Unterschied zwischen PCI Express X1 & X16

Telefone und Tablets sind fähige Geräte, aber ausgewachsene Computer haben immer noch einen großen Vorteil, wenn es um Upgrade-Fähigkeit geht. Bei Laptops und insbesondere Desktop- oder Tower-Computern können Sie neue Funktionen hinzufügen oder die vorhandene Hardware aufrüsten, normalerweise indem Sie eine Karte in einen der Erweiterungssteckplätze einbauen. In modernen Computern folgen diese Steckplätze einem Standard namens PCI Express (PCIe). Slots werden als X1 bis X16 und X32 klassifiziert, und die Unterschiede zwischen ihnen hängen von der Leistung ab.

PCI Express ist eine aktualisierte Version eines älteren Standards, des Peripheral Component Interconnect (PCI)-Steckplatzes. Wie PCI ist PCI Express eine Möglichkeit, Add-Ons und Upgrades – im Branchenbegriff Peripheriegeräte – an Ihren Computer anzuschließen. Der Unterschied zwischen PCI und PCIe besteht, wie der "Express"-Teil des Namens schon sagt, darin, dass PCIe eine viel schnellere Verbindung bietet. Die älteren PCI-Steckplätze waren für Dinge wie Netzwerkkarten und Soundboards in Ordnung, aber für anspruchsvollere Geräte wie Grafikkarten waren sie zu langsam. Ein PCI-Motherboard musste separate Erweiterungssteckplätze für Benutzer bereitstellen, die andere Standards wie den Accelerated Graphics Port oder AGP verwenden. Es machte keinen praktischen Sinn, zwei verschiedene Arten von Erweiterungssteckplätzen zu haben, und die Industrie hat PCIe entwickelt, damit beide Arten von Karten denselben Steckplatz verwenden können.

PCIe-Karten gibt es in verschiedenen Versionen, beschrieben als PCIe X1, X4, X16 usw. bis hin zu X32. Der Unterschied zwischen ihnen besteht darin, wie breit der Weg ist, den sie für die Daten zum und vom Board bereitstellen. Diese Pfade werden als "Fahrspuren" bezeichnet, und das bedeutet die Zahl nach dem X. Es ist eine ziemlich gute Analogie, denn wenn man sich die Boards in Bezug auf Straßen vorstellt, ist der Unterschied leicht zu verstehen. Wie eine kleine Landstraße hat eine PCIe-X1-Karte eine einzige Spur für ihren Verkehr – in diesem Fall Computerdaten –, um zu reisen. Eine X4-Karte hat vier Lanes, sodass sie das Vierfache der Daten bei jedem Tick der Systemuhr verschieben kann. Eine X32-Karte hat 32 Lanes, sodass sie riesige Informationsmengen gleichzeitig übertragen kann. Die Hersteller wählen eine angemessene Anzahl von Lanes für die Karte, die sie bauen.

Wenn Sie ein PCIe-Board entwerfen, müssen Sie Funktion und Kosten abwägen. Jede Lane, die Sie hinzufügen, erhöht die Komplexität und Kosten der Karte sowie deren Leistung. Sie möchten die Karte also mit ausreichender Leistung erstellen, um die Aufgabe zu erfüllen, aber nicht mehr. Wenn Sie beispielsweise eine Karte bauen, die dem Computer weitere vier oder fünf USB-Ports hinzufügt, ist eine PCIe X1 in Ordnung, da dies keine anspruchsvolle Aufgabe ist. Eine High-End-Grafikkarte, die an Gamer vermarktet wird, benötigt die gesamte Leistung, die sie bekommen kann. Sie würden also eine X16- oder sogar eine X32-Karte verwenden, um die Technologie voll auszuschöpfen. In diesem Fall würden Ihnen die Kosten nichts ausmachen, da es sich um ein Premium-Produkt handelt und Sie einen Premium-Preis verlangen können.

Die Erweiterungssteckplätze in Ihrem Computer können jede PCIe-Karte bis zum vorgesehenen Maximum bringen, was eines der cleveren Dinge an diesem Standard ist. Wenn Ihr Computer beispielsweise mit X16-Steckplätzen ausgestattet ist, kann jeder dieser Steckplätze jede beliebige Karte bis einschließlich X16 aufnehmen. Wenn Sie sich den Slot ansehen, sehen Sie, dass er in einen kurzen vorderen Abschnitt und einen längeren zweiten Abschnitt unterteilt ist. Die Karten folgen dem gleichen Format, mit einem kleinen ersten Abschnitt, einer Lücke und dann dem Hauptabschnitt des Anschlusses. Dieser erste Teil ist auf allen PCIe-Karten gleich groß, und dann ist der zweite Abschnitt länger oder kürzer, je nachdem, wie viele Lanes er hat. Eine X1-Karte nimmt nur ein Ende des gesamten PCIe-Steckplatzes ein und nutzt einige seiner Datenpfadverbindungen. Eine X16-Karte belegt einen kompletten X16-Steckplatz und nutzt alle seine Datenverbindungen.

Bei gleichen Bedingungen bietet eine X4-Karte eine höhere Leistung als eine X1, eine X16 übertrifft eine X8 und so weiter. Die Dinge sind jedoch nicht immer gleich. Jede Version des PCIe-Standards erhöht die Datenmenge, die eine Karte theoretisch bei einem bestimmten Tick der Systemuhr übertragen kann. Version 1 der Spezifikation unterstützte Übertragungen von bis zu 250 MB pro Sekunde in einem X1-Steckplatz oder bis zu 4.000 MB/s in einem X16-Steckplatz. PCI Express 3.0 hat diese Zahlen auf 985 MB/s für eine X1-Karte und 15.760 MB/s für eine X16-Karte angehoben, und PCIe 4.0 verdoppelt diese Zahlen ungefähr noch einmal. Eine X8-Karte in einem Computer, die PCIe 3.0 unterstützt, kann eine Leistung liefern, die fast identisch mit einer X16-Karte mit PCIe 2-Spezifikation ist.

Es gibt noch eine weitere Komplikation. Um die Kosten niedrig zu halten, könnten Hersteller ein Motherboard mit Steckplätzen produzieren, die in Größe und Datenpfad die volle X16-Größe aufweisen, diese jedoch nur mit der X8-Geschwindigkeit betreiben. In Datenblättern oder Online-Rezensionen wird dies als "X16@X8" oder eine ähnliche Kombination von bezeichnet Nummern, wobei die erste Nummer die Datenspuren der Karte und die zweite Nummer die tatsächlichen Daten anzeigt Arbeitsgeschwindigkeit. Wenn Sie nach maximaler Leistung suchen, möchten Sie, dass diese Zahlen übereinstimmen.