pci express и pci express 2 0 в чем разница

PCIe 4.0 vs PCIe 3.0 vs PCIe 2.0 vs PCIe 1.1: влияние на производительность в играх

Интерфейс PCIe появился в далеком 2003 году. Он пришел на смену старым и более медленным PCI, PCI-X и AGP. На данный момент актуальна четвертая его версия. Ее поддерживают процессоры Ryzen на микроархитектуре Zen 2, материнские платы на чипсетах TRX40, X570 и B550, а также GPU семейства Navi. А вот Intel и NVIDIA пока не спешат внедрять новый стандарт, используя в своих продуктах проверенный временем PCIe 3.0.

Каждый новый шаг удваивает скорость обмена данными между компонентами на материнской плате. К примеру, пропускная способность PCIe 3.0 x16 и PCIe 4.0 x16 равна 16 и 32 ГБ/с. И если старшие видеокарты AMD получили все 16 линий PCIe 4.0, то начальные ускорители Radeon RX 5500 XT имеют лишь 8. Это снижает пропускную способность вдвое. В зависимости от стандарта, получаем 16 или 8 ГБ/с. В теории это может быть критично для 4-гигабайтных модификаций, когда активно начинают кэшироваться данные из видеопамяти в оперативку.

Для лучшего восприятия, мы собрали в одну таблицу пропускную способность всех версий PCIe:

Кстати, PCIe 4.0 сохраняет полную обратную совместимость не только с PCIe 3.0, но и более старыми стандартами. В теории новые адаптеры можно установить на относительно древние материнские платы. Правда, бывают случаи, когда даже ускорители с PCIe 3.0 отказывались корректно работать с разъемом PCIe 2.0. Поэтому никто не даст вам 100% гарантии и нужно все проверять самостоятельно.

Переходим к тестовому стенду. За основу взят 16-поточный процессор Ryzen 7 3700X линейки Matisse. Он работал в номинальном режиме с динамическим разгоном до 4,4 ГГц. Согласно нашим тестам, его хватит на многие годы и для любых проектов.

Охлаждали процессор 2-секционной СЖО NZXT Kraken X53. Крышка ее водоблока имеет оригинальную RGB-подсветку с зеркальным отражением в виде бесконечности. Все настраивается через фирменное ПО NZXT CAM. Выглядит очень красиво и эффектно. Скорость ротора помпы регулируется автоматически в зависимости от температуры хладагента в диапазоне 800-2800 об/мин.

Материнская плата – одна из самых богатых моделей под Socket AM4 – MSI MEG X570 GODLIKE формата EАТХ.

Оперативка представлена красочным комплектом CORSAIR VENGEANCE RGB PRO 16GB DDR4-3600. 16-гигабайт должно хватить для практически любых игр и настроек.

Система, игры и весь сопутствующий софт установили на пару быстрых и надежных NVMe-накопителей: терабайтный ADATA XPG SX8200 Pro и Seagate FireCuda 520 вдвое большего объема.

Блок питания у нас мега надежный – Seasonic PRIME TX-750 TITANIUM на 750 Вт. Он использует полностью модульную систему кабелей с удобными в укладке шлейфами и радует полным списком защит.

Все это собрали в корпус-конструктор RIOTORO GPX100 MORPHEUS. Он выделяется очень хорошей продуваемостью благодаря металлической сетке со всех сторон. Внутри предусмотрено по паре посадочных мест под 120-мм / 140-мм вентиляторы на верхней, передней и нижней стенках. Сюда же можно установить до трех радиаторов СЖО. На ключевых местах есть пылевые фильтры.

Качественную картинку обеспечил «безрамочный» 27-дюймовый монитор AOC U2790PQU. Захват видео происходил с помощью внешний системы с AVerMedia Live Gamer HD2.

Перед разбором результатов остановимся на особенностях тестирования. Во-первых, режимы работы PCIe от 4.0 до 1.1 выбирались в BIOS материнской платы. Во-вторых, использовались проекты со встроенными бенчмарками для лучшей повторяемости результатов.

Первой в бой пойдет видеокарта PowerColor Red Devil Radeon RX 5700 XT 8GB OC. Она получила полностью переработанную печатную плату с усиленной подсистемой питания, адски большую систему охлаждения и заводской разгон игровой частоты GPU с 1755 до 1905 МГц.

Теперь к играм! В Shadow of the Tomb Raider на максималках разница между PCIe 4.0 и 3.0 практически незаметна. PCIe 2.0 «съедает» каких-то 3-5 FPS. А вот использование первого поколения PCIe грозит потерей до 12 кадров/с.

В Gears 5 на ультрах при переходе аж до PCIe 2.0 больше всего просаживаются очень редкие события. Если быть точным, то падение достигает 6 и 12 FPS. Остальная статистика ниже лишь на пару кадров. На PCIe 1.1 теряем до 15 FPS.

В Red Dead Redemption 2 с пресетом «Качество» разрыв между тремя поколениями PCIe минимален. С PCIe 1.1 скоростные показатели упали на 2-5 FPS, что почти не ощущается.

Похожая ситуация и в Metro Exodus с пресетом «Экстрим»: даже на PCIe 2.0 разница в FPS не видна на глаз. Да и с первым поколением PCIe производительность снижается на 3-5 кадров/с.

В Borderlands 3 с пресетом «Безбашенный» переход с PCIe 4.0 на 3.0 уменьшает показатель 0,1% Low на 6 FPS. Остальная статистика без изменений. Со вторым и первым поколением PCIe мы теряем максимум 13 и 14 кадров/с.

The Division 2 на максималках практически не ощутила разницы между PCIe 4.0 и 3.0. На PCIe 2.0 скорость падает всего на 2-4 FPS. С PCIe 1.1 показатели опускаются максимум на 10 FPS.

В Assassin’s Creed Odyssey на максималках с PCIe 3.0 просадки достигают 2-4 кадров/с. Любопытно, что на PCIe 1.1 статистика 0,1% Low оказалась лучше, чем на PCIe 2.0. Зато у последнего выше средняя скорость.

В среднем на RX 5700 XT переход с PCIe 4.0 на 3.0 приносит 0,5%-ое падение по средней скорости и 2-5% по просадкам. На PCIe 2.0 показатели ниже на 2-11%, а на PCIe 1.1 статистика хуже на 9-13%.

Теперь посмотрим на PowerColor Red Dragon RX 5600 XT с 6 ГБ GDDR6-памяти. Она предлагается с OC BIOS, который чуточку увеличивает частоты и ускоряет память до 14 ГГц. Плюс она имеет 6-фазную подсистему питания GPU под управлением цифрового контроллера. За охлаждение внутренних компонентов отвечает фирменный 2-вентиляторный кулер. Пассивная его часть представлена алюминиевым радиатором на пяти 6-мм тепловых трубках.

В Shadow of the Tomb Raider на максималках с PCIe 4.0 мы словили аномальный фриз до 44 кадров/с. Если его не учитывать, то разница с PCIe 3.0 минимальная. Со вторым и первым поколением PCIe скорость падает максимум на 10 и 12 FPS.

В Gears 5 на ультрах переход на PCIe 3.0 и 2.0 ощущается в виде просадок на 10-11 кадров/с. Остальная статистика практически без изменений. На PCIe 1.1 показатели падают на 6-15 FPS.

В Red Dead Redemption 2 с пресетом «Сбалансированный» на третьем и втором поколении PCIe результаты ниже на 2-5 кадров/с. На PCIe 1.1 статистика хуже на 4-6 FPS.

В Metro Exodus с пресетом «Ультра» на трех поколениях PCIe разницы практически нет. Только на PCIe 1.1 скорость падает на 4-7 кадров/с.

В Borderlands 3 с пресетом «Ультра» разница на третьем и втором поколении PCIe ничтожно мала и достигает максимум 2 и 4 FPS. А вот на PCIe 1.1 получаем уже ощутимые просадки в 6-14 кадров/с.

Похожая картина и в The Division 2 на максималках: даже на PCIe 2.0 статистика ниже всего на 1-2 FPS. Но и с PCIe 1.1 скорость ниже только на 4-7 кадров/с.

В Assassin’s Creed Odyssey на максималках с PCIe 3.0 и 2.0 показатели падают на 2-5 FPS. На PCIe 1.1 статистика хуже на 5-6 кадров/с.

В итоге для RX 5600 XT переезд с PCIe 4.0 на 3.0 отнимает в среднем ничтожные 2% производительности. На PCIe 2.0 статистика падает на 3-5%. И только если использовать PCIe 1.1, то частота кадров уменьшится на заметные 10-13%.

Источник

Разъем PCI Express: что такое интерфейс PCIe?

PCI Express, полное техническое название «Peripheral Component Interconnect Express», но зачастую воспринимаемый сокращенной аббревиатурой PCIe или PCI-E, это стандартный тип подключения для внутренних девайсов, такие как видеокарты, звуковые карты, wifi адаптеры и прочих периферийных устройств на персональном компьютере.

Разбираемся в различиях PCI-E разъема.

Как правило, данный высокоскоростной порт относится к фактическим слотам расширения на материнской плате, которые принимают платы расширения на основе традиционного PCIe и типы карт расширения.

PCI Express практически заменил AGP и PCI, оба из которых заменили старейший широко используемый тип соединения, называемый ISA. Хотя пк могут содержать различные слоты расширения, PCI Express считается стандартным внутренним интерфейсом самого быстрого разъема. Сегодня многие материнские платы для персональных компьютеров производятся только с разъемами PCI Express.

Как работает PCI Express?

Подобно старым стандартам, таким как PCI и AGP, устройство на базе Express физически переходит в высокоскоростной разъем на материнской плате.

Интерфейс этого разъема обеспечивает высокоскоростную связь между устройством и системной платой, а также другим оборудованием.

Хотя это не очень распространено, также существует внешняя версия высокоскоростного порта, что неудивительно называется External PCI Express, но часто сокращается до PCIe. Для устройств ePCIe, являющихся внешними, требуется специальный кабель для подключения любого внешнего устройства PCIe к пк через порт PCIe, обычно расположенный на задней панели пк, поставляемый либо материнской платой, либо специальной внутренней PCIe-картой.

Какие типы карт PCI Express существуют?

Благодаря требованию более быстрых, реалистичных видеоигр и инструментов редактирования видео, видеокарты были первыми типами компьютерной периферии, чтобы воспользоваться преимуществами, предлагаемыми непосредственно PCIe.

В то время как видеокарты по-прежнему остаются наиболее распространенным типом PCIe-карты, вы обнаружите, что другие девайсы, которые значительно быстрее подключаются к системной плате, процессору и ОЗУ. Также все чаще производятся PCIe-соединения вместо обычного PCI. Например, многие высококачественные звуковые карты теперь используют высокоскоростной порт, а также повышают количество проводных и беспроводных сетевых интерфейсных карт.

Карты контроллера жесткого диска могут быть наиболее полезными для PCI-E после видеокарты. Подключение высокоскоростного PCIe SSD-накопителя к этому высокоскоростному интерфейсу позволяет значительно быстрее считывать, потом записывать диск. Некоторые контроллеры жестких дисков PCIe даже включают встроенный SSD, сильно изменяя, как устройства хранения традиционно подключены внутри пк.

Конечно, замена PCIe на PCI и AGP полностью на более новые системные платы, почти каждый тип внутренней карты расширения, основанной на старых интерфейсах, перестраивается для возможности использования шины PCI Express. Это включает в себя такие вещи, как карты расширения USB, карты Bluetooth и т.д.

Каковы различные форматы PCI Express?

Часто не совсем понятно, когда вы покупаете карту расширения для своего компьютера, такую ​​как новая видеокарта, какая из различных технологий PCIe работает с вашим пк лучше, чем другая. Однако, насколько это сложно, все выглядит довольно просто, как только вы поймете две важные части информации о высокоскоростном порте: часть, описывающую физический размер, и часть, описывающую технологическую версию, как описано ниже.

Размеры PCIe: x16, x8, x4, и x1

Как следует из заголовка, число после x указывает физический размер платы PCI-E или слота, причем x16 самый большой, а x1 наименьший.

Вот как формируются различные размеры:

Независимо от размера высокоскоростного порта или карты, ключевой вырез, это небольшое место в карте или слоте, всегда находится на выводе 11. То есть, длина вывода 11 продолжает увеличиваться по мере перехода от PCIe x1 к PCIe x16. Это позволяет гибко использовать карты одного размера вместе со слотами другого.

Карты PCIe подходят в любом слоте высокопроизводительного порта на системной плате, который по крайней мере такой же большой. Например, карта PCIe x1 будет входить в любой слот PCIe x4, PCIe x8 или PCIe x16. Карта PCIe x8 будет входить в любой слот PCIe x8 или PCIe x16. PCIe-карты, размер которых больше, чем слот PCIe, могут входить в меньший слот, но только если этот слот PCI-E открытый (т.е. Не имеет пробки в конце гнезда).

В целом, большая плата Express или слот поддерживает большую производительность, предполагая, что две карты или слоты, которые сравниваете, поддерживают одну и ту же версию PCIe.

Версия PCIe: 4.0, 3.0, 2.0 и 1.0

Любое число после PCIe, которое вы найдете на устройстве или системной плате, указывает номер последней версии используемой спецификации PCI Express.

Вот как сравниваются различные версии контроллера PCI Express:

Все версии высокоскоростного порта совместимы в обратном и обратном направлении, что означает независимо от того, какую версию поддерживает плата PCIe или ваша материнская плата, они должны работать вместе, по крайней мере, на минимальном уровне. Как можно заметить, основные обновления стандарта порта резко увеличивают пропускную способность каждый раз, значительно увеличивая потенциал того, что может сделать связанное оборудование.

Улучшения версии также устраняют ошибки, добавленные функции и улучшенное управление питанием, но увеличение полосы пропускной способности это самое важное изменение для заметок от версии к версии.

Максимизация совместимости совместно с PCIe

Например, графическая карта на высокоскоростном порту 3.0 x16 даст вам максимальную производительность, но только если материнская плата поддерживает высокоскоростной порт версии 3.0 и имеет свободный высокоскоростной порт x16. Если модель системной платы использует исключительно PCIe 2.0, карта будет работать только с поддерживаемой скоростью (например, 64 Гбит/с в слоте x16).

Большинство материнских плат и персональных компьютеров, выпущенных в 2013 году или позже, вероятно, поддерживают Express v3.0. Если вы не уверены, проверьте руководство по материнской плате или пк. Если не получается найти какую-либо окончательную информацию о версии PCI, возможности использования вашей материнской платой, я рекомендую купить самую большую и последнюю версию PCIe-карты, если она подойдет, конечно.

Что заменит PCIe?

Разработчики видеоигр всегда ищут игры, которые становятся все более реалистичными, но могут сделать это только в том случае, если они смогут передавать больше данных из своих игровых программ в гарнитуру VR или на экран пк, и для этого требуются более быстрые интерфейсы. Из-за этого PCI Express никак не будет продолжать господствовать над своими лаврами. PCI Express 3.0 удивительно быстрый, но мир стремится сделать невероятно быструю передачу.

PCI Express 5.0, который должен быть завершен к 2019 году, будет использовать пропускную способность 31,504 гигабит в секунду на полосу (3938 мегабайт в секунду), что в два раза больше, чем предлагается у высокоскоростного разъема версии 4.0. Существует ряд других стандартов интерфейса, отличных от PCIe, на которые смотрит технологическая индустрия, но поскольку для них потребуются серьезные аппаратные изменения, PCIe, похоже останется лидером в течение некоторого, очень продолжительного времени как самый быстрый из существующих когда-либо.

Источник