如今,选择PC时,应考虑的需求不仅仅是最大的硬盘和最快的处理器。您还需要考虑一些常见要求,比如处理器速度、可用RAM、硬盘大小以及连接外围设备的插槽数量。另一个重要的考虑因素则是外围总线架构。随着PC的发展,PCI、AGP、PCI-X和ISA等多种总线架构相继面世。自PCI Express推出以来,由于连接器尺寸和规格各异,选择适合PCI Express设备的PC可能就会变得非常困难。本文探讨了PCI Express技术,以及购买带有PCI Express外围架构的PC时需要注意的事项。
PCI Express由历来最热门的计算机外围设备总线PCI演变而来。外围部件互连专业组(PCI-SIG)行业联盟负责维护和开发PCI规范,并开发了PCI Express来满足千兆以太网、模块化存储设备和高端显卡等外围设备的带宽要求,同时确保与现有操作系统和基于PCI的应用程序完全软件兼容。PCI Express旨在取代为解决PCI带宽限制而开发的加速图形端口(AGP)。PCI Express的带宽是PCI的30倍,并将显卡重新分配至外围设备总线,同时为下一代PC增加视频带宽。
总线 | 带宽 | 相对于PCI增加 |
PCI | 132 MB/s | - |
X1 PCI Express | 250 MB/s | 1.8x |
X4 PCI Express | 7.5X | 7.5x |
16X PCI Express | 30.3X | 30.3x |
表1所示为相比于PCI,PCI Express为不同通道宽度提供的可扩展带宽。例如,x1(“一倍”)PCI Express插槽可在每个方向上提供250 MB/s的传输速度,而x16通道宽度支持4 GB/s的传输速度。高速数据采集、视觉系统、模块化以太网存储和高通道数数字I/O等应用受益于PCI Express技术的优势,其中包括带宽增加、PC技术规模经济和软件兼容性。
2007年1月,PCI-SIG宣布推出PCI Express 2.0规范。该规范将总线标准的带宽从250 MB/s增加至500 MB/s,并改进了点对点数据传输协议及其软件架构。该标准仍在制定过程中,预计在2025年推出7.0标准。
PCI Express架构 | 每通道方向带宽 |
1.x | 250 MB/s |
2.0 | 500 MB/s |
3.0 | ~1 GB/s |
4.0 | ~2 GB/s |
5.0 | ~4 GB/s |
6.0 | ~7.5 GB/s |
表2.PCI Express规范中的每通道带宽。
如今,大多数PC都会配备至少一个PCI Express插槽。然而,某些PC供应商很难确定消费者考虑购买的计算机是否配备了PCI Express插槽。通常,产品规范页面或技术概述页面(这些页面通常不会在顶层链接中显示)会列出可用的扩展插槽。大部分情况下,PC会同时配备PCI和PCI Express两种扩展插槽。
PCI Express插槽的链路宽度因台式机、工作站和服务器而异。台式机系统通常提供用于显卡的x16插槽和用于PCI Express外围设备的x1插槽。工作站级系统提供用于显卡的x16插槽和用于高端PCI Express外围设备的x4插槽,而服务器类系统提供用于服务器市场的高端外围设备的x4和x8插槽。用于连接显卡的x16插槽通常不适用于服务器级系统,因为高端显卡对于服务器来说并不是一项重要功能,而为附加千兆以太网端口等外围设备提供更多带宽则更为重要。
为PCI Express板卡选择合适的PC时,请注意以下5个因素:
建议使用与PCI Express板卡尺寸相同的PCI Express插槽。如有x4 PCI Express板卡,请购买带有x4插槽的计算机。
如有标准尺寸的PCI Express板卡,请查看“薄型”PCI Express系统的产品规范,确保PCI Express板卡适合。详细信息请访问 什么是薄型PCI卡?
一般来说,应避免x16 PCI Express插槽用于非显卡。这些插槽通常是针对显卡而设计。
部分PC的x8 PCI Express连接器仅包含4个通道。如购买上述PC,请确保计划使用x4或x1 PCI Express板卡。
PCI Express 2.0主板插槽向后兼容PCI Express 1.x。此外,PCI Express 2.0板卡与PCI Express 1.1主板兼容,并可使用PCI Express 1.1的所有可用带宽运行。
上插和下插
如上所述,可以将x4 PCI Express板卡插入x8插槽。这种设置称为上插。反之,将x8 PCI Express板卡插入x4插槽称为下插,这并不具有物理可行性。表3所示为不同的PCI Express板卡/连接器配置。
无论如何,上插具有物理可行性;但是,PCI Express规范要求插槽仅能以x1链路宽度运行。虽然主板制造商可以在不降低带宽的情况下实现上插,但这并非强制要求。例如,如将x4 PCI Express板卡插入x8 PCI Express插槽,即使板卡支持x4带宽,也可能以x1带宽运行。具体取决于主板制造商。如计划上插,请联系主板供应商,确认其硬件处理上插的方式。PCI Express连接器的外形尺寸限制了下插。x8 PCI Express板卡过大,无法插入x4连接器。(注意:CompactPCI Express规范支持下插。)
插槽 | |||||
x1 | x4 | x8 | x16 | ||
卡 | x1 | 必需 | 必需* | 必需* | 必需* |
x4 | 否 | 必需 | 支持* | 支持* | |
x8 | 否 | 否 | 支持 | 支持* | |
x16 | 否 | 否 | 否 | 支持 |
*上插
表3.插槽/板卡兼容性(上插和下插)。
PCI Express为PC提供带宽更高和可扩展的外围总线。这种可扩展的架构可在消费者购买PC时增加新的配置选项。虽然更高版本的PCI Express可向后兼容,但购买前仍需仔细检查PCI Express和PC的连接器尺寸和兼容性。