Hopp til innhald

Fagartikkel

PCI Express

PCI Express (PCIe) er i dag den viktigaste standarden for tilkopling av skjermkort og utvidingskort i datamaskina. I nyare datamaskiner blir han òg brukt for kommuniasjon mellom prosessoren sin I/0-kontrollar og brikkesettet på hovudkortet.

PCI Express ho-kontaktar plasserte i ei rekkje nedover eit hovudkort. Foto

PCI Express-portar på eit stasjonær-pc hovudkort.

Logo med teksten "PCI Express" med to firkantar og to trekantar som saman lagar ei pil som peiker mot høgre. Illustrasjon

PCI Express logoen er varemerkebeskytta og blir eigd av PCI-SIG, som er ein organisasjon som veldig mange maskinvareprodusentar er medlem av. PCI-SIG definerer PCI Express-standardane som alle følgjer.

PCI Express er i dag den leiande standarden for ekspansjonskort både på stasjonære datamaskiner og berbare datamaskiner. Fordi standardane (dei ulike versjonane) av PCI Express er så universelle, støttar moderne prosessorar dei direkte frå prosessoren sin I/O-kontrollar. Dette reduserer forseinkingar og moglege flaskehalsar mellom komponentane og prosessoren.

PCI Express Lanes

Ulikt utstyr som blir kopla til via PCI Express vil ha ulike behov for overføringsfart. Til dømes treng eit lydkort mykje mindre data frå prosessoren per sekund enn eit skjermkort. For å gjere det praktisk er derfor PCI Express sett opp med lanes. Kvar lane er ein separat kanal for å sende og få data. Utstyr som treng høgare overføringskapasitet kan bruke fleire lanes samtidig.

Det vanlege er at utstyr blir laga til for å bruke 1x, 4x, 8x eller 16x lanes. Dette gjer PCI Express veldig fleksibelt og brukbart på kryss av heile spekteret av ekspansjonskort vi vanlegvis bruker i datamaskina.

PCI Express-generasjoner

PCI Express har gått gjennom fleire større revisjonar sidan versjon 1.0 kom ut i 2003. I dag er PCI Express 3.0 og 4.0 dei mest vanlege. For kvar nye generasjon har farten kvar lane kan levere, vorte ca. dobla.

Overføringsfart for dei ulike generasjonane

versjon

x1

x2

x4

x8

x16

1.0

0,25 GB/s

0,5 GB/s

1 GB/s

2 GB/s

4 GB/s

2.0

0,5 GB/s

1 GB/s

2 GB/s

4 GB/s

8 GB/s

3.0

0,98 GB/s

1,98 GB/s

3,94 GB/s

7,87 GB/s

15,75 GB/s

4.0

1,69 GB/s

3,93 GB/s

7,87 GB/s

15,75 GB/s

31,51 GB/s

5.0

3,93 GB/s

7,87 GB/s

15,75 GB/s

31.51 GB/s

63 GB/s

PCI Express er for det meste bakover- og foroverkompatibelt. Dette vil seie at eit skjermkort som er PCIe 4.0 vil fungere i eit hovudkort som berre har PCIe 3.0, men med redusert overføringsfart. Eit eldre skjermkort som bruker PCIe 3.0 kan òg brukast med eit hovudkort som har det nyare PCIe 4.0.

PCI Express-kontaktene

Fordi PCI Express skal kunne brukast både for stasjonære og berbare datamaskiner, har det vore nødvendig å bruke ulike fysiske kontaktar.

PCI Express-kontakter i stasjonære datamaskiner

I stasjonære datamaskiner bruker ein dei PCI Express-kontaktane som er viste på biletet under. For å spare fysisk plass og gjere det lett å sjå kva PCI Express-kontaktar som støttar kva tal med lanes, har vi ulike lengder på dei fysiske kontaktane vi bruker.

Hald musepeikaren over dei ulike PCI Express-portane for å få opp informasjon om dei.

Lengda på den vanlege PCI Express-kontakten set ei øvre grense for kor mange lanes kontakten kan leverast i. Men på mange hovudkort vil nokon av PCI Express-kontaktane ha færre lanes enn den fysiske kontakten skulle tilseie.

Hovudregelen her er at den øvste PCI Express x16-kontakten vil ha 16 lanes (fordi denne plassen stort sett alltid blir brukt til skjermkort). Lengre ned kan talet lanes som er tilgjengelege per fysiske kontakt gå ned til til dømes 8x eller 4x sjølv om det er ein full-lengde PCI express-kontakt. Manualen til hovudkortet vil gi detaljar om dette. Ulike prosessorar har òg ulikt tal på PCI Express lanes som kjem frå prosessoren.

Utstyr kan som oftast fungere med færre PCI Express lanes enn dei er laga for. Men med dette kan det dannast flaskehalsar fordi eininga får for liten overføringskapasitet inn mot prosessoren.

PCI Express-kontaktar i berbare datamaskiner

Lite kretskort med delar og ein todelt flat kontakt i botn. Foto

PCI Express Mini WiFi kort.

PCI Express Mini

Frå 2005 og fram til for nokre år sidan var PCI Express Mini ein mykje brukt standard for tilkopling av tilleggsutstyr i berbare datamaskiner. Standarden leverte ein PCI Express lane og også USB 2.0. Standarden vart mykje brukt av trådlause nettverkskort.

Standarden Mini-SATA brukte den same fysiske kontakten som PCIe Mini, men var ikkje nødvendigvis kompatibel med PCIe Mini. Dette laga ein del forvirring. I tillegg hadde PCIe Mini ein ganske brei kontakt, noko som var upraktisk når nye berbare datamaskiner skulle lagast mindre. Dette leidde fram mot standarden som vi bruker mest i dag, M.2.

M.2

Fire små kretskort (SSDer), tre av dem har en lik M.2 kontakt. Foto

M.2 kort i forskjellig lengde, begge har Keying som viser at de er både B og M kompatible.

M.2 blir i dag brukt mykje for SSDar i både berbare og stasjonære datamaskiner. Kontakten gir opp til 4x lanes PCIe, SATA og USB 3.0 i tillegg til fleire andre mindre brukte standardar. Dette gjer M.2 veldig fleksibelt for å dekkje ulike ekspansjonsbehov.

Sidan M.2 støtter både SATA og PCIe, kan ein M.2 SSD bruke anten den eine eller den andre. SATA er ein eldre standard med lågare toppfart. NVM over PCIe er meir moderne og gir betre fart for ein SSD. Billige M.2 SSDar kan derfor vere meir langsame enn dei litt dyrare som bruker PCIe.

Sidan M.2 støttar mange ulike standardar og hovudkort-leverandørane i ein del tilfelle ikkje kan dekkje alle standardane, er det laga små variasjonar i M.2 kontakten, kalla Keying. Dei vanlegaste er B, M og B&M.

Sist oppdatert 30.03.2020
Skrive av Tron Bårdgård

Læringsressursar

Datamaskinen sine komponentar

Kva er kjernestoff og tilleggsstoff?