Чем отличаются слоты PCIe – объяснение и сравнение возможностей

Вы когда-нибудь задумывались, что представляют собой слоты PCIe и какие типы существуют?

Этот термин встречается во многих контекстах, связанных с подключением компонентов к вашему ПК, но иногда он даже не относится к картам расширения PCIe, а вместо этого относится к устройствам, установленным в другом месте, которые используют пропускную способность PCIe.

Если вы понятия не имеете, что это значит, не беспокойтесь: именно для этого и предназначена эта статья, так что давайте приступим к делу!

Что такое PCI Express

Прежде всего, давайте определим – PCIe или PCI Express.

PCI Express был основным стандартом для карт расширения в ПК на протяжении десятилетий, и он претерпевал обновления поколений наряду с новыми архитектурами ЦП и поколениями ОЗУ. В настоящее время мы прошли весь путь до PCI Express 5.0!

В каждом поколении PCI Express наблюдается значительное улучшение пропускной способности (обычно удвоение), но сохраняется обратная совместимость с картами предыдущего поколения и функционирование на тех же слотах и системе дорожек. Здорово, что можно так легок обойти любые проблемы совместимости!

Но, что такое слоты и линии PCI Express?

Что такое слот PCI Express

Единого слота PCI Express – нет. На самом деле, существует четыре размера (длины): PCI Express x1, PCI Express x4, PCI Express x8 и PCI Express x16.

Каждый из этих размеров механических слотов PCIe соответствует количеству доступных электрических линий PCI Express (в основном количеству проводов, подключенных к такому слоту и проходящих через материнскую плату), и в зависимости от поколения пропускная способность может экспоненциально увеличиваться.

Эта статья на самом деле не посвящена этим конкретным проблемам с пропускной способностью – вместо этого я хочу «разобрать» каждый из слотов и типов расширения, с которыми вы можете их использовать.

Что такое слот PCI Express x1

Самый маленький из слотов PCI Express, – стандартный слот PCI Express x1, по сути, является отправной точкой для большинства плат расширения, особенно расширения портов, звуковых карт и устройств с меньшей пропускной способностью.

В последние годы слоты x1 используются для более интенсивной работы с такими вещами, как сверхмощные карты захвата, поскольку слот x1 на материнских платах PCIe Gen 4.0 или 5.0 работает довольно быстро.

Как следует из названия, он ограничен использованием одной из доступных линий PCI Express, но для большинства расширений в этой категории этого более чем достаточно.

Старым поколениям PCIe могут потребоваться карты и слоты x4 для аналогичных результатов производительности.

Что такое слот PCI Express x4

Если какой-либо из слотов PCI Express можно считать «спящим», то это, вероятно, слот x4.

Слот x4, в основном, предназначен для обновленных версий устройств x1 и для очень специфического использования профессионалами и энтузиастами, такого как хранилище NAS или контроллеры RAID.

В некотором смысле, современное хранилище NVMe всем обязано слоту PCI Express x4, потому что диски NVMe используют исключительно пропускную способность PCI Express x4, даже если находятся не в слоте PCIe (M.2 в данном случае).

Что такое слот PCI Express x8

PCI Express x8 – это когда коннекторы начинают заметно удлиняться по сравнению с x1 и x4, и когда начинает открываться пропускная способность для карт high-end.

Это включает в себя некоторые более дешёвые видеокарты, хотя вы должны быть осторожны при покупке графического процессора с ограничением x8 по старому стандарту PCIe.

С 8 линиями PCI Express, открытыми для этих карт, вы должны быть хорошо обеспечены пропускной способностью, особенно на современных поколениях PCIe, таких как PCIe 4.0 и новее.

Что такое слот PCI Express x16

Самый большой и лучший слот PCI Express – это слот PCI Express x16. Практически единственное, что использует слоты x16 помимо видеокарт, – это сетевое оборудование серверного уровня и оборудование для хранения данных.

Помните о разнице между механическими и электрическими определениями слотов PCIe. Например, на изображении выше верхний слот x16 PCIe имеет как длину x16, так и электрическую мощность x16, это означает, что он будет работать с пропускной способностью x16 PCIe.

Нижний слот PCIe x16, несмотря на то, что он механически имеет длину x16, имеет провода, покрывающие примерно половину длины слота. Несмотря на то, что слот имеет механическую длину x16, контакты достигают длины только x8.

Что это значит?

Это означает, что вы сможете подключить любую карту расширения x16, но эта карта сможет работать только с пропускной способностью x8 PCIe (половина пропускной способности) в этом нижнем слоте.

Прежде чем устанавливать вторую карту x16 (например, графический процессор) на компьютер, обязательно проверьте характеристики материнской платы, чтобы выяснить это.

Это во многом связано с линиями PCIe, которые доступны для слотов PCIe, что зависит от набора микросхем и используемого процессора. Основные платформы, такие как типичный процессор AMD Ryzen и Intel Core, допускают только 16-24 линии PCIe для процессора, в то время как настольные компьютеры более высокого уровня (например, Threadripper Pro) или даже серверные процессоры (Epyc, Xeon) будут поставляться с 64 или более линиями.

Часто задаваемые вопросы слотах PCI Express

Существует ли не Express PCI?

Да! Нестандартные слоты PCI существуют, но, в основном, на старых материнских платах.

В отличие от PCI Express и его различных размеров и стандартов, карты PCI не имеют обратной или прямой совместимости с преемником стандарта Express.

Какой слот PCIe лучше всего подходит для видеокарты?

Слот PCI Express x16 почти всегда является лучшим выбором для вашей видеокарты.

Если у вас более одного графического процессора, слот x8 также подойдёт в качестве запасного варианта.

Что делать, если я не хочу устанавливать карту в слот PCI Express?

Что, если вы не хотите устанавливать карту в слот PCI Express? Например, если у вас в сборке ПК есть вертикальное крепление графического процессора или вы работаете со строгими ограничениями по пространству.

В этом случае всё, что вам нужно сделать, это приобрести высококачественный удлинительный кабель PCIe Riser, соответствующий вашим потребностям в пропускной способности.

Это позволит вам установить карту расширения (обычно видеокарту) в любом месте, используя оригинальный слот PCIe. Просто убедитесь, что карта всё ещё может дышать, куда бы вы её ни пристроили!

---

В некотором смысле важность карт расширения в ПК значительно уменьшилась с тех пор, как карты расширения требовались для всего, кроме базовых рабочих нагрузок ОЗУ и ЦП.

В наши дни сеть и звук часто встраиваются в материнскую плату ещё до того, как она покидает завод, но достаточное количество слотов PCI Express, всё ещё доступных на потребительских материнских платах, говорит о том времени, когда всё было по-другому.

И это не значит, что эти слоты бесполезны. Для таких вещей, как высококачественный рендеринг с помощью графического процессора, звук студийного качества, а также высококачественные настройки сети или хранилища… PCI Express никуда не денется.

За исключением, может быть, графических процессоров x4. Никто об этом не просил, Nvidia!