потім поставте комп'ютер назад і підключіть все, що ви перед цим відключили. Втім, якщо ви підключили плату, яка, скажімо, додає нові порти USB, то поки в них нічого не підключайте.

    І PCI-X є щілинними роз'ємами, що мають контакти з кроком 0,05 дюйма. Слоти розташовані дещо далі від задньої панелі, ніж ISA/EISA або MCA. Компоненти карток PCI розташовані на лівій поверхні плат. Тому крайній PCI-слот зазвичай спільно використовує посадкове місце адаптера (проріз на задній стінці корпусу) з сусіднім ISA-слотом. Такий слот називають розділеним (shared slot), до нього може встановлюватися або картка ISA, або PCI.

    Карти PCI можуть призначатися для інтерфейсних сигналів рівня 5 і 3,3 В, а також бути універсальними. Слоти PCI мають рівні сигналів, що відповідають живленню мікросхем PCI-пристроїв системної плати (включаючи головний міст): або 5, або 3,3 В. Щоб уникнути помилкового підключення слоти мають ключі, що визначають номінал напруги. Ключами є пропущені ряди контактів 12, 13 та/або 50, 51:

    • для слота на 5 ключ (перегородка) розташований на місці контактів 50, 51 (ближче до передньої стінки корпусу); такі слоти скасовані PCI 3.0;
    • для слота на 3,3 перегородка знаходиться на місці контактів 12, 13 (ближче до задньої стінки корпусу);
    • на універсальних слотах перегородок немає;
    • на крайових роз'ємах карт 5 є прорізи у відповідь тільки на місці контактів 50, 51; такі карти скасовано PCI 2.3;
    • на картах 3,3 У прорізі тільки на місці контактів 12, 13;
    • на універсальних картах є обидва ключі (два прорізи).

    Ключі не дозволяють встановити карту в слот з невідповідною напругою живлення. Карти та слоти розрізняються лише живленням буферних схем, що надходить з ліній +V I/O:

    • на слоті «5» на лінії +V I/O подається + 5 В;
    • на слоті «3,3» на лінії +V I/O подається + (3,3–3,6);
    • на карті «5» буферні мікросхеми розраховані тільки на харчування + 5 В;
    • на карті «3,3» буферні мікросхеми розраховані тільки на харчування + (3,3-3,6);
    • на універсальній карті буферні мікросхеми допускають обидва варіанти живлення і нормально формуватимуть і сприйматимуть сигнали за специфікаціями 5 або 3,3 В, залежно від типу слота, в який встановлена ​​карта (тобто від напруги на контактах + V I/O).

    На слотах обох типів присутні напруги живлення + 3,3, + 5, + 12 і -12 В на однойменних лініях. У PCI 2.2 визначена додаткова лінія 3.3Vaux - «чергове» живлення + 3,3 для пристроїв, що формують сигнал PME# при відключеному основному живленні.

    ПРИМІТКА!

    Наведені вище положення з офіційних специфікацій PCI. На сучасних системних платах поки найчастіше зустрічаються слоти, що по ключу є 5вольтовими. Однак при цьому напруга на лініях +V I/O та рівні сигналів інтерфейсу є 3,3-вольтовими. У цих слотах нормально працюють усі сучасні карти з 5-вольтовими ключами – їх інтерфейсні схеми працюють при живленні як 3,3, так і 5 В. Інтерфейс з 5-вольтовим живленням може працювати лише на частоті до 33 МГц. "Справжні" 5-вольтові системні плати були тільки для процесорів 486 і перших моделей Pentium.

    Найбільшого поширення набули 32-бітові слоти, що закінчуються контактами A62/B62. 64-бітові слоти зустрічаються рідше, вони довші і закінчуються контактами A94/B94. Конструкція роз'ємів і протокол дозволяють встановлювати 64-бітові карти як у 64-бітові, так і в 32-бітові роз'єми, і навпаки, 34-бітові карти як у 32-бітові, так і 64-бітові роз'єми. При цьому розрядність обміну буде відповідати найслабшому компоненту.

    Для сигналізації про встановлення карти та споживаної нею потужності на роз'ємах PCI передбачено два контакти - PRSNT1# і PRSNT2#, з яких хоча б один з'єднується на карті з шиною GND. З їх допомогою система може визначити наявність карти в слоті та її енергоспоживання. Кодування споживаної потужності наведено у таблиці; тут наведено значення для малогабаритних карт Small PCI.

    Карти та слоти PCI-X за механічними ключами відповідають 3,3-вольтовим картам та слотам; напруга живлення + V I/O для PCI-X Mode 2 встановлюється 1,5 Ст.

    На малюнку зображені карти PCI у конструктиві PC/AT-сумісних комп'ютерів. Повнорозмірні карти (Long Card, 107×312 мм) використовуються рідко, частіше застосовуються укорочені плати (Short Card, 107×175 мм), але багато карт мають і менші розміри. Карта має обрамлення (дужку), стандартне для конструктиву ISA (раніше зустрічалися карти та з обрамленням у стилі MCA IBM PS/2). У низькопрофільних карток (Low Profile) висота не перевищує 64,4 мм; їх дужки також мають меншу висоту. Такі карти можуть встановлюватися вертикально в 19-дюймові корпуси заввишки 2U (близько 9 см).

    Призначення роз'ємів карт PCI/PCI-X наведено в таблиці нижче.

    Ряд BРяд AРяд BРяд A
    -12В 1 TRST# GND/M66EN 1 49 AD9
    TCK 2 +12 В GND/Ключ 5 В/MODE 2 50 GND/Ключ 5 В
    GND 3 TMS GND/Ключ 5 В 51 GND/Ключ 5 В
    TDO 4 TDI AD8 52 C/BE 0 #
    +5 В 5 +5 В AD7 53 +3,3 В
    +5 В 6 INTA# +3,3 В 54 AD6
    INTB# 7 INTC# AD5 55 AD4
    INTD# 8 +5 В AD3 56 GND
    PRSNT1# 9 ECC 5 2 GND 57 AD2
    ECC4 2 10 +V I/O AD1 58 AD0
    PRSNT2# 11 ECC 3 2 +V I/O 59 +V I/O
    GND/Ключ 3,3 В 12 GND/Ключ 3,3 В ACK 64 #/ ECC 1 60 REQ 64 #/ECC 6
    GND/Ключ 3,3 В 13 GND/Ключ 3,3 В +5 В 61 +5 В
    ECC2 2 14 3.3Vaux 3 +5 В 62 +5 В
    GND 15 RST# Кінець 32-бітного роз'єму
    CLK 16 +V I/O Резерв 63 GND
    GND 17 GNT# GND 64 C/BE 7 #
    REQ# 18 GND C/BE 6 # 65 C/BE 5 #
    +V I/O 19 PME# 3 C/BE 4 # 66 +V I/O
    AD31 20 AD30 GND 67 PAR 64 /ECC 7 2
    AD29 21 +3,3 В AD63 68 AD62
    GND 22 AD28 AD61 69 GND
    AD27 23 AD26 +V I/O 70 AD60
    AD25 24 GND AD59 71 AD58
    +3,3 В 25 AD24 AD57 72 GND
    C/BE3# 26 IDSEL GND 73 AD56
    AD23 27 +3,3 В AD55 74 AD54
    GND 28 AD22 AD53 75 +V I/O
    AD21 29 AD20 GND 76 AD52
    AD19 30 GND AD51 77 AD50
    +3.3 В 31 AD18 AD49 78 GND
    AD17 32 AD16 +V I/O 79 AD48
    C/BE 2 # 33 +3,3 В AD47 80 AD46
    GND 34 FRAME# AD45 81 GND
    IRDY# 35 GND GND 82 AD44
    +3,3 В 36 TRDY# AD43 83 AD42
    DEVSEL# 37 GND AD41 84 +V I/O
    PCIXCAP 4 38 STOP# GND 85 AD40
    LOCK# 39 +3,3 В AD39 86 AD38
    PERR# 40 SMBCLK 5 AD37 87 GND
    +3,3 В 41 SMBDAT 5 +V I/O 88 AD36
    SERR# 42 GND AD35 89 AD34
    +3,3 В 43 PAR/ECC0 AD33 90 GND
    C/BE 1 # 44 AD15 GND 91 AD32
    AD14 45 +3,3 В Резерв 92 Резерв
    GND 46 AD13 Резерв 93 GND
    AD12 47 AD11 GND 94 Резерв
    AD10 48 GND Кінець 64-бітного роз'єму

    Примітка!

    1 - Сигнал M66EN визначений PCI 2.1 тільки для слотів на 3,3 В.
    2 - Сигнал введений у PCI-X 2.0 (передусім був резерв).
    3 - Сигнал введений у PCI 2.2 (передусім був резерв).
    4 - Сигнал введений у PCI-X (PCI - GND).
    5 - Сигнали введені у PCI 2.3. У PCI 2.0 та 2.1 контакти A40 (SDONE#) та A41 (SBOFF#) використовувалися для стеження за кешем; в PCI 2.2 їх було звільнено (для сумісності на системній платі ці ланцюги підтягувалися до високого рівня резисторами 5 кОм).

    На слотах PCI є контакти для тестування адаптерів за інтерфейсом JTAG (сигнали TCK, TDI, TDO, TMS та TRST#). На системній платі ці сигнали задіяні не завжди, але вони можуть і організовувати логічний ланцюжок адаптованих адаптерів, до якого можна підключити зовнішнє тестове обладнання. Для безперервності ланцюжка на карті, що не використовує JTAG, повинен бути зв'язок TDI-TDO.

    На деяких старих системних платах за одним із слотів PCI зустрічається роз'єм Media Bus, на який виводяться сигнали ISA. Він призначений для розміщення на карті PCI звукового чіпсету, призначеного для шини ISA. Більшість сигналів PCI з'єднуються чистою шинною топологією, тобто однойменні контакти слотів однієї шини PCI електрично з'єднуються один з одним. Із цього правила є кілька винятків:

    • сигнали REQ# і GNT# індивідуальні кожного слота, вони з'єднують слот з арбітром (зазвичай - мостом, що підключає цю шину до вищестоящей);
    • сигнал IDSEL для кожного слота з'єднується (можливо через резистор) з однією з ліній AD, задаючи номер пристрою на шині;
    • сигнали INTA#, INTB#, INTC#, INTD# циклічно зсуваються по контактах, забезпечуючи розподіл запитів переривань;
    • сигнал CLK заводиться на кожен слот індивідуально від виходу буфера синхронізації; довжина провідників, що підводять, вирівнюється, забезпечуючи синхронність сигналу на всіх слотах (для 33 МГц допуск ± 2 нс, для 66 МГц - ± 1 нс).

    При зміні однієї лише відеокарти обов'язково потрібно враховувати, що нові моделі можуть просто не підходити до вашої материнської плати, оскільки існує не просто кілька різних типівслотів розширення, але й кілька різних їх версій (стосовно і AGP, і PCI Express). Якщо ви не впевнені у своїх знаннях на цю тему, уважно ознайомтеся з розділом.

    Як ми вже зазначили вище, відеокарта вставляється у спеціальний роз'єм розширення на системній платі комп'ютера, через цей слот відеочіп обмінюється інформацією з центральним процесоромсистеми. На системних платах найчастіше є слоти розширення одного-двох різних типів, що відрізняються пропускною здатністю, параметрами електроживлення та іншими характеристиками, і не всі вони підходять для установки відеокарт. Важливо знати роз'єми, що є в системі, і купувати тільки ту відеокарту, яка їм відповідає. Різні роз'єми розширення несумісні фізично та логічно, і відеокарта, призначена для одного типу, в інший не вставиться і не працюватиме.

    На щастя, за минулий час встигли канути в лету не тільки слоти розширення ISA і VESA Local Bus (які цікаві лише майбутнім археологам) і відеокарти, що відповідають їм, але практично зникли і відеокарти для слотів PCI, а всі AGP-моделі безнадійно застаріли. І всі сучасні графічні процесори використовують лише один тип інтерфейсу – PCI Express. Раніше був широко розповсюджений стандарт AGP, ці інтерфейси значно відрізняються один від одного, у тому числі пропускною здатністю, що надаються можливостями для живлення відеокарти, а також іншими менш важливими характеристиками.

    Лише дуже мала частина сучасних системних плат не має слотів PCI Express, і якщо ваша система настільки давня, що використовує AGP відеокарту, то зайнятися її апгрейдом не вдасться - потрібно міняти всю систему. Розглянемо ці інтерфейси докладніше, саме ці слоти потрібно шукати на своїх системних платах. Дивіться фотографії та порівнюйте.

    AGP (Accelerated Graphics Port або Advanced Graphics Port) – це високошвидкісний інтерфейс, заснований на специфікації PCI, але створений спеціально для з'єднання відеокарт та системних плат. Шина AGP хоч і краще підходить для відеоадаптерів у порівнянні з PCI (не Express!), надає прямий зв'язок між центральним процесором і відеочіпом, а також деякі інші можливості, що збільшують продуктивність у деяких випадках, наприклад, GART - можливість читання текстур безпосередньо з оперативної пам'ятібез копіювання у відеопам'ять; вищу тактову частоту, Спрощені протоколи передачі даних та ін, але цей тип слотів безнадійно застарів і нових виробів з ним давно не випускають.

    Але все ж таки, для порядку згадаємо і про цей тип. Специфікації AGP з'явилися в 1997 році, тоді Intel випустив першу версію опису, що включає дві швидкості: 1x та 2x. У другій версії (2.0) з'явився AGP 4x, а 3.0 — 8x. Розглянемо всі варіанти докладніше:
    AGP 1x — це 32-бітовий канал, що працює на частоті 66 МГц, з пропускною здатністю 266 Мбайт/с, що вдвічі вище за смугу PCI (133 Мбайт/с, 33 МГц і 32 біт).
    AGP 2x - 32-бітовий канал, що працює з подвоєною пропускною здатністю 533 Мбайт/с на тій же частоті 66 МГц за рахунок передачі даних по двох фронтах, аналогічно DDR пам'яті(тільки для направлення "до відеокарти").
    AGP 4x — такий самий 32-бітовий канал, що працює на 66 МГц, але в результаті подальших хитрощів була досягнута вчетверо «ефективна» частота 266 МГц, з максимальною пропускною здатністю більше 1 ГБ/с.
    AGP 8x — додаткові зміни цієї модифікації дозволили отримати пропускну спроможність вже до 2,1 ГБ/с.

    Відеокарти з інтерфейсом AGP та відповідні слоти на системних платах сумісні у певних межах. Відеокарти, розраховані на 1,5, не працюють у слотах 3,3, і навпаки. Втім, існують і універсальні роз'єми, які підтримують обидва типи плат. Відеокарти, розраховані на морально та фізично застарілий слот AGP, давно не розглядаються, тому щоб дізнатися про старі AGP-системи, краще буде ознайомитися зі статтею:

    PCI Express (PCIe або PCI-E, не плутати з PCI-X), раніше відома як Arapahoe або 3GIO, відрізняється від PCI та AGP тим, що це послідовний, а не паралельний інтерфейс, що дозволило зменшити кількість контактів та збільшити пропускну спроможність. PCIe - це лише один з прикладів переходу від паралельних шин до послідовних, інші приклади цього руху: HyperTransport, Serial ATA, USB і FireWire. Важлива перевага PCI Express у тому, що він дозволяє складати кілька одиночних ліній в один канал збільшення пропускної спроможності. Багатоканальність послідовного дизайну збільшує гнучкість, повільним пристроям можна виділяти менше ліній з малим числом контактів, а швидким — більше.

    Інтерфейс PCIe 1.0 пропускає дані на швидкості 250 Мбайт/с одну лінію, що майже вдвічі перевищує можливості звичайних слотів PCI. Максимальна кількість ліній, що підтримується слотами PCI Express 1.0, — 32, що дає пропускну здатність до 8 ГБ/с. А слот PCIe з вісьмома робочими лініями приблизно зіставимо за цим параметром із найшвидшою з версій AGP - 8x. Що ще більше вражає враховуючи можливість одночасної передачі в обох напрямках на високій швидкості. Найбільш поширені слоти PCI Express x1 дають пропускну здатність однієї лінії (250 Мбайт/с) у кожному напрямку, а PCI Express x16, який застосовується для відеокарт і в якому поєднується 16 ліній, забезпечує пропускну здатність до 4 ГБ/с у кожному напрямку.

    Незважаючи на те, що з'єднання між двома PCIe-пристроями іноді збирається з кількох ліній, всі пристрої підтримують одиночну лінію як мінімум, але опціонально можуть працювати з великою кількістю. Фізично, карти розширення PCIe входять і працюють нормально в будь-яких слотах з рівною чи великою кількістю ліній, так, карта PCI Express x1 буде спокійно працювати в роз'ємах x4 та x16. Також, слот фізично більшого розміру може працювати з логічно меншою кількістю ліній (наприклад, на вигляд звичайний роз'єм x16, але розведено лише 8 ліній). У будь-якому з наведених варіантів PCIe сам вибере максимально можливий режим і нормально працюватиме.

    Найчастіше для відеоадаптерів використовуються роз'єми x16, але є і з роз'ємами x1. А більшість системних плат з двома слотами PCI Express x16 працює в режимі x8 для створення SLI- і CrossFire-систем. Фізично інші варіанти слотів, такі як x4, для відеокарт не використовуються. Нагадую, що все це стосується лише фізичного рівня, трапляються і системні плати з фізичними роз'ємами PCI-E x16, але насправді з розведеними 8, 4 або навіть 1 каналами. І будь-які відеокарти, розраховані на 16 каналів, працюватимуть у таких слотах будуть, але з меншою продуктивністю. До речі, на фотографії вище показані слоти x16, x4 та x1, а для порівняння залишено і PCI (знизу).

    Хоча різниця в іграх виходить не такою вже й великою. Ось, наприклад, огляд двох системних плат на нашому сайті, в якому досліджується різниця у швидкості тривимірних ігор на двох системних платах, пара тестових відеокарт у яких працює в режимах 8 каналів та 1 каналу відповідно:

    Порівняння, що нас цікавить — наприкінці статті, зверніть увагу на дві останні таблиці. Як бачите, різниця при середніх налаштуваннях дуже невелика, але у важких режимах починає збільшуватися, причому велика різниця відзначена у разі менш потужної відеоплати. Прийміть це до уваги.

    PCI Express відрізняється не тільки пропускною здатністю, а й новими можливостями з енергоспоживання. Ця необхідність виникла тому, що по слоту AGP 8x (версія 3.0) можна передати лише не більше 40 з невеликим ват сумарно, чого вже не вистачало відеокарт тодішніх поколінь, розрахованих для AGP, на яких встановлювали по одному або двох стандартних чотириконтактних роз'ємах живлення. За роз'ємом PCI Express можна передавати до 75 Вт, а додаткові 75 Вт отримують за стандартним шестиконтактним роз'ємом живлення (див. останній розділ цієї частини). Останнім часом з'явилися відеокарти з двома роз'ємами, що в сумі дає до 225 Вт.

    Надалі група PCI-SIG, яка займається розробкою відповідних стандартів, представила основні специфікації PCI Express 2.0. Друга версія PCIe удвічі збільшила стандартну пропускну спроможність, з 2,5 Гбіт/с до 5 Гбіт/с, так що роз'єм x16 дозволяє передавати дані на швидкості до 8 ГБ/с у кожному напрямку. При цьому PCIe 2.0 сумісний з PCIe 1.1, старі карти розширення зазвичай працюють у нових системних платах.

    Специфікація PCIe 2.0 підтримує швидкість передачі як 2,5 Гбіт/с, так і 5 Гбіт/с, це зроблено для забезпечення зворотної сумісності з існуючими рішеннями PCIe 1.0 і 1.1. Зворотна сумісність PCI Express 2.0 дозволяє використовувати застарілі рішення з 2,5 Гбіт/с у слотах 5,0 Гбіт/с, які просто працюватимуть у такому разі на меншій швидкості. А пристрої, розроблені за специфікаціями версії 2.0, можуть підтримувати швидкості 2,5 Гбіт/с та/або 5 Гбіт/с.

    Хоча основне нововведення в PCI Express 2.0 - це подвоєна до 5 Гбіт/с швидкість, але це не єдина зміна, є й інші модифікації для збільшення гнучкості, нові механізми для програмного управління швидкістю з'єднань і т. п. Нас найбільше цікавлять зміни, пов'язані з електроживленням пристроїв, оскільки вимоги відеокарт до живлення неухильно зростають. У PCI-SIG розробили нову специфікацію для забезпечення енергоспоживання графічних карт, що збільшується, вона розширює поточні можливості енергопостачання до 225/300 Вт на відеокарту. Для підтримки цієї специфікації використовується новий 2х4-штирковий роз'єм живлення, призначений для забезпечення живленням топових моделей відеокарт.

    Відеокарти та системні плати з підтримкою PCI Express 2.0 з'явилися у широкому продажу вже у 2007 році, а тепер на ринку інших і не зустріти. Обидва основні виробника відеочіпів, AMD і NVIDIA, випустили нові лінійки GPU та відеокарт на їх основі, що підтримують збільшену пропускну здатність другої версії PCI Express і користуються новими можливостями електричного живлення для карт розширення. Усі вони сумісні з системними платами, що мають на борту слоти PCI Express 1.x, хоча в деяких поодиноких випадках спостерігається несумісність, так що потрібно бути обережним.

    Власне, поява третьої версії PCIe була очевидною подією. У листопаді 2010 специфікації третьої версії PCI Express остаточно затвердили. Хоча цей інтерфейс має швидкість передачі 8 гігатранзакцій/с замість 5 Гт/с у версії 2.0, його пропускна здатність знову зросла рівно вдвічі в порівнянні зі стандартом PCI Express 2.0. Для цього застосували іншу схему кодування даних, що пересилаються по шині, але сумісність з попередніми версіями PCI Express при цьому збереглася. Перші продукти версії PCI Express 3.0 були представлені влітку 2011-го, а реальні пристрої тільки-но почали з'являтися на ринку.

    Серед виробників системних плат розгорілася ціла війна за право першим представити продукт із підтримкою PCI Express 3.0 (в основному, на базі чіпсету Intel Z68), і відповідні прес-релізи представили одразу кілька компаній. Хоча на момент оновлення путівника відеокарт з такою підтримкою просто немає, тож це просто нецікаво. На той час, коли підтримка PCIe 3.0 буде потрібна, з'являться інші плати. Швидше за все це відбудеться не раніше 2012 року.

    До речі, можна припускати, що PCI Express 4.0 буде представлена ​​ще протягом наступних років, і Нова версіятакож матиме ще раз подвоєну пропускну здатність, затребувану на той час. Але це станеться зовсім нескоро, і нам поки що нецікаво.

    External PCI Express

    У 2007 році група PCI-SIG, що займається офіційною стандартизацією рішень PCI Express, оголосила про прийняття специфікації PCI Express External Cabling 1.0, що описує стандарт передачі даних зовнішньому інтерфейсу PCI Express 1.1. Ця версія дозволяє передавати дані зі швидкістю 2,5 Гбіт/с, а наступна має збільшити пропускну здатність до 5 Гбіт/с. В рамках стандарту представлені чотири зовнішні роз'єми: PCI Express x1, x4, x8 і x16. Старші рознімання оснащені спеціальним язичком, що полегшує підключення.

    Зовнішній варіант інтерфейсу PCI Express може використовуватись не тільки для підключення зовнішніх відеокарт, але і для зовнішніх накопичувачівта інших плат розширення. Максимальна рекомендована довжина кабелю дорівнює 10 метрів, але її можна збільшити за допомогою з'єднання кабелів через повторювач.

    Теоретично це могло полегшити життя любителів ноутбуків, коли при роботі від батарей використовується малопотужне вбудоване відеоядро, а при підключенні до настільного монітора — потужна зовнішня відеокарта. Значно полегшується апгрейд подібних відеокарт, не потрібно розкривати корпус ПК. Виробники можуть робити абсолютно нові системи охолодження, не обмежені особливостями карт розширення, та й живлення має бути менше проблем — швидше за все, будуть використовуватися зовнішні блоки живлення, розраховані спеціально на певну відеокарту, їх можна вбудувати в один зовнішній корпус з відеокартою, використовуючи одну систему охолодження. Може полегшитися складання систем на декількох відеокартах (SLI/CrossFire), та й з урахуванням постійного зростання популярності мобільних рішень такі зовнішні PCI Express мали завоювати певну популярність.

    Мали, але не завоювали. Станом на осінь 2011 зовнішніх варіантів відеокарт на ринку практично немає. Їхнє коло обмежене застарілими моделями відеочіпів та вузьким вибором сумісних ноутбуків. На жаль, справа зовнішніх відеокарт далі не пішла, і потихеньку затихло. Не чути вже навіть переможних рекламних заяв від виробників ноутбуків… Можливо, сучасних потужностей мобільних відеокартпросто стало вистачати навіть для вимогливих 3D-додатків, у тому числі і багатьох ігор.

    Залишається надія на розвиток зовнішніх рішень у перспективному інтерфейсі для підключення периферійних пристроїв Thunderbolt, раніше відомий як Light Peak. Його розробила корпорація Intel на базі технології DisplayPort і перші рішення вже випущені компанією Apple. Thunderbolt поєднує можливості DisplayPort та PCI Express та дозволяє підключати зовнішні пристрої. Втім, поки що таких просто не існує, хоча кабелі вже є:

    У статті ми не чіпаємо застарілі інтерфейси, абсолютна більшість сучасних відеоплат розрахована на інтерфейс PCI Express 2.0, тому при виборі відеокарти ми пропонуємо розглядати тільки його, всі дані про AGP наведені лише для довідки. Нові плати використовують інтерфейс PCI Express 2.0, що поєднує швидкість 16 ліній PCI Express, що дає пропускну здатність до 8 ГБ/с у кожному напрямі, це в кілька разів більше у порівнянні з тією ж характеристикою найкращого AGP. Крім того, PCI Express працює з такою швидкістю в кожному напрямі, на відміну від AGP.

    З іншого боку, продукти з підтримкою PCI-E 3.0 ще до ладу не вийшли, тому розглядати їх теж не має особливого сенсу. Якщо мова йде про апгрейд старий або покупку нової платиабо одночасної зміні системної та відеоплати, то просто потрібно купувати плати з інтерфейсом PCI Express 2.0, який буде цілком достатнім і найбільш поширеним ще кілька років, тим більше що продукти різних версій PCI Express сумісні між собою.