Pci e mini pci e совместимость

Обновлено: 03.07.2024

Физический уровень и конструктивы PCI Express

Физический уровень интерфейса допускает как электрическую, так и оптическую реализацию. Базовое соединение электрического интерфейса (1x) состоит из двух дифференциальных низковольтных сигнальных пар — передающей (сигналы PETp0, PETn0) и принимающей (PERp0, PERn0). В интерфейсе применена развязка передатчиков и приемников по постоянному току, что обеспечивает совместимость компонентов независимо от технологии изготовления компонентов и снимает некоторые проблемы передачи сигналов. Для передачи используется самосинхронизирующееся кодирование, что позволяет достигать высоких скоростей передачи. Базовая скорость — 2,5 Гбит/с «сырых» данных (после кодирования 8B/10B) в каждую сторону, в перспективе планируются и более высокие скорости. Для масштабирования пропускной способности возможно агрегирование сигнальных линий (lanes, сигнальных пар в электрическом интерфейсе), по одинаковому числу в обоих направлениях. Спецификация рассматривает варианты соединений из 1, 2, 4, 8, 12, 16 и 32 линий (обозначаются как x1, x2, x4, x8, x12, x16 и x32); передаваемые данные между ними распределяются побайтно. В каждой из линий самосинхронизация выплняется независимо, так что явление переноса (бич параллельных интерфейсов) отсутствует. Таким образом достижима скорость до 32×2,5 = 80 Гбит/с, что примерно соответствует пиковой скорости 8 Гбайт/с. Во время аппаратной инициализации в каждом соединении согласуется число линий и скорость передачи; согласование выполняется на низком уровне без какого-либо программного участия. Согласованные параметры соединения действуют на все время последующей работы.

Обеспечение «горячего» подключение на физическом уровне PCI Express не требует каких-либо дополнительных аппаратных затрат, поскольку двухточечное соединение не затрагивает «лишних» участников. Безопасная коммутация сигналов не требуется, возможности подключаемого устройства никак не влияют на режимы работы остальных устройств.

Малое число сигнальных контактов интерфейса дает большую свободу в выборе конструктивных реализаций PCI Express:

соединение компонентов в пределах платы;
слоты и карты расширения в конструктивах PC/AT и ATX;
внутренние и внешние карты расширения мобильных ПК;
малогабаритные модули ввода/вывода для серверов и коммуникационной аппаратуры;
модули для промышленных компьютеров;
разъемное подключение «дочерних» карт (mezannine interface);
кабельные соединения блоков.

Для карт расширения в конструктивах PC/AT и ATX предусматриваются разные модификации разъема-слота PCI Express, отличающиеся числом пар сигнальных линий (x1, x4, x8, x16) и, соответственно, размером (см. рисунок ниже). При этом в слоты большего размера можно устанавливать карты с разъемом того же размера или меньшего (это называется Up-plugging). Однако противоположный вариант (Downplugging) — большую карту в меньший слот — механически невозможен (в PCI/PCI-X это возможно). Как было показано выше, самый маленький вариант PCI Express обеспечивает пропускную способность на уровне стандартной шины PCI.

Назначение контактов слотов PCI Express приведено в таблице ниже.

Набор сигналов интерфейса PCI Express невелик:

Питание на карты подается по следующим шинам:

+3,3V — основное питание +3 В при токе до 9 А;
+12V — основное питание +12 В при токе до 0,5/2,1/4,4А для слотов x1/x4, x8/x16 соответственно;
+3,3Vaux — дополнительное питание, ток до 375 мА в системах, способных к пробуждению по сигналу от карты и до 20 мА в непробуждаемых системах.

Таблица. Разъемы PCI Express

Для мобильных компьютеров PCMCIA ввела конструктив ExpressCard (см. следующий рисунок), для которого на системный разъем выводится два интерфейса: PCI Express (1x) и USB 2.0. Модули ExpressCard компактнее прежних карт PCMCIA (PC Card и CardBus); предлагается две модификации, различающиеся по ширине: ExpressCard/34 (34×75×5 мм) и ExpressCard/54 (54×75×5 мм). Толщина модулей всего 5 мм, но, если требуется, то более длинные модули могут иметь утолщения в части, выходящие за габариты корпуса компьютера (за пределами 75 мм от края разъема). Как и прежние карты PCIMCIA, карты ExpressCard доступны пользователям и поддерживают «горячее» подключение.

Таблица. Разъемы Mini PCI Express

С интерфейсом PCI Express удобно компонуются модули ввода/вывода и сетевых интерфейсов для серверов и коммуникационных устройств стоечного исполнения. Такие модули могут быть достаточно компактными (высота 2U не вызывает проблем размещения разъема), при этом производительности интерфейса достаточно даже для таких критичных модулей, как Fibre Channel, Gigabit Ethernet (GbE), 10GbE.

Интерфейс PCI Express принимается и для промышленных компьютеров, для чего имеются спецификации PICMG 3.4 (малогабаритные конструктивы для x1, x2 и x4), а также конструктивы в формате Compact PCI.

Интерфейс PCI Express существует и в кабельном исполнении для кабельных соединений блоков, находящихся на небольшом удалении друг от друга. Так, например, по PCI Express можно подключать док-станции к блокнотным ПК. Возможность вывода интерфейса системного уровня за пределы корпуса компьютера из предшественников PCI Express поддерживала только шина ISA, и то только при низких скоростях обмена (на частотах до 5 МГц). Из новых последовательных интерфейсов системного уровня эта возможность имеется и в InfiniBand. Наличие кабельного варианта высокопроизводительного интерфейса системного уровня может позволить отойти от традиционной компоновки компьютера, при которой в системном блоке концентрируются все компоненты, требующие интенсивного обмена с ядром компьютера.

Когда речь заходит о каких-либо интерфейсах в контексте компьютерных систем, нужно быть очень внимательным, дабы не «нарваться» на несовместимые интерфейсы для одних и тех же комплектующих в рамках системы.

К счастью, когда речь заходит относительно интерфейса PCI-Express для подключения видеокарты, проблем с несовместимостью практически не будет. В данной статье мы это более подробно разберем, а также поговорим относительно того, что же такое этот самый PCI-Express.

Для чего необходим PCI-Express и что это такое?

Начнем, как обычно, с самых азов. Интерфейс PCI-Express (PCI-E) – это средство взаимодействия, в данном контексте, состоящее из контролера шины и соответствующего слота (рис.2) на материнской плате (если обобщить).

Данный высокопроизводительный протокол используется, как уже было отмечено выше, для подключения видеокарты в систему. Соответственно, на материнской плате присутствует соответствующий слот PCI-Express, куда и устанавливается видеоадаптер. Ранее, видеокарты, подключались по интерфейсу AGP, но когда данного интерфейса, попросту говоря: «перестало хватать», на помощь пришёл PCI-E, о подробных характеристиках которого мы сейчас и поговорим.

Рис.2 (Слоты PCI-Express 3.0 на материнской плате)

Основные характеристики PCI–Express (1.0, 2.0 и 3.0)

Несмотря на то, что названия PCI и PCI-Express очень похожи, принципы соединения (взаимодействия) у них кардинально отличаются. В случае PCI-Express используется линия – двунаправленное последовательное соединение, типа «точка-точка», данных линий может быть несколько. В случае с видеокартами и материнскими платами (не учитываем Cross Fire и SLI), которые поддерживают PCI-Express x16 (то есть большинство), можно запросто догадаться, что таких линий 16 (рис.3), довольно часто на материнских платах с PCI-E 1.0, можно было наблюдать второй слот x8, для работы в режиме SLI или Cross Fire.

Ну, а в PCI, устройство подключается к общей 32- х разрядной параллельной шине.

Рис. 3. Пример слотов с различным количеством линий

(как уже говорилось ранее, наиболее часто используется х16)

Для интерфейса PCI-Express 1.0 пропускная способность составляет 2,5 Гбит/c. Эти данные нужны нам, чтобы отслеживать изменения этого параметра в различных версиях PCI-E.

Далее, версия 1.0 эволюционировала в PCI-E 2.0. В результате данного преображения, мы получили в два раза большую пропускную способность, то есть 5 Гбит/c, но хотелось бы отметить, что в производительности графические адаптеры, особо не выиграли, так как это просто версия интерфейса. Большая часть производительности зависит от самой видеокарты, версия интерфейса может только незначительно улучшать или тормозить передачу данных (в данном случае «торможения» нет, и присутствует неплохой запас).

Точно так же в 2010 году, с запасом, был разработан интерфейс PCI-E 3.0, на данный момент он используется во всех новых системах, но если у Вас все ещё 1.0 или 2.0, то не горюйте – ниже мы поговорим о относительно обратной совместимости различных версий.

В версии PCI-E 3.0, пропускная способность была увеличена в два раза по сравнению с версией 2.0. Также там было произведено немало технических изменений.

К 2015 году ожидается появление на свет PCI-E 4.0, что для динамической IT-индустрии абсолютно неудивительно.

Ну да ладно, будем заканчивать с этими версиями и цифрами пропускной способности, и затронем очень важный вопрос обратной совместимости различных версий PCI-Express.

Обратная совместимость версий PCI-Express 1.0, 2.0 и 3.0

Данный вопрос волнует многих, особенно при выборе видеокарты для текущей системы. Так как довольствуясь системой с материнской платой, которая поддерживает PCI-Express 1.0, возникают сомнения, будет ли корректно работать видеокарта с PCI-Express 2.0 или 3.0? Да, будет, по крайней мере так обещают разработчики, которые обеспечили эту самую совместимость. Единственное то, что видеокарта, не сможет полностью раскрыться во всей красе, но потери производительности, в большинстве случаев, будут незначительны.

С точностью наоборот, можно преспокойно устанавливать видеокарты с интерфейсом PCI-E 1.0, в материнские платы, которые поддерживают PCI-E 3.0 или 2.0, тут вообще ничего не ограничивается, так что будьте спокойны по поводу совместимости. Если, конечно же, с другими факторами все в порядке, к таковым можно отнести недостаточно мощный блок питания и т.д.

В общем, мы довольно подробно поговорили относительно PCI-Express, что позволит вам избавиться от множества неясностей и сомнений по поводу совместимости и понимания различий в версиях PCI-E.

Всем здравствуйте! Сегодня разберем PCI Express Mini Card — что это за разъем, где и для чего используется, какие у него характеристики.

О пропускной способности разных версий PCI Express можно почитать здесь.

Что такое Mini PCI-E slot и как он выглядит

Порт Mini PCI Express, второе название которого 3GIO, считается компьютерной шиной, передающей данные последовательно. На самом деле, на физическом уровне шиной он не является — это соединение по принципу «точка-точка».

Для обмена информацией с прочими компонентами компьютера задействованы программная реализация шины PCI и высокоскоростной протокол аппаратного уровня.

Разработка этой шины инициирована компанией Intel. Первая спецификация была представлена в 2002 году. Сегодня стандартом занимается некоммерческий консорциум PCI Special Interest Group.

Самый актуальный стандарт версии 6.0, представленный в начале 2021 года, выдает скорость передачи информации до 64 ГТ/с по одной линии. Пропускная способность предыдущей версии 5.0 ровно в 2 раза меньше — до 32 ГТ/с. Линий может быть от 1 до 16.

Выглядит этот слот как короткий разъем с множеством контактов, в который вставляется оборудованная подходящим штекером деталь. Стандартом не предусмотрено никакой цветовой маркировки шины, так что она может быть любого цвета.

Для чего используется этот порт

Фактически, формат Mini PCI-E — мобильная версия PCI Express. В подавляющем большинстве случаев слот используется в ноутбуках и нетбуках для экономии места. Как правило, в современных моделях лептопов есть пара таких слотов.

Через один из них обычно подключен Wi-Fi адаптер. Второй остается пустым и его можно использовать для подключения различных периферических устройств:

Wi-Fi адаптер. Карта для беспроводного доступа к локальной сети и интернету. Замена актуальна, если вы хотите адаптер с большей пропускной способностью — например, стандарта N вместо G. Во вторых. Некоторые операционные системы (например, MacOS), «дружат» не со всеми картами и при установке этой операционной системы вам придется покупать совместимый адаптер.
HD видео чип. Декодирует видео любого разрешения, позволяя задействовать для его воспроизведения центральный процессор любой мощности. Актуально для нетбуков, на которых, как правило, слабые процессоры. Например, какой-нибудь Atom при воспроизведении тяжелого видео попросту «захлебывается», так как его мощности не хватает для декодирования видео потока. Видео чип устраняет подобные проблемы.
ТВ тюнер. Я, сказать честно, не знаю зачем это надо, но с помощью ноутбука можно смотреть передачи кабельного или спутникового телевидения. Нужен только телевизионный тюнер подходящего формата, к которому подключается кабель вещательной сети.
SATA USB Converter. Несложная, но полезная плата, которая позволяет через шину PCI подключить SATA или USB устройства. Актуально, если возникла необходимость подключить дополнительные девайсы или еще один жесткий диск, а подходящих свободных портов не осталось.
Mini PCI-e to ZIF. Весьма экзотическая «приблуда», с помощью которой можно подключить ZIF диск. Если вы не знаете, то это миниатюрный винчестер габаритами 1.8 дюйма. Для сравнения: стандартный жесткий диск ноутбука имеет форм-фактор 2,5 дюйма, а от настольного ПК 3.5 дюйма.
Mini PCI-E to PCI-E adapter. Переходник, с помощью которого можно подключить деталь с интерфейсом PCI-E к порту Mini PCI-E. Вероятно, вы уже догадались, какова область его применения — подключить мощную внешнюю видеокарту, если производительности встроенной не хватает для запуска игр и приложений.

Подписывайтесь на меня в социальных сетях, чтобы не пропустить уведомления о публикации новых материалов. До скорой встречи!

Всех привествую! Помогите разобраться в ряде вопросов.

В ноутбуке свободен mini PCI-E, будет ли работать в нем mSATA SSD ?

Также в магазинах имеются в продаже адаптеры (переходник) mini PCI-mSATA SSD, через них, я так понимаю, тоже не будет работать?

В своё время тоже заинтересовался этим вопросом для своего ноутбука, однако ssd под такой формат не получили особого распространения, да и при использовании такого ssd либо через переходник у вас не появится в биос опции выбора данного накопителя в качестве загрузочного, поэтому системным сделать его не получится

Механическая совместимость есть, но электрической нет - интерфейсы РАЗНЫЕ. Работать при непосредственном подключении НЕ БУДЕТ (за исключением редких, специально оговоренных случаев, указанных в документации).

Если не ошибаюсь, то напрямую как раз и не будет работать, а через переходник - будет. То есть форм-фактор одинаковый, а разводка разная. mini PCI-E сделан для модулей вайфай и блютуз.

Читайте также: