Möchten Sie die Peripheriegeräte erweitern, die Ihr Computer derzeit anbieten kann? Der PCI-Steckplatz wurde genau für dieses Ziel entwickelt - Erweiterung Ihrer Peripheriegeräte. Was genau ist PCI Express 3.0 und wie funktioniert es?
PCI Express oder Peripheral Component Interconnect Express ist ein Hochgeschwindigkeitsbusstandard und wurde entwickelt, um ältere und langsamere Standards zu ersetzen. Der Standard wird am häufigsten als Steckplatz in Laptops verwendet, in den Sie PCI Express-Karten einsetzen können. Üblicherweise wird PCIe für Grafikkarten und andere Gaming-Peripheriegeräte verwendet.
Bevor wir uns mit der Funktionsweise von PCI Express befassen, schauen wir uns kurz an, warum PCI Express 3.0 besser ist als frühere Versionen.
Vorteile von PCIe 3.0
PCIe 3.0 zielt hauptsächlich darauf ab, schneller als PCIe 2.0 zu sein. Mit anderen Worten, die Unterschiede zwischen den beiden sind eher evolutionär als revolutionär. Der Steckplatz ist zum Beispiel genau der gleiche und tatsächlich abwärtskompatibel - dh, Sie können PCIe 2.0-Karten in einen PCIe 3.0-Steckplatz stecken.
Wie bereits erwähnt, ist PCIe 3.0 schneller als PCIe 2.0. Wie viel? Nun, während die Spitzengeschwindigkeit einer PCIe 2.0-Karte 8 GB / s beträgt, verdoppelt sich die Spitzengeschwindigkeit einer PCIe 3.0-Karte mit 16 GB / s.
Natürlich ist zu beachten, dass die Geschwindigkeit von 16 GB / s nur erreicht wird, wenn ein Computer damit umgehen kann. Andernfalls funktioniert die Karte zwar einwandfrei, ist aber nicht so schnell, wie es sonst möglich wäre. Sie können auch eine PCIe 3.0-Karte in einen PCIe 2.0-Steckplatz stecken. Auch hier funktioniert die Karte jedoch nicht mit voller Geschwindigkeit.
Wie könnte dich das alles beeinflussen? Einfach - Wenn Sie ein Gamer sind, bedeutet PCIe, dass Sie in der Lage sind, mehr Daten mit einer schnelleren Geschwindigkeit zu verarbeiten, dass intensivere Grafikkarten entwickelt werden können, die eine höhere Datenübertragungsgeschwindigkeit erfordern, um ordnungsgemäß zu funktionieren. Als Aufnahmetechniker können Sie mehr Audio auf einmal aufnehmen, da das digitale Audio schneller verarbeitet werden kann als jemals zuvor. Und so weiter.
Wie funktioniert PCIe 3.0?
Es stellt sich heraus, dass PCIe eher wie ein Netzwerk als wie ein Bus funktioniert. Dies liegt daran, dass PCIe anstelle eines einzigen Datenflusses in eine bestimmte Richtung Switches verwendet, die eine Reihe von Punkt-zu-Punkt-Verbindungen steuern. Diese Verbindungen führen dann dahin, wohin die Daten gehen müssen.
Wenn Sie Ihren Computer zum ersten Mal einschalten, ermittelt die PCIe, welche Geräte angeschlossen sind, und erstellt dann eine Karte, wo der Datenverkehr hingeht. Jede Spur in PCIe verwendet zwei Adernpaare - eines zum Senden und das andere zum Empfangen - und diese Daten bewegen sich mit einem Bit pro Zyklus. Unterschiedliche PCIe-Karten können Daten mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten verarbeiten. Beispielsweise enthält eine x2-Verbindung acht statt zwei Drähte und verarbeitet jeweils zwei Bits. Eine x32-Verbindung enthält 128 Drähte und verarbeitet jeweils 32 Bits.
Es geht nur um die Schichten
PCIe verwendet drei Schichten - die Transaktionsschicht, die Datenverbindungsschicht und die physikalische Schicht . In der Transaktionsschicht findet die Datenübertragung statt. Mit anderen Worten, wenn die PCIe als Ausgang verwendet wird, generiert die CPU des Computers ein Speicherschreibpaket, das je nach Konfiguration des Computers direkt an den PCIe-Port oder über eine Reihe von Switches gesendet wird. Wenn die PCIe als Eingang verwendet wird, fließt das Speicherschreibpaket zur CPU.
Dann gibt es die Datenverbindungsschicht . Diese Schicht ist dafür verantwortlich, dass alle Daten in Form eines Transaktionsschichtpakets (TLP) sicher und zuverlässig an ihrem Ziel ankommen. Zunächst wird ein TLP mit einem Header umhüllt, wonach ein Flusssteuerungsmechanismus implementiert wird, um sicherzustellen, dass Daten nur gesendet werden, wenn das empfangende Ende bereit ist, sie zu empfangen.
Wenn die CPU von einem Peripheriegerät lesen möchte, sind zwei Datenpakete beteiligt - eines, das das Peripheriegerät auffordert, eine Leseoperation durchzuführen, und ein anderes, die Daten an die CPU zurückzusenden. Wenn das Peripheriegerät den Leseanforderungs-TLP empfängt, antwortet es mit einem Beendigungs-TLP, selbst wenn es die Anforderung nicht tatsächlich erfüllen kann.
Die letzte Schicht ist die physische Schicht, die der physischen Größe und den elektrischen Spezifikationen einer PCIe-Karte entspricht.
Schlussfolgerungen
Wie Sie sehen, ist PCIe ziemlich komplex. Hoffentlich gibt Ihnen diese Erklärung ein etwas tieferes Verständnis von PCIe 3.0, wie es besser als PCIe 2.0 ist und wie es funktioniert.
