Różnica między PCI Express X1 i X16

Telefony i tablety to wydajne urządzenia, ale pełnowymiarowe komputery nadal mają dużą przewagę, jeśli chodzi o możliwość aktualizacji. W przypadku laptopów, a zwłaszcza komputerów stacjonarnych lub typu tower, można dodać nowe możliwości lub zmodernizować istniejący sprzęt, zwykle instalując kartę w jednym z gniazd rozszerzeń. We współczesnych komputerach te gniazda są zgodne ze standardem zwanym PCI Express (PCIe). Sloty są klasyfikowane jako X1 do X16 i X32, a różnice między nimi sprowadzają się do wydajności.

PCI Express to ulepszona wersja starszego standardu, gniazda PCI (Peripheral Component Interconnect). Podobnie jak PCI, PCI Express to sposób na dołączanie dodatków i uaktualnień – urządzeń peryferyjnych w kategoriach branżowych – do komputera. Różnica między PCI i PCIe, jak mówi „ekspresowa” część nazwy, polega na tym, że PCIe zapewnia znacznie szybsze połączenie. Starsze gniazda PCI były dobre dla takich rzeczy jak karty sieciowe i płyty dźwiękowe, ale były zbyt wolne dla bardziej wymagających urządzeń, takich jak karty graficzne. Płyta główna PCI musiała zapewnić oddzielne gniazda rozszerzeń dla tych, którzy używają różnych standardów, takich jak Accelerated Graphics Port lub AGP. Posiadanie dwóch różnych rodzajów gniazd rozszerzeń nie miało praktycznego sensu, a branża stworzyła PCIe, aby oba typy kart mogły korzystać z tego samego gniazda.

Karty PCIe są dostępne w wielu różnych wersjach, opisanych jako PCIe X1, X4, X16 i tak dalej, aż do X32. Różnica między nimi polega na tym, jak szeroką ścieżkę zapewniają dane do iz tablicy. Te ścieżki są opisane jako „pasy” i to właśnie oznacza liczba po X. To całkiem dobra analogia, bo jeśli myślisz o deskach w kategoriach dróg, łatwo zrozumieć różnicę. Podobnie jak mała wiejska droga, karta PCIe X1 ma jeden pas ruchu – w tym przypadku danych komputerowych – do podróżowania. Karta X4 ma cztery tory, więc może przesunąć czterokrotność danych przy każdym taktowaniu zegara systemowego. Karta X32 ma 32 linie, więc jest w stanie przenosić ogromne ilości informacji na raz. Producenci wybierają odpowiednią liczbę pasów dla budowanej przez siebie karty.

Jeśli projektujesz płytę PCIe, musisz zrównoważyć funkcjonalność i koszty. Każda dodana linia zwiększa złożoność i koszt karty, a także jej wydajność, więc chcesz zbudować kartę o wydajności wystarczającej do wykonania zadania, ale nie więcej. Jeśli budujesz kartę, która dodaje do komputera kolejne cztery lub pięć portów USB, na przykład PCIe X1 jest w porządku, ponieważ nie jest to wymagająca praca. Wysokiej klasy karta graficzna sprzedawana graczom potrzebuje pełnej wydajności, jaką może uzyskać, więc warto wybrać kartę X16, a nawet X32, aby w pełni wykorzystać tę technologię. W tym przypadku nie miałbyś nic przeciwko kosztom, ponieważ jest to produkt premium i możesz naliczyć cenę premium.

Gniazda rozszerzeń w komputerze mogą pomieścić dowolną kartę PCIe do zaprojektowanego maksimum, co jest jedną z mądrych cech tego standardu. Jeśli na przykład Twój komputer jest wyposażony w gniazda X16, każde z tych gniazd może obsługiwać dowolną kartę do X16 włącznie. Jeśli spojrzysz na slot, zobaczysz, że jest podzielony na krótką przednią część i dłuższą drugą część. Karty mają ten sam format, z małą pierwszą sekcją, przerwą, a następnie główną sekcją złącza. Ta pierwsza część ma ten sam rozmiar na wszystkich kartach PCIe, a druga sekcja jest dłuższa lub krótsza w zależności od liczby posiadanych linii. Karta X1 zajmuje tylko jeden koniec całego gniazda PCIe i wykorzystuje kilka połączeń ścieżek danych. Karta X16 zajmuje całe gniazdo X16 i wykorzystuje wszystkie połączenia danych.

Wszystkie rzeczy są równe, karta X4 zapewnia wyższą wydajność niż X1, X16 przewyższa X8 i tak dalej. Jednak sytuacja nie zawsze jest taka sama. Każda wersja standardu PCIe zwiększa ilość danych, które karta może teoretycznie przesłać przy danym takcie zegara systemowego. Wersja 1 specyfikacji obsługiwała transfery do 250 MB na sekundę w gnieździe X1 lub do 4000 MB/s w gnieździe X16. PCI Express 3.0 podniósł te liczby do 985 MB/s dla karty X1 i 15 760 MB/s dla karty X16, a PCIe 4.0 ponownie podwaja te liczby. Karta X8 w komputerze obsługującym PCIe 3.0 może zapewnić wydajność prawie identyczną jak karta X16 korzystająca ze specyfikacji PCIe 2.

Jest też kolejna komplikacja. Aby obniżyć koszty, producenci mogą produkować płyty główne z gniazdami o pełnym rozmiarze X16 i ścieżce danych, ale obsługują je tylko z prędkością X8. Zobaczysz to, o którym mowa w arkuszach specyfikacji lub recenzjach online jako „X16@X8” lub podobną kombinację numery, przy czym pierwsza liczba pokazuje ścieżki danych karty, a druga liczba pokazuje rzeczywistą prędkość robocza. Jeśli szukasz maksymalnej wydajności, chcesz, aby te liczby się zgadzały.