PCI Express (PCIe или PCI-E) — это высокоскоростная локальная шина, которая используется для расширения аппаратных возможностей ПК путем установки дополнительного аппаратного обеспечения, такого как видеокарты, аудиокарты, сетевые карты, модули Bluetooth и Wi-Fi, специализированные контроллеры диагностики и т.д.
Изначально, шина PCI Express была создана как альтернатива параллельной шине PCI, которая имела низкую пропускную способность из-за циклического метода опроса устройств. Данные между несколькими устройствами PCI и мостом передавались по общей параллельной шине.
С помощью PCI Express можно значительно увеличить скорость передачи данных между устройствами и мостом, что делает его более эффективным и производительным решением для расширения аппаратных возможностей ПК.
Шина PCI Express: линии и разъёмы
Шина PCI Express унаследовала принцип пакетной передачи данных от шины PCI, но на физическом уровне претерпела значительные изменения. По сути, PCI Express — это не шина, а пакетная сеть с топологией «звезда», в основе которой лежит принцип соединения «точка-точка».
При такой организации любое устройство PCI Express имеет прямое двунаправленное последовательное соединение с коммутатором шины. Это может быть одна (x1) или несколько линий (x2, x4, x8, x16). Прием и передача информации осуществляется каждым устройством PCI Express по отдельным проводникам, поэтому в простейшем случае устройство подключается к коммутатору PCI Express всего четырьмя проводниками. Этот метод позволяет карте для PCI Express корректно работать в любом слоте той же или большей пропускной способности. Например, карта PCI-E x1 будет работать в слотах PCI-E x4, PCI-E x8 и PCI-E x16.
Версии PCI Express
Версии PCIe отличаются по скорости передачи данных и количеству поддерживаемых линий.
Пропускная способность PCI Express в обе стороны, ГБайт/с
| Версия интерфейса | Соединения (связи) | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| x1 | x2 | x4 | x8 | x16 | |
| PCI Express 1.0 | 0.250 | 0.500 | 1 | 2 | 4 |
| PCI Express 2.0 | 0.500 | 1 | 2 | 4 | 8 |
| PCI Express 3.0 | 0.985 | 1.97 | 3.94 | 7.88 | 15.75 |
| PCI Express 4.0 | 1.97 | 3.94 | 7.88 | 15.75 | 31.51 |
| PCI Express 5.0 | 3.94 | 7.88 | 15.75 | 31.51 | 63.02 |
| PCI Express 6.0 | 7.88 | 15.75 | 31.51 | 63.02 | 126.03 |
| PCI Express 7.0 | 15.75 | 31.51 | 63.02 | 126.03 | 252.06 |
Совместимость версий PCI Express
Как показывает практика, устройства с интерфейсом PCI Express 3.0 без проблем работают на материнских платах с поддержкой PCI Express 2.0 и PCI Express 1.0. Однако, следует помнить, что скорость работы будет зависеть от версии интерфейса PCI Express материнской платы. В данном случае, пропускная способность устройства с интерфейсом PCI Express 3.0 будет соответствовать пропускной способности интерфейса PCI Express 2.0 или PCI Express 1.0.
Та же ситуация наблюдается и при использовании устройства с интерфейсом PCI Express 2.0 в слоте PCI Express 3.0. Пропускная способность останется на уровне версии PCI Express 2.0.