وقتی صحبت از هر رابطی در زمینه سیستم‌های کامپیوتری می‌شود، باید بسیار مراقب باشید که با رابط‌های ناسازگار برای همان اجزای درون سیستم مواجه نشوید.

خوشبختانه، وقتی صحبت از رابط PCI-Express برای اتصال یک کارت گرافیک به میان می آید، عملاً هیچ مشکلی با ناسازگاری وجود نخواهد داشت. در این مقاله با جزئیات بیشتری به این موضوع خواهیم پرداخت و همچنین در مورد چیستی PCI-Express صحبت خواهیم کرد.

چرا PCI-Express مورد نیاز است و چیست؟

بیایید، طبق معمول، با اصول اولیه شروع کنیم. رابط PCI-Express (PCI-E).- این وسیله ای برای تعامل است، در این زمینه، متشکل از یک کنترل کننده اتوبوس و شکاف مربوطه (شکل 2) روی مادربرد(برای تعمیم).

همانطور که در بالا ذکر شد از این پروتکل با کارایی بالا برای اتصال یک کارت گرافیک به سیستم استفاده می شود. بر این اساس، مادربرد دارای یک اسلات PCI-Express مربوطه است که آداپتور ویدئویی در آن نصب شده است. قبلاً کارت‌های ویدئویی از طریق رابط AGP متصل می‌شدند، اما وقتی این رابط، به عبارت ساده، "دیگر کافی نبود"، PCI-E به کمک آمد، که اکنون در مورد مشخصات دقیق آن صحبت خواهیم کرد.

شکل 2 (اسلات PCI-Express 3.0 روی مادربرد)

ویژگی های کلیدی PCI-Express (1.0، 2.0 و 3.0)

با وجود این واقعیت که نام های PCI و PCI-Express بسیار شبیه هستند، اصول اتصال (تعامل) آنها کاملاً متفاوت است. در مورد PCI-Express، یک خط استفاده می شود - یک اتصال سریال دو طرفه، از نوع نقطه به نقطه می تواند چندین مورد از این خطوط وجود داشته باشد. در مورد کارت‌های ویدئویی و مادربردها (ما Cross Fire و SLI را در نظر نمی‌گیریم) که از PCI-Express x16 (یعنی اکثریت) پشتیبانی می‌کنند، به راحتی می‌توانید حدس بزنید که 16 خط وجود دارد (شکل 3). اغلب در مادربردهای دارای PCI-E 1.0، امکان مشاهده اسلات x8 دوم برای عملکرد در حالت SLI یا Cross Fire وجود داشت.

خوب، در PCI، دستگاه به یک گذرگاه موازی 32 بیتی مشترک متصل است.

برنج. 3. نمونه ای از اسلات با تعداد خطوط مختلف

(همانطور که قبلا ذکر شد، x16 اغلب استفاده می شود)

پهنای باند رابط 2.5 گیگابیت بر ثانیه است. ما به این داده ها برای ردیابی تغییرات این پارامتر در نسخه های مختلف PCI-E نیاز داریم.

علاوه بر این، نسخه 1.0 تکامل یافته است PCI-E 2.0. در نتیجه این تحول، ما دو برابر توان دریافت کردیم، یعنی 5 گیگابیت بر ثانیه، اما می خواهم توجه داشته باشم که آداپتورهای گرافیکی عملکرد چندانی نداشتند، زیرا این فقط یک نسخه از رابط است. بیشتر عملکرد به خود کارت گرافیک بستگی دارد.

به همین ترتیب، در سال 2010، با ذخیره، رابط توسعه یافت PCI-E 3.0، در حال حاضر در همه سیستم های جدید استفاده می شود، اما اگر هنوز 1.0 یا 2.0 دارید، نگران نباشید - در زیر در مورد سازگاری نسبی نسخه های مختلف به عقب صحبت خواهیم کرد.

با PCI-E 3.0، پهنای باند در مقایسه با نسخه 2.0 دو برابر شده است. همچنین تغییرات فنی زیادی در آنجا ایجاد شد.

انتظار می رود تا سال 2015 متولد شود PCI-E 4.0، که برای صنعت پویا فناوری اطلاعات اصلاً تعجب آور نیست.

خوب، اجازه دهید با این نسخه ها و ارقام پهنای باند تمام کنیم و به موضوع بسیار مهم سازگاری با نسخه های مختلف PCI-Express بپردازیم.

سازگار با نسخه های PCI-Express 1.0، 2.0 و 3.0

این سوال خیلی ها را نگران می کند، به خصوص زمانی که انتخاب کارت گرافیکبرای سیستم فعلی از آنجایی که به سیستمی با مادربردی که از PCI-Express 1.0 پشتیبانی می کند راضی هستید، شک و تردید وجود دارد که آیا کارت گرافیک با PCI-Express 2.0 یا 3.0 درست کار می کند؟ بله، این خواهد بود، حداقل این همان چیزی است که توسعه دهندگانی که این سازگاری را تضمین کردند، قول می دهند. تنها چیزی که وجود دارد این است که کارت گرافیک نمی تواند خود را به طور کامل در تمام شکوه خود نشان دهد، اما تلفات عملکرد، در بیشتر موارد، ناچیز خواهد بود.

برعکس، می‌توانید با خیال راحت کارت‌های ویدیویی را با رابط PCI-E 1.0 در مادربردهایی که از PCI-E 3.0 یا 2.0 پشتیبانی می‌کنند، نصب کنید، بنابراین در مورد سازگاری مطمئن باشید. اگر، البته، همه چیز با عوامل دیگر مرتب است، اینها شامل منبع تغذیه ناکافی قدرتمند و غیره است.

به طور کلی، ما کمی در مورد PCI-Express صحبت کرده ایم، که باید به شما کمک کند تا بسیاری از ابهامات و شک ها در مورد سازگاری و درک تفاوت های بین نسخه های PCI-E را برطرف کنید.

این سوال بیش از یک بار از من پرسیده شده است، بنابراین اکنون سعی می کنم تا حد امکان به طور واضح و مختصر به آن پاسخ دهم. البته، من تفاوت های اصلی را در ویژگی ها نشان می دهم، یعنی .. خیلی زود متوجه خواهید شد که این رابط ها چیست و چه شکلی هستند.

بنابراین، ابتدا اجازه دهید به طور خلاصه به این سوال پاسخ دهیم که PCI Express و PCI دقیقا چیست؟

PCI Express و PCI چیست؟

PCIیک گذرگاه ورودی/خروجی موازی کامپیوتر برای اتصال دستگاه های جانبی به مادربرد کامپیوتر است. PCI برای اتصال: کارت های ویدئویی، کارت های صدا، کارت های شبکه، تیونرهای تلویزیون و سایر دستگاه ها استفاده می شود. رابط PCI قدیمی است، بنابراین احتمالاً نمی توانید مثلاً یک کارت گرافیک مدرن که از طریق PCI متصل می شود، پیدا کنید.

PCI Express(PCIe یا PCI-E) یک گذرگاه ورودی/خروجی سریال کامپیوتر برای اتصال دستگاه های جانبی به مادربرد کامپیوتر است. آن ها این قبلا از یک اتصال سریال دو طرفه استفاده می کند که می تواند چندین خط (x1، x2، x4، x8، x12، x16 و x32) داشته باشد، هر چه تعداد این خطوط بیشتر باشد، پهنای باند گذرگاه PCI-E بیشتر است. رابط PCI Express برای اتصال دستگاه هایی مانند کارت گرافیک، کارت صدا، کارت شبکه، درایو SSD و غیره استفاده می شود.

چندین نسخه از رابط PCI-E وجود دارد: 1.0، 2.0 و 3.0 (نسخه 4.0 به زودی منتشر خواهد شد). این رابط معمولاً به عنوان مثال به این شکل تعیین می شود PCI-E 3.0 x16یعنی نسخه PCI Express 3.0 با 16 خط.

اگر به عنوان مثال در مورد اینکه آیا کارت گرافیکی که دارای رابط PCI-E 3.0 است روی مادربردی که فقط PCI-E 2.0 یا 1.0 را پشتیبانی می کند یا خیر صحبت کنیم، توسعه دهندگان می گویند که همه چیز کار خواهد کرد، فقط البته به خاطر داشته باشید که پهنای باند با توجه به قابلیت های مادربرد محدود خواهد شد. بنابراین، در این مورد، من فکر نمی کنم که ارزش پرداخت بیش از حد برای کارت گرافیک با نسخه جدیدتر PCI Express را داشته باشد ( اگر فقط برای آینده، یعنی. آیا قصد خرید مادربرد جدید با PCI-E 3.0 را دارید؟). همچنین، و بالعکس، فرض کنید مادربرد شما از نسخه PCI Express 3.0 پشتیبانی می کند، و کارت گرافیک شما از نسخه 1.0 پشتیبانی می کند، پس این پیکربندی نیز باید کار کند، اما فقط با قابلیت های PCI-E 1.0، یعنی. در اینجا هیچ محدودیتی وجود ندارد، زیرا کارت گرافیک در این مورد در حد توانایی خود کار می کند.

تفاوت بین PCI Express و PCI

تفاوت اصلی در ویژگی ها، البته، توان عملیاتی PCI Express است، به عنوان مثال، PCI در 66 مگاهرتز دارای توان عملیاتی 266 مگابایت بر ثانیه، و PCI-E 3.0 (x16) است. 32 گیگابیت بر ثانیه.

از نظر خارجی، رابط ها نیز متفاوت هستند، بنابراین اتصال، به عنوان مثال، یک کارت گرافیک PCI Express به یک اسلات توسعه PCI کار نخواهد کرد. رابط های PCI Express با تعداد خطوط مختلف نیز متفاوت است، اکنون همه اینها را در تصاویر نشان می دهم.

اسلات های توسعه PCI Express و PCI روی مادربردها

اسلات PCI و AGP

اسلات PCI-E x1، PCI-E x16 و PCI

رابط های PCI Express روی کارت های ویدئویی

این تمام چیزی است که در حال حاضر دارم!

استاندارد PCI Express یکی از پایه های کامپیوترهای مدرن است. اسلات‌های PCI Express مدت‌هاست که جایگاه قدرتمندی را در هر مادربرد رایانه رومیزی اشغال کرده‌اند و جایگزین استانداردهای دیگر مانند PCI شده‌اند. اما حتی استاندارد PCI Express نیز تغییرات و الگوهای اتصال خاص خود را دارد که با یکدیگر متفاوت هستند. در مادربردهای جدید، از حدود سال 2010، می توانید پراکندگی کاملی از پورت ها را روی یک مادربرد مشاهده کنید که به عنوان PCIEیا PCI-E، که ممکن است در تعداد خطوط متفاوت باشد: یک x1 یا چندین x2، x4، x8، x12، x16 و x32.

بنابراین، بیایید دریابیم که چرا چنین سردرگمی در درگاه به ظاهر ساده PCI Express محیطی وجود دارد. و هدف از هر استاندارد PCI Express x2، x4، x8، x12، x16 و x32 چیست؟

اتوبوس PCI Express چیست؟

در دهه 2000، زمانی که انتقال از استاندارد قدیمی PCI (افزودن - اتصال اجزای جانبی) به PCI Express انجام شد، دومی یک مزیت بزرگ داشت: به جای یک گذرگاه سریال که PCI بود، یک نقطه به نقطه بود. اتوبوس دسترسی استفاده شد. این بدان معناست که هر پورت PCI مجزا و کارت‌های نصب شده در آن می‌توانند از حداکثر پهنای باند بدون تداخل با یکدیگر استفاده کنند، همانطور که در اتصال PCI اتفاق افتاد. در آن روزها، تعداد دستگاه‌های جانبی وارد شده در کارت‌های توسعه فراوان بود. کارت های شبکه، کارت های صوتی، تیونرهای تلویزیون و غیره - همه به مقدار کافی از منابع رایانه شخصی نیاز دارند. اما برخلاف استاندارد PCI که از یک گذرگاه مشترک برای انتقال داده با چندین دستگاه متصل به موازات هم استفاده می‌کرد، PCI Express، زمانی که به طور کلی در نظر گرفته شود، یک شبکه بسته با توپولوژی ستاره است.

PCI Express x16، PCI Express x1 و PCI روی یک برد

به زبان ساده، کامپیوتر رومیزی خود را به عنوان یک فروشگاه کوچک با یک یا دو فروشنده تصور کنید. استاندارد قدیمی PCI مانند یک فروشگاه مواد غذایی بود: همه در یک صف منتظر می ماندند تا به آنها خدمات داده شود، و مشکلات سرعت را با محدودیت یک فروشنده پشت پیشخوان تجربه می کردند. PCI-E بیشتر شبیه یک هایپر مارکت است: هر مشتری مسیر شخصی خود را برای خرید مواد غذایی دنبال می کند و در صندوق، چندین صندوقدار به طور همزمان سفارش را می گیرند.

بدیهی است که یک هایپرمارکت از نظر سرعت ارائه خدمات چندین برابر یک فروشگاه معمولی سریعتر است، زیرا این فروشگاه توانایی تامین ظرفیت بیش از یک فروشنده با یک صندوق را ندارد.

همچنین با خطوط داده اختصاصی برای هر کارت توسعه یا اجزای داخلی مادربرد.

تأثیر تعداد خطوط بر توان عملیاتی

اکنون، برای گسترش استعاره فروشگاه و هایپرمارکت ما، تصور کنید که هر بخش از هایپرمارکت صندوق‌های مخصوص به خود را دارد که فقط برای آنها رزرو شده است. اینجاست که ایده خطوط داده چندگانه مطرح می شود.

PCI-E از زمان آغاز به کار تغییرات زیادی را پشت سر گذاشته است. این روزها، مادربردهای جدید معمولاً از نسخه 3 استاندارد استفاده می کنند و نسخه سریعتر 4 رایج تر شده است و نسخه 5 در سال 2019 پیش بینی می شود. اما نسخه های مختلف از اتصالات فیزیکی یکسانی استفاده می کنند و این اتصالات را می توان در چهار اندازه اصلی x1، x4، x8 و x16 ایجاد کرد. (پورت های x32 وجود دارند، اما در مادربردهای معمولی کامپیوتر بسیار نادر هستند).

اندازه های فیزیکی متفاوت پورت های PCI-Express این امکان را فراهم می کند که آنها را به وضوح بر تعداد اتصالات همزمان به مادربرد تقسیم کنید: هر چه پورت از نظر فیزیکی بزرگتر باشد، حداکثر اتصالات بیشتری را می تواند به کارت منتقل کند یا بالعکس. این اتصالات نیز نامیده می شوند خطوط. یک خط را می توان به عنوان یک مسیر متشکل از دو جفت سیگنال در نظر گرفت: یکی برای ارسال داده و دیگری برای دریافت.

نسخه های مختلف استاندارد PCI-E سرعت های متفاوتی را در هر خط مجاز می کنند. اما به طور کلی، هرچه خطوط بیشتری در یک پورت PCI-E وجود داشته باشد، داده‌های سریع‌تری می‌توانند بین دستگاه جانبی و بقیه رایانه جریان داشته باشند.

بازگشت به استعاره ما: اگر در مورد یک فروشنده در یک فروشگاه صحبت می کنیم، نوار x1 تنها فروشنده ای خواهد بود که به یک مشتری خدمت می کند. یک فروشگاه با 4 صندوقدار قبلاً 4 خط دارد x4. و به همین ترتیب، می توانید صندوقداران را با تعداد خطوط اختصاص دهید و در 2 ضرب کنید.

کارت های مختلف PCI Express

انواع دستگاه های با استفاده از PCI Express x2، x4، x8، x12، x16 و x32

برای نسخه PCI Express 3.0، حداکثر سرعت انتقال اطلاعات 8 GT/s است در واقع، سرعت نسخه PCI-E 3 کمی کمتر از یک گیگابایت در ثانیه در هر خط است.

بنابراین، دستگاهی که از پورت PCI-E x1 استفاده می کند، به عنوان مثال، یک کارت صدای کم مصرف یا آنتن Wi-Fi، قادر خواهد بود داده ها را با حداکثر سرعت 1 گیگابیت بر ثانیه انتقال دهد.

کارتی که از نظر فیزیکی در یک شکاف بزرگتر قرار می گیرد - x4یا x8به عنوان مثال، یک کارت توسعه USB 3.0 می تواند به ترتیب چهار یا هشت برابر سریعتر داده ها را انتقال دهد.

سرعت انتقال پورت های PCI-E x16 از نظر تئوری به حداکثر پهنای باند حدود 15 گیگابیت بر ثانیه محدود شده است. این در سال 2017 برای تمام کارت های گرافیک مدرن توسعه یافته توسط NVIDIA و AMD بیش از اندازه کافی است.

اکثر کارت های گرافیک مجزا از اسلات PCI-E x16 استفاده می کنند

پروتکل PCI Express 4.0 اجازه استفاده از 16 GT/s را می دهد و PCI Express 5.0 از 32 GT/s استفاده می کند.

اما در حال حاضر هیچ قطعه ای وجود ندارد که بتواند از این تعداد خطوط با حداکثر توان استفاده کند. کارت های گرافیک پیشرفته مدرن معمولا از x16 PCI Express 3.0 استفاده می کنند. استفاده از خطوط مشابه برای کارت شبکه ای که فقط از یک خط در پورت x16 استفاده می کند، منطقی نیست، زیرا پورت اترنت تنها قادر به انتقال داده تا یک گیگابیت در ثانیه است (که تقریباً یک هشتم توان عملیاتی است. یک خط PCI-E - به یاد داشته باشید: هشت بیت در یک بایت).

SSD های PCI-E در بازار وجود دارند که از پورت x4 پشتیبانی می کنند، اما به نظر می رسد که با استاندارد جدید M.2 که به سرعت در حال تکامل است جایگزین شوند. برای SSD هایی که می توانند از گذرگاه PCI-E نیز استفاده کنند. کارت های شبکه سطح بالا و سخت افزارهای علاقه مند مانند کنترلرهای RAID از ترکیبی از فرمت های x4 و x8 استفاده می کنند.

اندازه پورت PCI-E و خط ممکن است متفاوت باشد

این یکی از گیج‌کننده‌ترین مشکلات PCI-E است: یک پورت می‌تواند به شکل x16 ساخته شود، اما خطوط کافی برای انتقال داده‌ها را نداشته باشد، مثلاً فقط x4. این به این دلیل است که حتی اگر PCI-E می تواند تعداد نامحدودی از اتصالات فردی را حمل کند، هنوز محدودیت عملی برای ظرفیت پهنای باند چیپست وجود دارد. مادربردهای ارزان‌تر با چیپ‌ست‌های پایین‌تر ممکن است فقط یک اسلات x8 داشته باشند، حتی اگر آن اسلات از نظر فیزیکی یک کارت فرم فاکتور x16 را در خود جای دهد.

علاوه بر این، مادربردهایی که گیمرها را هدف قرار می‌دهند دارای حداکثر چهار اسلات کامل PCI-E با x16 و همان تعداد خطوط برای حداکثر پهنای باند هستند.

بدیهی است که این می تواند مشکلاتی ایجاد کند. اگر مادربرد دارای دو اسلات x16 باشد، اما یکی از آنها فقط دارای خطوط x4 باشد، اضافه کردن یک کارت گرافیک جدید، عملکرد اولین را تا 75 درصد کاهش می دهد. البته این فقط یک نتیجه نظری است. معماری مادربردها به گونه ای است که شاهد افت شدید عملکرد نخواهید بود.

پیکربندی صحیح دو کارت گرافیک باید دقیقاً از دو اسلات x16 استفاده کند اگر حداکثر راحتی را از پشت سر هم دو کارت گرافیک می‌خواهید. دفترچه راهنمای دفتر به شما کمک می کند تا دریابید که یک اسلات خاص چند خط روی مادربرد شما دارد. وب سایت سازنده

گاهی اوقات سازندگان حتی تعداد خطوط روی PCB مادربرد را در کنار شکاف علامت گذاری می کنند

باید بدانید که یک کارت x1 یا x4 کوتاه‌تر می‌تواند از نظر فیزیکی در یک اسلات x8 یا x16 بلندتر قرار بگیرد. پیکربندی پین کنتاکت های الکتریکی این امکان را فراهم می کند. به طور طبیعی، اگر کارت از نظر فیزیکی بزرگتر از اسلات باشد، نمی توانید آن را وارد کنید.

بنابراین، به یاد داشته باشید، هنگام خرید کارت های توسعه یا ارتقاء کارت های فعلی، همیشه باید اندازه اسلات PCI Express و تعداد خطوط مورد نیاز را به خاطر بسپارید.

"Manhunt1908"پشتیبانی مادربرد از استاندارد جدید PCI Express v.3 در واقع مزیت رقابتی آن نیست." پس دیگر هیچ کس به آن نیاز ندارد یا علاقه ای به آن ندارد، رشدی وجود ندارد، یعنی بد است، اما علاوه بر عملکردهای بازی استاندارد PCI Express v.3.0، عملکردهای دیگری نیز دارد، به ویژه USB 3.0 به طور مستقیم به آن بستگی دارد مادربرد با عملکرد پشتیبانی PCI Express v.3.0، آنها خودشان می گویند، خوب، وجود دو یا چهار پورت USB 3.0 در رایانه، با استانداردهای امروزی، به سادگی ضروری است، 3.0 بسیار سریعتر از 2.0 است، بسیاری این را آزمایش کرده اند. در عمل هر چه که می توان گفت، یک مادربرد با PCI Express نسخه 3.0 مورد نیاز است، بسیاری از آخرین فن آوری ها با این استاندارد خاص گره خورده اند زیر
SupremeFX IV
صدای کامل
این مادربرد دارای یک سیستم صوتی با کیفیت بالا بر اساس کارت صدای داخلی SupremeFX IV است که روی برد مدار چاپی با خط خاصی مشخص شده است. خازن های با ظرفیت بالا و محافظ الکترومغناطیسی به بالاترین کیفیت صدا کمک می کند. علاوه بر این، SupremeFX IV دارای یک تقویت کننده هدفون اختصاصی است.

GameFirst II
عملکرد GameFirst II مبتنی بر فناوری cFos Traffic Shaping به تعیین اولویت استفاده از کانال اینترنت توسط برنامه های مختلف کمک می کند. با دریافت حداکثر اولویت، بازی‌های آنلاین در سریع‌ترین زمان ممکن، بدون «تاخیر» آزاردهنده کار می‌کنند و سایر برنامه‌های آنلاین که اولویت پایینی برای استفاده از کانال اینترنت دارند، با آنها تداخل نخواهند کرد. برای دسترسی به این ویژگی یک رابط کاربری گرافیکی به سبک ROG کاربر پسند وجود دارد.

کنترلر اترنت گیگابیتی
کنترلرهای شبکه اینتل به دلیل عملکرد پایدار و کارآمد با بار کم CPU مشهور هستند.

آداپتور mPCIe Combo و کنترلر Wi-Fi/Bluetooth 4.0
برای ذخیره اسلات های توسعه اصلی، این مادربرد مجهز به یک اسلات اضافی ویژه با آداپتور mPCIe Combo است که می توانید دستگاه های دارای رابط های mSATA (به عنوان مثال، درایو حالت جامد) و mPCIe (آداپتورهای بی سیم Wi-Fi را به آن متصل کنید. 3G/4G، GPS و غیره.). علاوه بر این، این بسته قبلاً شامل یک کارت mPCIe با پشتیبانی از Wi-Fi 802.11 a/b/g/n و بلوتوث 4.0 است.

سیستم خنک کننده حرارتی فیوژن
برای خنک کردن عناصر سیستم قدرت در این مادربرد از خنک کننده مخصوص ROG Fusion Thermo استفاده شده است که از یک بلوک آب مسی، رادیاتورهای عظیم و یک لوله حرارتی تشکیل شده است. بنابراین، می توان از آن هم به عنوان بخشی از سیستم خنک کننده مایع و هم برای خنک سازی معمولی با فن استفاده کرد. > بیشتر بدانید
ROG Connect

رابط برای اورکلاک و پیکربندی ROG Connect
با استفاده از عملکرد ROG Connect، می توانید با اتصال لپ تاپ به سیستم اصلی از طریق کابل USB، وضعیت رایانه خود را نظارت کرده و تنظیمات آن را به صورت بلادرنگ پیکربندی کنید.

Extreme Engine Digi+ II
سیستم قدرت دیجیتال بسیار کارآمد
سیستم مدیریت توان Extreme Engine Digi+ II به لطف مدولاسیون عرض پالس فرکانس متغیر پردازنده و تنظیم کننده های ولتاژ دیجیتال حافظه، عملکرد بسیار کارآمدی را ارائه می دهد. همچنین از خازن های با کیفیت تولید کنندگان ژاپنی استفاده می کند. یک سیستم منبع تغذیه قابل اعتماد و قدرتمند کلید عملکرد موفقیت آمیز رایانه در حالت اورکلاک است!

ROG CPU-Z
چهره جدید یک ابزار معروف
ROG CPU-Z یک نسخه سفارشی شده از ابزار معروف اطلاعات CPUID است. این عملکرد و دقت داده های سیستم را مشابه نسخه اصلی ارائه می دهد، اما دارای یک رابط منحصر به فرد به سبک Republic of Gamers است. با ROG CPU-Z می توانید اطلاعات کاملی در مورد پردازنده و برخی از اجزای دیگر رایانه خود به دست آورید.

فناوری های چند پردازنده گرافیکی
LucidLogix Virtu MVP
سرعت بالا در برنامه های گرافیکی
فناوری LucidLogix Virtu MVP نرم افزاری برای ویندوز 7 است که به طور خودکار بین هسته گرافیکی یکپارچه پردازنده و یک کارت گرافیک مجزا سوئیچ می کند. با قرار دادن کارت گرافیک گسسته در حالت خواب در مواقعی که منابع آن مورد نیاز نیست، صرفه جویی در انرژی حاصل می شود، سطح نویز از رایانه کاهش می یابد و دمای داخل واحد سیستم کاهش می یابد، که به حالت عملکرد مطلوب تر کمک می کند. تمام اجزاء علاوه بر این، می توانید از هسته گرافیکی یکپارچه برای سرعت بخشیدن به کارت گرافیک اصلی استفاده کنید که به شما امکان می دهد تا 60 درصد عملکرد را افزایش دهید (بر اساس تست های 3DMark Vantage). همچنین شایان ذکر است که این فناوری کاملاً با عملکرد رمزگذاری سریع ویدیوی Intel Quick Sync 2.0 سازگار است.

معرفی

قانون مور بیان می کند که تعداد ترانزیستورهای روی یک تراشه سیلیکونی که تولید آنها سودآور است هر دو سال یکبار دو برابر می شود. اما فکر نکنید که سرعت پردازنده نیز هر دو سال یکبار دو برابر می شود. این یک تصور غلط رایج در بین بسیاری است و کاربران اغلب انتظار دارند عملکرد رایانه شخصی به صورت تصاعدی مقیاس شود.

با این حال، همانطور که احتمالا متوجه شده اید، پردازنده های برتر بازار حدود شش سال است که در سطح بین 3 تا 4 گیگاهرتز گیر کرده اند. و صنعت کامپیوتر مجبور شد به دنبال راه های جدیدی برای افزایش عملکرد محاسباتی باشد. مهمترین این روش ها حفظ تعادل بین اجزای پلت فرمی است که از گذرگاه PCI Express استفاده می کنند، یک استاندارد باز که به کارت های ویدیویی پرسرعت، کارت های توسعه و سایر اجزا اجازه تبادل اطلاعات را می دهد. و رابط PCI Express برای مقیاس بندی عملکرد کمتر از پردازنده های چند هسته ای اهمیت ندارد. در حالی که پردازنده‌های دو هسته‌ای، چهار هسته‌ای و شش هسته‌ای را فقط می‌توان با برنامه‌های بهینه‌سازی رشته بارگیری کرد، هر برنامه‌ای که بر روی رایانه شما نصب می‌شود به نحوی با اجزای متصل شده از طریق PCI Express تعامل دارد.

بسیاری از روزنامه‌نگاران و کارشناسان انتظار داشتند که مادربردها و چیپ‌ست‌هایی که از نسل بعدی رابط PCI Express 3.0 پشتیبانی می‌کنند، در سه ماهه اول سال 2010 ظاهر شوند. هنوز منتظر اطلاعات رسمی در مورد انتشار استاندارد جدید هستیم.

با این حال، ما با PCI-SIG (گروه علاقه ویژه، که مسئول استانداردهای PCI و PCI Express است) صحبت کردیم که به ما اجازه داد تا برخی از پاسخ ها را دریافت کنیم.

PCI Express 3.0: برنامه ها

آل یانس، رئیس و رئیس PCI-SIG، و رامین نشاطی، رئیس گروه کاری ارتباطات سریال PCI-SIG، برنامه‌های جاری برای پیاده‌سازی PCI Express 3.0 را به اشتراک گذاشتند.

در 23 ژوئن 2010، نسخه 0.71 از مشخصات PCI Express 3.0 منتشر شد. Jans استدلال کرد که نسخه 0.71 باید تمام مشکلات سازگاری با عقب را که منجر به تاخیر اولیه شده است برطرف کند. نشاطی خاطرنشان کرد که مشکل اصلی سازگاری ویژگی "DC Wandering" است، که او توضیح داد این است که PCI Express 2.0 و دستگاه های قبلی "0s و 1s لازم را برای مطابقت با رابط PCI Express 3.0 ارائه نکرده اند."

امروز، با حل مشکلات مربوط به سازگاری با عقب، PCI-SIG آماده است تا نسخه پایه 0.9 را در اواخر تابستان امسال منتشر کند. و پس از این نسخه پایه، نسخه 1.0 در سه ماهه چهارم سال جاری پیش بینی می شود.

البته جالب‌ترین سوال این است که چه زمانی مادربردهای PCI Express 3.0 وارد قفسه‌های فروشگاه می‌شوند. نشاطی خاطرنشان کرد که انتظار دارد اولین محصولات در سه ماهه اول سال 2011 ظاهر شوند (مثلث "FYI" در تصویر با طرح).

نشاطی اضافه کرد که بین نسخه های 0.9 و 1.0 نباید هیچ تغییری در سطح سیلیکون ایجاد شود (یعنی همه تغییرات فقط روی نرم افزار و فریمور تأثیر می گذارد) بنابراین برخی از محصولات باید قبل از مشخصات نهایی 1.0 به بازار برسند. و محصولات از قبل می توانند به "فهرست یکپارچه" PCI-SIG (مثلث "IL")، که نوعی از آرم سازگاری PCI-SIG است، تأیید شوند.

نشاطی به شوخی از سه ماهه سوم سال 2011 به عنوان تاریخ "Fry's and Buy" یاد کرد (احتمالاً به Frys.com، Buy.com یا Best Buy اشاره کرد). یعنی در این مدت باید منتظر ظهور تعداد زیادی محصول با پشتیبانی PCI Express 3.0 در خرده فروشی ها و فروشگاه های آنلاین باشیم.

PCI Express 3.0: طراحی شده برای سرعت

برای کاربران نهایی، تفاوت اصلی بین PCI Express 2.0 و PCI Express 3.0 افزایش قابل توجه حداکثر توان است. PCI Express 2.0 دارای نرخ انتقال سیگنال 5 GT/s است که به این معنی است که توان خروجی 500 مگابایت بر ثانیه برای هر خط است. بنابراین، اسلات گرافیکی اصلی PCI Express 2.0 که معمولاً از 16 خط استفاده می کند، توان عملیاتی دو طرفه تا 8 گیگابایت بر ثانیه را فراهم می کند.

با PCI Express 3.0 این ارقام را دو برابر خواهیم کرد. PCI Express 3.0 از سرعت سیگنال 8 GT/s استفاده می کند که خروجی 1 گیگابایت بر ثانیه در هر خط را می دهد. بنابراین، اسلات کارت گرافیک اصلی حداکثر 16 گیگابایت بر ثانیه را دریافت می کند.

در نگاه اول افزایش سرعت سیگنال از 5 GT/s به 8 GT/s دو برابر به نظر نمی رسد. با این حال، استاندارد PCI Express 2.0 از یک طرح رمزگذاری 8b/10b استفاده می کند، که در آن 8 بیت داده به عنوان کاراکترهای 10 بیتی برای الگوریتم تصحیح خطا منتقل می شود. در نتیجه، ما 20٪ افزونگی را دریافت می کنیم، یعنی کاهش توان عملیاتی مفید.

PCI Express 3.0 به یک طرح رمزگذاری بسیار کارآمدتر 128b/130b حرکت می کند و 20٪ افزونگی را حذف می کند. بنابراین، 8 GT/s دیگر یک سرعت "تئوری" نیست. این نرخ واقعی قابل مقایسه در عملکرد با نرخ سیگنال 10 GT/s در صورت استفاده از اصل کدگذاری 8b/10b است.

از Jans در مورد دستگاه هایی که نیاز به افزایش سرعت دارند پرسیدیم. او پاسخ داد که آنها شامل سوئیچ‌های PLX، کنترل‌کننده‌های اترنت 40 گیگابیت بر ثانیه، InfiniBand، دستگاه‌های حالت جامد، که به طور فزاینده‌ای محبوب می‌شوند، و البته کارت‌های ویدئویی هستند. او افزود: «ما نوآوری‌ها را تمام نکرده‌ایم، آنها به صورت ثابت اتفاق نمی‌افتند، آنها یک جریان پیوسته هستند،» که راه را برای پیشرفت‌های بیشتر در نسخه‌های آینده رابط PCI Express هموار می‌کند.

تجزیه و تحلیل: کجا از PCI Express 3.0 استفاده خواهیم کرد؟

درایوها

AMD قبلاً پشتیبانی از SATA 6 گیگابیت بر ثانیه را در خط هشتم چیپست خود ادغام کرده است و سازندگان مادربرد در حال اضافه کردن کنترلرهای USB 3.0 هستند. اینتل در این زمینه کمی عقب است، زیرا از USB 3.0 یا SATA 6 Gb/s در چیپست های خود پشتیبانی نمی کند (ما در حال حاضر نمونه های اولیه مادربردهای P67 را در آزمایشگاه خود داریم و آنها از SATA 6 Gb/s پشتیبانی می کنند، اما USB 3.0 در این نسل ما دریافت نخواهیم کرد). با این حال، همانطور که بارها در تقابل بین AMD و اینتل دیده‌ایم، نوآوری‌های AMD اغلب الهام‌بخش اینتل است. با توجه به سرعت رابط درایوها و تجهیزات جانبی نسل بعدی، هنوز نیازی به انتقال هیچ یک از فناوری ها به PCI Express 3.0 نیست. برای هر دو USB 3.0 (5 گیگابیت بر ثانیه) و SATA 6 گیگابیت بر ثانیه (هیچ درایویی که با محدودیت های این رابط مطابقت داشته باشد ظاهر نشده است)، یک خط PCI Express از نسل دوم کافی است.

البته وقتی صحبت از درایوها می شود، تعامل بین درایوها و کنترلرها تنها بخشی از داستان است. آرایه ای از چند SSD SATA 6 گیگابیت بر ثانیه را در چیپست تصور کنید، جایی که آرایه RAID 0 به طور بالقوه می تواند خط واحد Gen 2 PCI Express را بارگیری کند که اکثر سازندگان مادربرد برای اتصال کنترلر از آن استفاده می کنند. بنابراین می‌توانید تصمیم بگیرید که آیا رابط‌های USB 3.0 و SATA 6 Gb/s می‌توانند واقعاً به پشتیبانی PCI Express 3.0 پس از محاسبات ساده نیاز داشته باشند یا خیر.

همانطور که قبلاً اشاره کردیم، رابط USB 3.0 حداکثر سرعت 5 گیگابیت در ثانیه را ارائه می دهد. اما مانند استاندارد PCI Express 2.1، USB 3.0 از رمزگذاری 8b/10b استفاده می کند که به این معنی است که حداکثر سرعت واقعی 4 گیگابیت در ثانیه است. برای تبدیل به بایت، بیت ها را بر هشت تقسیم کنید، و حداکثر توان عملیاتی 500 مگابایت بر ثانیه - دقیقاً مشابه یک خط استاندارد فعلی PCI Express 2.1، به دست می آید. SATA 6 گیگابیت بر ثانیه با سرعت 6 گیگابیت بر ثانیه کار می کند، اما از یک طرح رمزگذاری 8b/10b نیز استفاده می کند که 6 گیگابیت بر ثانیه نظری را به 4.8 گیگابیت بر ثانیه واقعی تبدیل می کند. دوباره، این مقدار را به بایت تبدیل کنید و 600 مگابایت بر ثانیه یا 20 درصد بیشتر از خط PCI Express 2.0 دریافت خواهید کرد.

با این حال، مشکل در این واقعیت نهفته است که حتی سریع ترین SSD های امروزی نمی توانند اتصال SATA 3 گیگابیت بر ثانیه را به طور کامل بارگذاری کنند. تجهیزات جانبی حتی به بار رابط USB 3.0 نزدیک نمی شوند، همین امر را می توان در مورد آخرین نسل SATA 6 گیگابیت بر ثانیه نیز گفت. حداقل امروزه، رابط PCI Express 3.0 برای تبلیغ فعال آن در بازار پلتفرم ضروری نیست. اما بیایید امیدوار باشیم که با حرکت اینتل به سمت تولید حافظه‌های فلش NAND نسل سوم، سرعت کلاک افزایش می‌یابد و دستگاه‌هایی با توانایی فراتر از سطح ۳ گیگابیت بر ثانیه پورت‌های نسل دوم SATA را خواهیم داشت.

کارت های ویدئویی

ما تحقیقات خود را در مورد تأثیر پهنای باند PCI Express بر عملکرد کارت گرافیک انجام دادیم - پس از ورود PCI Express 2.0 به بازار , در ابتدای سال 2010، و همچنین به تازگی. ما دریافتیم که بارگذاری پهنای باند x16 در حال حاضر در مادربردهای PCI Express 2.1 بسیار دشوار است. برای اینکه بتوانید تفاوت بین اتصالات x8 و x16 را تشخیص دهید، به یک راه‌اندازی چند GPU یا یک کارت گرافیک فوق‌العاده سطح بالا روی یک GPU نیاز دارید.

ما از AMD و Nvidia خواستیم که در مورد نیاز به PCI Express 3.0 نظر دهند - آیا این گذرگاه سریع برای باز کردن پتانسیل عملکرد کامل کارت‌های گرافیک نسل بعدی مورد نیاز است؟ یکی از سخنگویان AMD به ما گفت که در حال حاضر نمی توانند اظهار نظر کنند.

سخنگوی انویدیا بیشتر موافق بود: "انویدیا نقش مهمی در صنعت در توسعه PCI Express 3.0 ایفا کرد، که انتظار می رود توان عملیاتی استاندارد نسل فعلی (2.0) را دو برابر کند. هنگامی که افزایش قابل توجهی در توان عملیاتی مانند این اتفاق می افتد، برنامه هایی ظاهر می شوند که می تواند "مصرف کنندگان و متخصصان با افزایش عملکرد گرافیکی و محاسباتی در لپ تاپ ها، دسکتاپ ها، ایستگاه های کاری و سرورهای مجهز به GPU از استاندارد جدید بهره مند شوند."

شاید عبارت کلیدی این باشد که "برنامه هایی وجود خواهند داشت که می توانند از آنها استفاده کنند." به نظر می رسد هیچ چیز در دنیای گرافیک کوچکتر نمی شود. نمایشگرها بزرگ‌تر می‌شوند، وضوح بالا جایگزین وضوح استاندارد می‌شود و بافت‌ها در بازی‌ها با جزئیات بیشتر و جذاب‌تر می‌شوند. امروزه ما باور نداریم که حتی جدیدترین کارت‌های گرافیک پیشرفته نیازی به استفاده از رابط PCI Express 3.0 با 16 خط داشته باشند. اما سال به سال، علاقه مندان می بینند که تاریخ تکرار می شود زیرا پیشرفت های فناوری راه را برای راه های جدیدی برای مهار "لوله های ضخیم تر" هموار می کند. ممکن است شاهد انفجاری از برنامه‌های کاربردی باشیم که محاسبات GPU را به جریان اصلی تبدیل کند. یا، شاید، افت عملکردی که هنگام فراتر رفتن حافظه کارت گرافیک از حد مجاز مشاهده می شود، زمانی که تعویض از حافظه سیستم شروع می شود، دیگر در محصولات انبوه و ارزان قیمت چندان قابل توجه نباشد. در هر صورت، باید شاهد نوآوری هایی باشیم که PCI Express 3.0 به AMD و Nvidia اجازه اجرای آن ها را می دهد.

اتصالات اجزای مادربرد

AMD و Intel همیشه نسبت به اشتراک گذاری اطلاعات در مورد رابط هایی که برای اتصال اجزای چیپست یا "آجرهای" منطقی در پل های شمالی و جنوبی استفاده می کنند، تمایلی ندارند. ما می دانیم که این رابط ها با چه سرعتی کار می کنند و این که آنها برای جلوگیری از ایجاد گلوگاه تا حد امکان طراحی شده اند. گاهی اوقات می دانیم که چه کسی بخش خاصی از منطق سیستم را ساخته است، به عنوان مثال، AMD از یک کنترلر SATA بر اساس طراحی Silicon Logic در SB600 استفاده کرده است. اما فناوری‌هایی که برای پر کردن شکاف‌های بین اجزاء استفاده می‌شوند، اغلب نقاط کور باقی می‌مانند. PCI Express 3.0 مطمئناً راه حل بسیار جذابی به نظر می رسد، شبیه به رابط A-Link که AMD از آن استفاده می کند.

ظاهر اخیر کنترلرهای USB 3.0 و SATA 6 گیگابیت بر ثانیه در تعداد زیادی از مادربردها نیز به ما امکان ارزیابی وضعیت را می دهد. از آنجایی که چیپست X58 اینتل از هیچ یک از این دو فناوری پشتیبانی نمی کند، شرکت هایی مانند گیگابایت باید کنترلرها را با استفاده از خطوط موجود برای اتصال آنها روی مادربردها ادغام کنند.

مادربرد Gigabyte EX58-UD5 از USB 3.0 یا SATA 6 Gb/s پشتیبانی نمی کند. با این حال، دارای یک اسلات x4 PCI Express است.

گیگابایت مادربرد EX58-UD5 را با X58A-UD5 جدید جایگزین کرده است که از دو پورت USB 3.0 و دو پورت SATA 6 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی می کند. گیگابایت پهنای باند پشتیبانی از این دو فناوری را از کجا پیدا کرده است؟ این شرکت یک خط PCI Express 2.0 برای هر کنترلر در نظر گرفت، که توانایی نصب کارت های توسعه را کاهش داد، اما در عین حال عملکرد مادربرد را غنی کرد.

جدا از اضافه شدن USB 3.0 و SATA 6Gbps، تنها تفاوت قابل توجه بین این دو مادربرد، حذف اسلات x4 است.

آیا رابط PCI Express 3.0 مانند استانداردهای قبل از خود اجازه می دهد تا فناوری ها و کنترلرهای آینده به مادربردهایی اضافه شوند که در نسل های فعلی چیپست ها به صورت یکپارچه وجود نداشته باشند؟ به نظر ما اینطور خواهد بود.

CUDA و محاسبات موازی

در حال ورود به عصر ابر رایانه های رومیزی هستیم. سیستم‌های ما توسط پردازنده‌های گرافیکی فشرده موازی، منابع تغذیه و مادربردهایی که می‌توانند تا چهار کارت گرافیک را به طور همزمان پشتیبانی کنند، تغذیه می‌شوند. فناوری Nvidia CUDA به شما امکان می دهد کارت گرافیک را به ابزاری برای برنامه نویسان تبدیل کنید تا محاسبات را نه تنها در بازی ها، بلکه در زمینه های علمی و برنامه های مهندسی انجام دهند. رابط برنامه نویسی قبلاً خود را به خوبی ثابت کرده است توسعه انواع راه حل ها برای بخش شرکتاز جمله پردازش تصویر در پزشکی، ریاضیات، کار اکتشاف نفت و گاز.

نظر برنامه نویس OpenGL تری ولش را از این شرکت جویا شدیم محافظ های صفحه نمایش واقعا نرم و صافدر مورد PCI Express 3.0 و محاسبات GPU. تری به ما گفت که "PCI Express جهش خوبی داشته است، و من دوست دارم که توسعه دهندگان هر زمان که بخواهند پهنای باند را دو برابر کنند - مانند نسخه 3.0. با این حال، در پروژه هایی که روی آنها کار می کنم، انتظار ندارم تفاوتی ببینم. بیشتر کارهای من مربوط به شبیه سازهای پرواز است، اما آنها معمولاً توسط حافظه و عملکرد ورودی/خروجی هارد درایو محدود می شوند. که حوزه‌های پردازش گرافیکی برای افرادی که کار علمی با مقادیر زیادی داده انجام می‌دهند.

توانایی دوبرابر کردن سرعت انتقال داده هنگام اجرای بارهای کاری فشرده ریاضی مطمئناً انگیزه توسعه CUDA و Fusion است. و این یکی از امیدوار کننده ترین زمینه ها برای رابط PCI Express 3.0 آینده است.

هر گیمری با چیپست اینتل P55 می تواند در مورد مزایا و معایب اینتل P55 در مقایسه با چیپست Intel X58 صحبت کند. مزیت: اکثر مادربردهای چیپست P55 قیمت مناسب تری نسبت به مدل های Intel X58 دارند (البته به طور کلی). نقطه ضعف: P55 دارای حداقل اتصال PCI Express است. در همین حال، X58 دارای 36 خط PCI Express 2.0 است.

برای خریداران P55 که می خواهند از دو کارت گرافیک استفاده کنند، باید از طریق خطوط x8 به هر کدام متصل شوند. اگر می خواهید کارت گرافیک سوم را به پلتفرم Intel P55 اضافه کنید، باید از خطوط چیپست استفاده کنید - اما، متأسفانه، آنها به دلیل سرعت نسل اول محدود شده اند و چیپست می تواند حداکثر چهار خط را برای یک دستگاه اختصاص دهد. شکاف توسعه

وقتی از Al Jans از PCI-SIG پرسیدیم که چه تعداد مسیر را می‌توانیم در چیپست‌های مجهز به PCI Express 3.0 از AMD و Intel انتظار داشته باشیم، او گفت که این «اطلاعات اختصاصی» است که «نمی‌تواند فاش کند». البته انتظار نداشتیم پاسخی دریافت کنیم، اما باز هم ارزش طرح سوال را داشت. با این حال، بعید است که AMD و اینتل، که بخشی از هیئت مدیره PCI-SIG هستند، در صورت برنامه ریزی برای استفاده از استاندارد جدید PCI Express صرفاً به عنوان وسیله ای برای کاهش تعداد، زمان و پول را در PCI Express 3.0 سرمایه گذاری کرده باشند. از خطوط به نظر ما در آینده، چیپست‌های AMD و اینتل به همان روشی که امروز می‌بینیم به بخش‌بندی ادامه خواهند داد، پلتفرم‌های سطح بالا قابلیت‌های کافی برای اتصال یک جفت کارت گرافیک با رابط کامل x16 را خواهند داشت و تعداد خطوط برای چیپست های بازار انبوه کاهش می یابد.

تراشه ای شبیه به Intel P55 را تصور کنید، اما با 16 خط PCI Express 3.0 موجود است. از آنجایی که این 16 خط دو برابر سریعتر از PCI Express 2.0 هستند، ما معادل 32 خط استاندارد قدیمی را دریافت می کنیم. در چنین شرایطی، این به اینتل بستگی دارد که آیا می‌خواهد چیپست را با پیکربندی‌های GPU 3 و 4 طرفه سازگار کند یا خیر. متأسفانه همانطور که می دانیم نسل بعدی چیپست های P67 و X68 اینتل به پشتیبانی از PCIe 2.0 محدود خواهند شد (و پردازنده های Sandy Bridge به طور مشابه به پشتیبانی از 16 خط روی تراشه محدود خواهند شد).

علاوه بر محاسبات موازی CUDA/Fusion، ما همچنین شاهد افزایش قابلیت‌های سیستم‌های بازار انبوه به دلیل افزایش سرعت ارتباط اجزای PCI Express 3.0 هستیم - فکر می‌کنیم پتانسیل قابل توجهی در اینجا نیز وجود دارد. بدون شک PCI Express 3.0 قابلیت های مادربردهای ارزان قیمتی را که در نسل قبلی فقط برای پلتفرم های سطح بالا در دسترس بودند، بهبود خواهد بخشید. و پلتفرم‌های سطح بالا که PCI Express 3.0 را در اختیار دارند به ما اجازه می‌دهند تا رکوردهای عملکردی جدیدی را به لطف نوآوری‌های گرافیکی، ذخیره‌سازی و فناوری‌های شبکه‌ای که می‌توانند از پهنای باند اتوبوس موجود استفاده کنند، ثبت کنیم.