PCI-Express: Porovnání verzí

Přidáno 3 862 bajtů ,  před 8 lety
Doplnění informací (překlad anglické verze článku), přehled verzí a jejich vlastností, uspořádání, přidány nadpisy, upraven předchozí text (formátování, členění), přidán infobox s informacemi
m (sjednocení pahýlů na jednotnou šablonu {{Pahýl}} dle Wikipedie:Žádost o komentář/Šablony pahýlů)
(Doplnění informací (překlad anglické verze článku), přehled verzí a jejich vlastností, uspořádání, přidány nadpisy, upraven předchozí text (formátování, členění), přidán infobox s informacemi)
{{Upravit}}
 
{{Infobox Sběrnice
[[Soubor:PCIExpress.jpg|thumb|250px|right|Sloty sběrnice PCI-Express (shora: 4x, 16x, 1x, 16x), nejníže pak [[PCI (sběrnice)|PCI]]]]
| název = PCIe
| úplný název = PCI Express
| obrázek = PCIExpress.jpg
[[Soubor:PCIExpress.jpg|thumb|250px|right| popis = Sloty sběrnice PCI-Express (shora: 4x, 16x, 1x, 16x), nejníže pak [[PCI (sběrnice)|PCI]]]]
| vytvořeno-kdy = 2004
| vytvořeno-kým = PCI-SIG
| předchůdce = PCI, AGP
| nástupce-název =
| nástupce-kdy =
| typ = s
| šířka = 1-32
| rychlost =
| přenosová rychlost =
Linka
*'''v1.x''': 250 MB/s (2.5 GT/s)
*'''v2.x''': 500 MB/s (5 GT/s)
*'''v3.0''': 1 GB/s (8 GT/s)
 
16 linek:
*'''v1.x''': 4 GB/s (40 GT/s)
*'''v2.x''': 8 GB/s (80 GT/s)
*{{nowrap|'''v3.0''': 16 GB/s (128 GT/s)}}
 
| počet zařízení =
| hotplug = Ano, v případě že se jedná o '''ExpressCard''', '''PCI Express ExpressModul''' nebo '''XQD card'''
| externí = Ano, například systém '''Thunderbolt'''
}}
 
Sběrnice (jak je velmi často a špatně označována - ve skutečnosti se jedná o dvoubodový spoj, jelikož se po datové cestě přenáší pouze data bez adresy) '''PCI-Express''', oficiálně zkracována jako '''PCIe''' (známá též jako '''3GIO''' = ''3rd Generation I/O'', či '''PCI-E''') je standard systémové sběrnice, který byl vytvořen jako náhrada za starší standardy [[PCI (sběrnice)|PCI]], [[PCI-X]] a [[AGP]].
Sběrníce PCI-Express komunikuje (oproti svým předchůdcům) sériově, pomocí paketů. To přineslo řadu výhod, mimo jiné možnost dále zvyšovat frekvenci, na které sběrnice pracuje (paralelní komunikace nezvládá vyšší frekvence kvůli problémům se synchronizací, tzv. "clock skew").
 
== Historie ==
Původní návrh PCIe přinesla skupina '''AWG''' (Arapaho Work Group), zpočátku složená pouze ze zaměstnanců firmy [[Intel]], ovšem konečný standard (verze 1.0 z roku 2004) byl výsledkem spolupráce již několika hardwarových korporací, včetně firem [[Dell]], [[IBM]] a [[Hewlett-Packard]].
 
Původní návrh PCIe přinesla skupina '''AWG''' (Arapaho Work Group), zpočátku složená pouze ze zaměstnanců firmy [[Intel]], ovšem konečný standard (verze 1.0 z roku 2004) byl výsledkem spolupráce již několika hardwarových korporací, včetně firem [[Dell]], [[IBM]] a [[Hewlett-Packard]]. V [[říjen|říjnu]] [[2004]] se PCI-Express stává novým standardem pro [[osobní počítač]]e. High-end grafické karty obou hlavních výrobců ([[ATI]] Technologies a [[nVidia]]) byly pomalu a postupně předělávány z [[Accelerated Graphics Port|AGP]] na PCI-Express.
 
V [[leden|lednu]] [[2007]] se prodávala většina [[grafická karta|grafických karet]] pro PCI-E, a to ve variantě pro PCI-E 16×. PCI-E 1× a 4× se zatím používají pouze pro zvukové karty, řadiče pevných disků a další zařízení, která nepotřebují přenášet tak vysoký objem dat jako grafické karty. PCI-Express je technologie v neustálém vývoji a zlepšování. Aktuální verzí je dnes 3.0.
 
== Přehled verzí ==
 
=== PCI-Express 1.0a ===
 
V roce 2003 byla představena PCIe 1.0a s rychlostí 250 MB/s na jedné lince a přenosovou rychlostí 2.5 GT/s (gigatransfer za vteřinu = 10<sup>9</sup>/s). PCIe 1.x používá 8b/10b kódování, které ale vyžaduje 20% režiji při přenosu dat ((10-8/10).
 
Přenosová rychlost je uvedena v gigatransferech, protože takové číslo zahrnuje i režijní bity.
 
Propustnost PCI-Express 1.x:
: 16× - 4 GB/s (obousměrně 8 GB/s)
 
=== PCI-Express 1.1 ===
Ani PCI-Express 1.1 nebyla dost rychlá na to, aby byla použita jako [[paměťová sběrnice]].
O dva roky pozdějí, v roce 2005, byl představen update na 1.1. Ten se týkal pouze několika málo úprav při zachování stejné rychlosti a plné zpětné kompatibility.
 
Ani PCI-Express 1.1 nebylanení tak dost rychlá na to, aby byla použita jako [[paměťová sběrnice]].
V [[říjen|říjnu]] [[2004]] se PCI-Express stává novým standardem pro [[osobní počítač]]e. High-end grafické karty obou hlavních výrobců ([[ATI]] Technologies a [[nVidia]]) byly pomalu a postupně předělávány z [[Accelerated Graphics Port|AGP]] na PCI-Express.
 
=== PCI-Express 2.0 ===
V [[leden|lednu]] [[2007]] se prodávala většina [[grafická karta|grafických karet]] pro PCI-E, a to ve variantě pro PCI-E 16×. PCI-E 1× a 4× se zatím používají pouze pro zvukové karty, řadiče pevných disků a další zařízení, která nepotřebují přenášet tak vysoký objem dat jako grafické karty.
 
PCI-Express 2.0 zvyšovala přenosovou rychlost jedné linky z 250 MB/s na 500 MB/s. To znamená, že například u slotu s šestnácti linkami (PCIe 16×) vzrostla rychlost ze 4 GB/s na 8 GB/s. Tato verze je zpětně i dopředně kompatibilní, lze tedy karty s podporou PCI-Express 2.0 zapojit do základní desky, která obsahuje pouze podporu verze 1.1 a naopak. Díky tomu například nejsou grafické karty v zapojení [[SLI]] a [[AMD CrossFireX|CF]] limitované propustností slotu při režimu 8x.
: 16× - 8 GB/s (obousměrně 16 GB/s)
 
=== PCI-Express 2.1 ===
PCI-Express 3.0, resp. její specifikace bude ve finální podobě uvolněna ve druhém kvartálu roku 2010.<ref>{{cite news|url=http://www.pcmag.com/article2/0,2817,2351266,00.asp|title=PCI Express 3.0 Spec Pushed Out to 2010|date=5 August 2009|accessdate=30 August 2009}}</ref> Oproti předchozím verzím sběrnice slibuje přenosovou rychlost jednoho kanálu až 1 GB/s (obousměrný provoz až 2 GB/s)<ref name="extrmetech">{{cite news |url=http://www.extremetech.com/article2/0,1697,2169018,00.asp |title=PCI Express 3.0 Bandwidth: 8.0 Gigatransfers/s |publisher=ExtremeTech |date=9 August 2007 |accessdate=5 September 2007}}</ref>. Mezi mnoha optimalizacemi bude např. odstranění kódování 8b/10b a tím i odstranění 20% režie nutné při přenosu dat.<ref name="extrmetech" />
 
PCI Express 2.1 podporuje velkou část systémů správy, podpory a řešení potíží, u kterých se s plnou podporou plánovalo až v následující verzi. Nekonalo se však žádné navýšení rychlosti, která tak zůstává stejná. Navýšilo se ale napájení slotu, což znamenalo přerušení zpětné kompatibility mezi verzemi 2.1 a 1.0a. Pro většinu základních desek s PCIe 1.1 ale existují BIOS updaty od výrobců, díky kterým je zpětná kompatibilita zajištěna.
 
=== PCI-Express 3.0 ===
 
Po několikátém odložení byly specifikace verze 3.0 částečně zveřejněny v listopadu 2010. Již předtím však bylo známo, že bit rate oproti verzi 2.0 vzroste na 8 GT/s (gigatransferů za vteřinu) a že bude zpětně kompatibilní s předešlou verzí. Taktéž bylo oznámeno, že podrobnější detaily budou zveřejněny až v roce 2011. Nové změny se pak týkaly několika optimalizací signálové a datové integrity, zahrnující vyladění přijímače i vysílače, vylepšení PLL, obnovu hodinového signálu a vylepšení podpory stávajících topologií.
 
Analýza PCI-SIG (PCI Special Interest Group) ukázala, že další zvýšení rychlosti bude možné se stávající technologií za použití dostupných nízko nákladových materiálů a infrastruktury při zachování plné kompatibility s PCIe protokolem.
 
PCIe 3.0 oproti předešlé verzi odstraňuje 8b/10b kódování a namísto toho používá techniku nazývanou "scrambling" (změna posloupnosti bitů), která aplikuje známý binární polynom do datového toku v topologii zpětné vazby. V důsledku toho mohou být data obnoveny za použití obráceného, inverzního polynomu. Namísto odstraněného 8b/10b je zde použito 128b/130b kódovací schéma čímž režie při přenosu dat klesla z původních 20% u PCIe 2.0 přibližně na 1,5% ((130-128)/130). Rychlost 8 GT/s také zajišťuje až dvojnásobnou datovou propustnost na rozdíl od 2.0.
 
18. listopadu 2010 byli členové PCI-SIG oficiálně obeznámeni s finálními parametry PCIe 3.0, aby mohli začít s výrobou zařízení pro novou verzi.
 
První grafickou kartou s přímou podporou PCIe 3.0 byla vlajková loď společnosti AMD, Radeon 7970. Následné recenze se však domnívají, že samotný grafický výkon prakticky nevzrostl oproti starší PCIe 2.0. Nicméně se ukázalo, že je nová verze výhodná pro technologie jako OpenCL, CUDA a C++ AMP.
 
Propustnost PCI-Express 3.0:
: 1× - 1 GB/s (obousměrně 2 GB/s)
: 4× - 4 GB/s (obousměrně 8 GB/s)
: 8× - 8 GB/s (obousměrně 16 GB/s)
: 16× - 16 GB/s (obousměrně 32 GB/s)
 
 
{| class="wikitable"
|-
|}
 
=== PCI-Express 4.0 ===
 
Na konci roku 2011 byl oznámen začátek prací na PCI Express 4.0 s cílem dosáhnout rychlosti 16 GT/s (dvojnásobek 3.0), stále se starou technologií. Mimojiné se také chystá optimalizace napájení jak v aktivním módu, tak v nečinném. Zveřejnění finálních informací se očekává předběžne v roce 2014/2015.
 
== Reference ==
{{Překlad|en|PCI Express|509768471}}
<references />
 
== Externí odkazy ==
26

editací