Seznamte se: stručný pohled na sběrnici PCI Express

Nové základní desky se pozvolna objevují v provedení se sběrnicí PCI Express. Mnoho uživatelů tak trápí, zda se jejich koupě vyplatí, nebo nikoli. Tato nová sběrnice má několik unikátních vlastností, které otevírají počítačovým komponentám dosud nepoznané obzory.

V současné době je zřejmě nejrozšířenější datovou sběrnicí v počítačích PCI. Pro grafické karty používá drtivá většina z nás vyhrazený slot AGP. Mnozí z vás si ale jistě pamatují na starší typy slotů na základní desce, do kterých se zakládala grafická karta. Ano, kdysi dávno to byla stará dobrá ISA, ta byla nahrazena právě sběrnicí PCI. Její slávu se rozhodly firmy sdružené kolem společnosti Intel znovu vzkřísit, naštěstí v poněkud posílenější podobě.

Původní sběrnice PCI se začala objevovat začátkem devadesátých let. Na svou dobu to znamenala pokrok. Dvaatřicetibitová sběrnice běžela na frekvenci 33 MHz a její maximální přenosová rychlost byla 133 MB/s. Kromě dnes již nevyhovující rychlosti můžeme za její slabinu považovat také to, že najednou spolu komunikují pouze dvě zařízení, jelikož sběrnice PCI používá paralelní způsob přenosu dat. Během svého vývoje prošla sběrnice PCI několika vylepšeními, přičemž zatím poslední verzí je PCI 2.3.

Slovníček
AGP (Accelerated Graphics Port) – akcelerovaný grafický port, používá se jen pro grafické karty
ISA – totéž co PCI, ovšem ve starším provedení a s nižším výkonem
PCI (Peripheral Component Interconnect) – označení sběrnice určené nejen pro grafické karty, ale pro ostatní moduly počítače (řadiče, TV tunery, zvukové karty atd.)
PCIe – zkrácené označení pro sběrnici PCI Express
PEG – označení slotu pro grafickou kartu na sběrnici PCI Express

První zrychlení

Kvůli neustálému požadavku na vyšší rychlosti byla vyvinuta sběrnice PCI-X, která již nabízí čtyřiašedesátibitový přístup a kontrolní ECC mechanismy. Díky tomu je velmi vhodná především pro servery, kde je jedním z hlavních požadavků spolehlivý přenos dat. Sběrnice PCI-X je zpětně kompatibilní s původní PCI.

Hlavní nevýhodou PCI-X však stále zůstává paralelní způsob přenosu dat. Navíc se při velmi vysokých rychlostech občas objevují šumy a přeslechy. Nastává tak problém s vedením jednotlivých drah sběrnice, což pak logicky zvyšuje cenu základních desek vybavených touto technologií. Jeden řadič PCI-X obslouží maximálně čtyři 66MHz sloty, 100MHz pak už pouze dva a v případě 133MHz slotu zvládne obsloužit pouze tento jeden.

Klepněte pro větší obrázek

Černé sloty PCI Express ve dvojím provedení - krátký PCI Express 1x pro běžné karty, dlouhý PCI Express 16x pro grafické karty

V polovině devadesátých let se objevil dodnes hojně používaný slot AGP. Jeho základní frekvence byla 66 MHz. Nejednalo se o sběrnici, ale pouze o jeden port, takže grafická karta se nemusela s ostatními zařízeními dělit o propustnost. Přestože tento slot vyřešil na nějakou dobu problémy s rychlostí grafických karet, v současnosti již ztrácí dech. Jeho nevýhoda je v použití pouze pro grafické karty a ne pro další doplňky (řadiče, TV tunery, FireWire karty a pod.).

Intel to začal

Rychlost sběrnice PCI Express
Typ Propustnost každým směrem
PCI Express x1 250 MB/s
PCI Express x2 500 MB/s
PCI Express x4 1 000 MB/s
PCI Express x8 2 000 MB/s
PCI Express x16 4 000 MB/s
PCI Express x32 8 000 MB/s

Rychlost sběrnice PCI
Typ Šířka sběrnice Takt Propustnost
PCI 2.2 32 b 33 MHz 133 MB/s
PCI 2.2 64 b 33–66 MHz 266–533 MB/s

Rychlost sběrnice PCI-X
Takt Šířka sběrnice Propustnost
33 MHz 32 b 133 MB/s
33 MHz 64 b 266 MB/s
66 MHz 32 b 266 MB/s
66 MHz 64 b 533 MB/s
100 MHz 64 b 800 MB/s
133 MHz 64 b 1 066 MB/s

Rychlost sběrnice AGP
Typ Propustnost
AGP 1× 266 MB/s
AGP 2× 533 MB/s
AGP 4× 1 066 MB/s
AGP 8× 2 132 MB/s

Proto se Intel a výrobci kolem něj rozhodli s tímto vším skoncovat a vyvinout zbrusu nový typ sběrnice, který již nebude podléhat zmíněným omezením. Výsledkem jejich snahy je nová vysokorychlostní sběrnice, která je použitelná nejen pro grafické karty, ale pro všechna ostatní zařízení. V případě grafických karet by tak mohl nahradit hojně používaný slot AGP, což se již pozvolna děje.

Původní označení sběrnice PCI Express bylo Third Generation I/O (3GIO). Třetí generace jednoduše proto, že následuje po ISA a PCI. Sběrnice používá napětí 0,8 V, běží na frekvenci 2,5 GHz a ve dvaatřicetibitovém módu dosahuje přenosové rychlosti až 8 GB/s jedním směrem. Budoucí verze sběrnice postavené na 64b architektuře mohou dosáhnout až 16 GB/s či 32 GB/s v případě 128 b. Podle tvůrců je rychlost omezena v podstatě pouze vlastnostmi použitého materiálu. Bude-li v budoucnu nyní používaná měď nahrazena něčím jiným, můžeme se dočkat zajímavých výsledků.

Fyzicky se sloty pro sběrnici PCI Express výrazně liší od stávajících slotů PCI. Navíc, podle rychlosti, jsou různé konektory nutné i pro různé verze. Pro x1 se používají sloty o velikosti srovnatelné s CNR, pro x16 už je potřeba delšího slotu. Ten je velký přibližně jako současné AGP. Díky rozdílné architektuře PCI odpadá problém s přenosem dat mezi pouze dvěma zařízeními. Na rozdíl od svých předchůdců již PCI Express nepoužívá paralelní rozhraní, ale sériové.

Výhody jsou nasnadě

K dalším výhodám nové sběrnice patří stoprocentní zpětná softwarová kompatibilita s původní sběrnicí PCI. Zajímavá je také podpora Hot Plug/Hot Swap. To zjednodušeně řečeno umožňuje vyjmutí karty za běhu počítače. Podle některých ohlasů na internetu jste to sice na vlastní riziko mohli zkusit i s dosavadními kartami, nicméně v případě PCI Express je to skutečná vlastnost, která je oficiálně podporována řadičem i samotnými kartami. Každý slot sběrnice PCI Express je připojený k jižnímu můstku na základní desce. Výjimkou je slot, který slouží pro osazení grafickou kartou (obdoba dnešního AGP).Ten je propojený přímo se severním můstkem.

Z dalších technických údajů PCI Express mohou být zajímavé vestavěná správa spotřeby, QoS nebo výkon až 75 W. Výrobní cena by měla být stejná jako v případě PCI. To samozřejmě zatím neplatí pro samotná zařízení, která novou sběrnici využívají. I zde by ale měly být náklady (a výhledově i cena) srovnatelné.

Článek vznikl ve spolupráci s časopisem Computer a čerpá z čísla 17/04

Diskuze (22) Další článek: Červ Beagle.AZ zneužívá i české hostingové servery

Témata článku: PCI Express, Původní výhoda, Základní takt, Technický údaj, PCI, Různá móda, Původní data, Sběr, Zajímavý případ, Express, Pohled, Str, Hlavní nevýhoda, Slot, Ostatní moduly, Propustnost


Určitě si přečtěte

Porovnání deseti cloudových disků: kam a za kolik uložit 100 GB, 1 TB a 10 TB dat?

Porovnání deseti cloudových disků: kam a za kolik uložit 100 GB, 1 TB a 10 TB dat?

** Zjistili jsme, kam do cloudu nejvýhodněji uložíte data ** Vytvořili jsme žebříček cen deseti cloudových úložišť ** Ceny se liší - často i velice výrazně!

Karel Kilián | 102

Z rozmazané šmouhy krásná fotka. Takhle kouzlí nová umělá inteligence MyHeritage

Z rozmazané šmouhy krásná fotka. Takhle kouzlí nová umělá inteligence MyHeritage

** MyHeritage slibuje nejlepší neuronovou síť pro vylepšování fotek ** Funguje tím líp, čím horší fotku upravuje ** Otestovali jsme desítky různých snímků

Marek Lutonský, Lukáš Václavík | 39


Aktuální číslo časopisu Computer

Megatest mobilů do 8 000 Kč

Test bezdrátových headsetů

Linux i pro začátečníky

Jak surfovat anonymně