Presque toutes les cartes mères modernes sont actuellement équipées d'un slot Extensions PCI-E x16. Ce n'est pas surprenant : un accélérateur graphique discret y est installé, sans lequel la création d'un ordinateur personnel productif est généralement impossible. Il s'agit de son contexte, de ses spécifications techniques et modes possibles les travaux seront discutés plus loin.

Contexte de l'apparition du slot d'extension

Au début des années 2000, avec le slot d'extension AGP, qui était alors utilisé pour l'installation, une situation s'est produite lorsque le niveau de performances maximum a été atteint et que ses capacités n'étaient plus suffisantes. À la suite de cela, le consortium PCI-SIG a été créé, qui a commencé à développer les composants logiciels et matériels du futur slot pour l'installation d'accélérateurs graphiques. Le fruit de sa créativité fut la première spécification PCI Express 16x 1.0 en 2002.

Certaines entreprises, pour assurer la compatibilité entre les deux ports d'installation d'adaptateurs graphiques discrets qui existaient à l'époque, ont développé des dispositifs spéciaux permettant d'installer des cartes graphiques obsolètes. solutions graphiques dans le nouveau connecteur d'extension. Dans le langage des professionnels, ce développement avait son propre nom : adaptateur PCI-E x16/AGP. Son objectif principal est de minimiser le coût de mise à niveau d'un PC en utilisant des composants de la configuration précédente unité système. Mais cette pratique ne s'est pas généralisée du fait que les cartes vidéo niveau d'entrée sur la nouvelle interface avait un coût presque égal au prix de l'adaptateur.

Parallèlement à cela, des modifications plus simples de ce slot d'extension ont été créées pour les contrôleurs externes, qui ont remplacé les ports PCI familiers à l'époque. Malgré leur similitude externe, ces appareils étaient très différents. Si AGP et PCI pouvaient se vanter d'un transfert d'informations parallèle, alors PCI Express était interface série. Ses performances supérieures étaient assurées par un taux de transfert de données considérablement accru en mode duplex (les informations dans ce cas pouvaient être transmises dans deux directions à la fois).

Taux de transfert et méthode de cryptage

Dans la désignation de l'interface PCI-E x16, le numéro indique le nombre de voies utilisées pour le transfert de données. Dans ce cas, il y en a 16. Chacun d'eux, à son tour, est constitué de 2 paires de fils pour transmettre des informations. Comme indiqué, une vitesse plus élevée est assurée par le fait que ces paires fonctionnent en mode full duplex. Autrement dit, le transfert d'informations peut aller dans deux directions à la fois.

Pour se protéger contre une éventuelle perte ou distorsion des données transmises, il est utilisé dans cette interface système spécial protection des informations, appelée 8V/10V. Cette désignation se déchiffre comme suit : pour la transmission correcte et correcte de 8 bits de données, ils doivent être complétés par 2 bits de service pour effectuer un contrôle d'exactitude. Dans ce cas, le système est obligé de transmettre 20 pour cent des informations de service, ce qui ne représente pas une charge utile pour l'utilisateur de l'ordinateur. Mais c'est le prix d'un fonctionnement fiable et stable du sous-système graphique d'un ordinateur personnel, et il n'y a certainement aucun moyen de s'en passer.

Versions PCI-E

Le connecteur PCI-E x16 est extérieurement le même sur toutes les cartes mères. Seule la vitesse de transfert des informations dans chaque cas peut différer considérablement. En conséquence, les performances de l’appareil sont également différentes. Et les modifications pour cette interface graphique sont les suivantes :

• 1ère modification PCI - Express x16 v. 1.0 avait un débit théorique de 8 Gb/s.
• PCI-Express x16 v. de 2e génération. 2.0 offrait déjà un débit deux fois supérieur à 16 Gb/s.
• Une tendance similaire s'est déjà poursuivie pour la troisième version de cette interface. Dans ce cas, ce chiffre a été fixé à 64 Gb/s.

Il est impossible de les distinguer visuellement par l'emplacement des contacts. En même temps, ils sont compatibles entre eux. Par exemple, si vous installez une carte graphique dans un emplacement de version 3.0 qui répond aux spécifications 2.0 au niveau physique, l'ensemble du système de traitement passera automatiquement au mode de vitesse le plus bas (c'est-à-dire 2.0) et continuera à fonctionner avec un débit de 64 Gb/s .

PCI Express de première génération

Comme indiqué précédemment, le PCI Express a été introduit pour la première fois en 2002. Sa sortie a marqué l'émergence d'ordinateurs personnels dotés de plusieurs adaptateurs graphiques, qui pouvaient d'ailleurs se vanter même avec un seul accélérateur installé. performances accrues. La norme AGP 8X permettait un débit de 2,1 Gb/s et la première révision du PCI Express - 8 Gb/s.

Bien entendu, il n’est pas nécessaire de parler d’une multiplication par huit. 20 pour cent de l'augmentation ont été utilisés pour transférer des informations de service, ce qui a permis de détecter des erreurs.

Deuxième modification de PCI-E

La première génération de celui-ci a été remplacée en 2007 par du PCI-E 2.0 x16. Les cartes vidéo de 2e génération, comme indiqué précédemment, étaient physiquement et logiciellement compatibles avec la première modification de cette interface. Seulement dans ce cas, les performances du système graphique ont été considérablement réduites au niveau de la version d'interface PCI Express 1.0 16x.

Théoriquement, la limite de transfert d'informations dans ce cas était égale à 16 Gb/s. Mais 20 pour cent de l’augmentation qui en a résulté ont été consacrés à des informations confidentielles. En conséquence, dans le premier cas, le transfert réel était égal à : 8 Gb/s - (8 Gb/s x 20 % : 100 %) = 6,4 Gb/s. Et pour la deuxième exécution de l'interface graphique, cette valeur était déjà celle-ci : 16 Gb/s - (16 Gb/s x 20% : 100%) = 12,8 Gb/s. En divisant 12,8 Gb/s par 6,4 Gb/s, nous obtenons une réelle augmentation pratique des performances de 2 fois entre la 1ère et la 2ème version de PCI Express.

Troisième génération

La dernière et la plus récente mise à jour de cette interface a été publiée en 2010. La vitesse maximale du PCI-E x16 dans ce cas est passée à 64 Gb/s, et la puissance maximale de l'adaptateur graphique sans puissance supplémentaire dans ce cas peut être égale à 75 W.

Options de configuration avec plusieurs accélérateurs graphiques sur un seul PC. Leurs avantages et inconvénients

L'une des innovations les plus importantes de cette interface est la possibilité d'avoir plusieurs adaptateurs graphiques x16 à la fois. Dans ce cas, les cartes vidéo sont combinées les unes avec les autres et forment essentiellement un seul appareil. Leurs performances globales sont résumées, et cela vous permet d'augmenter considérablement les performances de votre PC en termes de traitement de l'image de sortie. Pour les solutions NVidia, ce mode est appelé SLI, et pour GPU d'AMD - CrossFire.

L'avenir de cette norme

Le slot PCI-E x16 ne changera certainement pas dans un avenir proche. Cela permettra d'utiliser des cartes vidéo plus puissantes dans le cadre de PC obsolètes et ainsi d'effectuer une mise à niveau progressive du système informatique. Les spécifications de la 4ème version de cette méthode de transfert de données sont actuellement en cours d'élaboration. Pour les adaptateurs graphiques dans ce cas, un maximum de 128 Go/s sera fourni. Cela vous permettra d'afficher l'image sur l'écran du moniteur en qualité « 4K » ou plus.

Résultats

Quoi qu'il en soit, PCI-E x16 est actuellement le seul emplacement et interface graphique. Ce sera pertinent pendant assez longtemps. Ses paramètres permettent de créer aussi bien des systèmes informatiques d'entrée de gamme que des PC hautes performances avec plusieurs accélérateurs. C’est précisément en raison de cette flexibilité qu’aucun changement significatif n’est attendu dans ce créneau.

Actuellement, dans le domaine de l'électronique complexe, on assiste à une introduction active et rapide de nouvelles technologies, à la suite de laquelle certains composants du système peuvent devenir obsolètes et ne peuvent pas être mis à jour, etc.

À cet égard, il est nécessaire d'y connecter divers modules complémentaires et accessoires, ce qui nécessite souvent certains adaptateurs.

Dans cet article, nous examinerons adaptateur PCI-E PCI, comment ça marche et quelles sont ses fonctionnalités.

Définition

De quel type d'appareil s'agit-il et à quoi sert-il ? À proprement parler, il s’agit d’un bus d’entrée et de sortie qui se connecte à un ordinateur personnel.

A ce bus lui-même, c'est-à-dire à l'adaptateur, vous pouvez connecter un certain nombre de périphériques externes (qui varie selon la configuration).

Grâce à une connexion série, ces périphériques sont connectés à l'ordinateur.

La principale caractéristique d’un tel appareil est son débit.

C'est cela qui caractérise (en général) la qualité du travail, sa rapidité et les performances de l'ordinateur et des éléments ainsi connectés.

La caractéristique de débit est exprimée en nombre de lignes de connexion (de 1 à 32).

En fonction de cette caractéristique principale, le prix peut varier considérablement. de cet appareil. Autrement dit, plus cette caractéristique est bonne (plus l'indicateur est élevé), plus le coût d'un tel appareil est élevé. De plus, tout dépend du statut du fabricant, de la fiabilité de l'équipement et de sa durabilité. En moyenne, le prix commence entre 250 et 500 roubles (pour les produits asiatiques à faible bande passante) et jusqu'à 2 000 roubles (pour les appareils européens et japonais à large bande passante).

Caractéristiques

D'un point de vue technique, un tel dispositif comporte trois composantes :

Il a été écrit ci-dessus sur l'importance exceptionnelle de la bande passante de l'appareil pour son fonctionnement normal.

Qu’est-ce que le débit ? Pour répondre à cette question, il faut comprendre le principe de fonctionnement d’un tel adaptateur.

Il est capable de connecter simultanément des équipements bidirectionnels (de la carte au périphérique et du périphérique à la carte).

Dans ce cas, le transfert de données peut s'effectuer sur une ou plusieurs lignes.

Plus ces lignes sont nombreuses, plus l'appareil fonctionne de manière stable, plus son débit est élevé et plus les équipements périphériques seront rapides.

Important! Selon le nombre de lignes, l'appareil peut avoir différentes configurations : x1, x2, x4, x8, x12, x16, x32. Le nombre indique directement le nombre de voies pour la transmission simultanée d'informations dans les deux sens. Chacune de ces bandes est constituée de deux paires de fils (pour une transmission dans deux directions).

Comme le montre la description, cette configuration affecte considérablement le coût de l'appareil.

Mais quelle signification pratique cela a-t-il : est-il vraiment judicieux de dépenser plus lors de l’achat d’un appareil ?

Cela dépend directement du nombre que vous envisagez de connecter à la carte mère : plus il y en a, plus la bande passante que l'appareil doit prendre en charge est élevée. fonctionnement stable ordinateur.

Chiffrement

Avec un tel système de transmission d’informations, un système spécifique est utilisé pour la protéger des distorsions et des pertes.

Cette méthode de protection est désignée 8V/10V.

Le fait est que pour transmettre 8 bits d'informations nécessaires, 2 bits de service supplémentaires doivent être utilisés pour assurer la sécurité et la protection contre la distorsion.

Lorsqu'un tel adaptateur fonctionne, 20 % des informations de service sont constamment transférées vers l'ordinateur, qui ne supporte aucune charge et n'est pas nécessaire à l'utilisateur. Mais c'est précisément cela qui, même s'il charge (mais très légèrement), assure la stabilité du bus et des périphériques.

Histoire

Au début des années 2000, le slot d'extension AGP était activement utilisé, et c'est avec son aide que .

Mais, à un moment donné, les performances maximales techniquement possibles ont été atteintes et le besoin s'est fait sentir de créer un nouveau type d'adaptateur.

Et bientôt le PCI-E est apparu - c'était en 2002.

Immédiatement, il y avait un besoin pour un adaptateur permettant d'installer de nouvelles solutions graphiques dans un connecteur d'extension obsolète ou vice versa.

Par conséquent, en 2002, de nombreux développeurs et fabricants ont sérieusement commencé à créer un tel adaptateur.

A cette époque, l'appareil en possédait un qualité importante– la possibilité de mettre à niveau votre PC en y dépensant des sommes minimes, car au lieu de le remplacer carte mère Un adaptateur relativement peu coûteux suffisait.

Mais le développement n'a pas abouti, car à cette époque, ils coûtaient presque le même prix que les premiers adaptateurs et il était donc nécessaire de développer une configuration d'adaptateur plus simple.

Il est intéressant de noter que les fabricants ont également constamment augmenté le débit de ces appareils. Si pour les premières configurations ce n'était pas plus de 8 Gb/s, alors pour la seconde c'était déjà 16 Gb/s, et pour la troisième – 64 Gb/s. Cela répondait aux exigences de charges de travail croissantes résultant de la modernisation des périphériques.

Dans le même temps, les créneaux avec à des vitesses différentes les transmissions sont compatibles avec tous les appareils d’un niveau « haute vitesse » inférieur.

Autrement dit, si vous connectez une plate-forme graphique de deuxième ou de première génération à un emplacement de troisième génération, l'emplacement passera automatiquement à un mode de vitesse différent correspondant à l'appareil connecté.

Différences entre PCI et PCI-E

Quelles sont les différences spécifiques entre ces deux configurations ?

Selon ses caractéristiques techniques et opérationnelles Spécifications PCI similaire à AGP, tandis que PCI-E est fondamentalement nouveau développement.

Alors que PCI assure un transfert d'informations parallèle, PCI-E assure un transfert d'informations en série, permettant ainsi d'obtenir des vitesses et des performances de transfert d'informations nettement plus élevées, même en tenant compte de l'utilisation d'un adaptateur.

Pourquoi est-ce nécessaire ?

Pourquoi avez-vous besoin d'un tel adaptateur et à quoi peut-il servir ? Est-il possible de s'en passer ?

Il faut comprendre que la plupart des utilisateurs se passent de cet équipement car il n'est pas nécessaire même sur les ordinateurs anciens soumis à une usure importante.

Il s'agit d'un équipement supplémentaire qui, dans certains cas, améliore les fonctionnalités de votre PC, mais dont l'utilisateur moyen peut facilement se passer.

En fait, l'utilisation d'un tel adaptateur n'offre qu'un seul avantage principal : la possibilité de connecter un certain nombre de périphériques à la carte mémoire, alors qu'il est impossible d'en connecter autant directement. Par exemple, vous pouvez ainsi connecter une vidéo discrète ou en plus de la vidéo principale.

Il peut également être très pratique de simultanément arrêt rapide tous les périphériques si nécessaire.

Par exemple, dans le cas où les performances de l’ordinateur diminuent ou pour d’autres raisons. Dans ce cas, l'utilisateur n'a pas besoin de désactiver les composants par programme pendant une longue période.

#PCI_Express

Le bus série PCI Express, développé par Intel et ses partenaires, est destiné à remplacer le bus parallèle PCI et sa variante étendue et spécialisée AGP. Malgré leurs noms similaires, les bus PCI et PCI Express ont peu de points communs. Le protocole de transfert de données parallèle utilisé dans PCI impose des restrictions sur la bande passante et la fréquence du bus ; Le transfert de données série utilisé dans PCI Express offre une évolutivité (les spécifications décrivent les implémentations PCI Express 1x, 2x, 4x, 8x, 16x et 32x). Sur ce moment La version actuelle du bus est la 3.0

PCI-E 3.0

En novembre 2010, l'organisation PCI-SIG, qui normalise la technologie PCI Express, a annoncé l'adoption de la spécification PCIe Base 3.0.
La principale différence par rapport aux deux versions précédentes de PCIe peut être considérée comme un schéma de codage modifié : désormais, au lieu de 8 bits d'informations utiles sur 10 bits transmis (8b/10b), 128 bits d'informations utiles sur 130 bits envoyés peuvent être transmis. via le bus, c'est-à-dire Le coefficient de charge utile est proche de 100 %. De plus, la vitesse de transfert des données est passée à 8 GT/s. Rappelons que cette valeur pour PCIe 1.x était de 2,5 GT/s, et pour PCIe 2.x de 5 GT/s.
Tous les changements ci-dessus ont conduit à doubler la bande passante du bus par rapport au bus PCI-E 2.x. Cela signifie que la bande passante totale du bus PCIe 3.0 dans une configuration 16x atteindra 32 Gb/s. Les premiers processeurs équipés d'un contrôleur PCIe 3.0 ont été Processeurs Intel, créé sur la base de la microarchitecture Ivy Bridge.

Malgré le débit plus que triplé du PCI-E 3.0 par rapport au PCI-E 1.1, les performances des mêmes cartes vidéo lors de l'utilisation de différentes interfaces ne diffèrent pas beaucoup. Le tableau ci-dessous présente les résultats des tests de la GeForce GTX 980 dans divers tests. Les mesures ont été réalisées avec les mêmes paramètres graphiques, dans la même configuration. La version du bus PCI-E a été modifiée dans les paramètres du BIOS.

PCI Express 3.0 est toujours rétrocompatible avec Versions précédentes PCIe.

PCI-E 2.0

En 2007, une nouvelle spécification de bus PCI Express, 2.0, a été adoptée, dont la principale différence est le double de la bande passante de chaque ligne de transmission dans chaque direction, c'est-à-dire dans le cas des plus populaires Version PCI-E 16x, utilisé dans les cartes vidéo, le débit est de 8 Go/s dans chaque direction. Le premier chipset à prendre en charge PCI-E 2.0 était Intel X38.

PCI-E 2.0 est entièrement rétrocompatible avec PCI-E 1.0, c'est-à-dire Tous appareils existants avec l'interface PCI-E 1.0 peut fonctionner dans les emplacements PCI-E 2.0 et vice versa.

PCI-E 1.1

La première version de l'interface PCI Express, apparue en 2002. Fournit un débit de 500 Mo/s par ligne.

Comparaison des vitesses de fonctionnement des différentes générations de PCI-E

Le bus PCI fonctionne à 33 ou 66 MHz et fournit 133 ou 266 Mo/s de bande passante, mais cette bande passante est partagée entre tous les périphériques PCI. La fréquence à laquelle fonctionne le bus PCI Express est de 1,1 à 2,5 GHz, ce qui donne un débit de 2 500 MHz / 10 * 8 = 250 * 8 Mbps = 250 Mbps (en raison du codage redondant pour la transmission de 8 bits de données, 10 bits sont en réalité informations transmises) pour chaque périphérique PCI Express 1.1 x1 dans une direction. S'il y a plusieurs lignes, pour calculer le débit, il faut multiplier la valeur de 250 Mb/sec par le nombre de lignes et par 2, car PCI Express est un bus bidirectionnel.

Nombre de voies PCI Express 1.1	Bande passante dans un sens	Débit total
1	250 Mo/s	500 Mo/s
2	500 Mo/s	1 Go/s
4	1 Go/s	2 Go/s
8	2 Go/s	4 Go/s
16	4 Go/s	8 Go/s
32	8 Go/s	16 Go/s

Note! Vous ne devez pas tenter d'installer une carte PCI Express dans un emplacement PCI et, à l'inverse, les cartes PCI ne s'installeront pas dans les emplacements PCI Express. Cependant, une carte PCI Express 1x, par exemple, peut être installée et, très probablement, fonctionnera normalement dans un emplacement PCI Express 8x ou 16x, mais pas l'inverse : une carte PCI Express 16x ne rentrera pas dans un emplacement PCI Express 1x. .

PCI Express contre PCI
Nouvelles des fronts sonores

Quand pouvons-nous nous attendre à des cartes son PCIe ?

Nos lecteurs s'interrogent sur le retard de sortie des cartes son PCI Express. Citation du forum : « Sur les nouvelles cartes mères, les emplacements PCI classiques sont rares et le son intégré est trop médiocre. Que demandent les constructeurs ? Il semble que beaucoup de temps s'est écoulé, où sont les cartes PCI Express ?

En effet, la spécification PCI Express a été annoncée mi-2002. PCIe est destiné à remplacer le bus PCI, qui est la norme généralement acceptée pour les cartes d'extension depuis plus d'une décennie.

Les principales différences entre PCI Express et PCI :

1. PCI Express est un bus série et non parallèle. Les principaux avantages sont un coût réduit, une miniaturisation, une meilleure mise à l'échelle, des paramètres électriques et de fréquence plus favorables (pas besoin de synchroniser toutes les lignes de signaux) ;
2. La spécification est divisée en une pile de protocoles, dont chaque couche peut être améliorée, simplifiée ou remplacée sans affecter les autres ;
3. La spécification contient des possibilités échange à chaud kart;
4. Le cahier des charges inclut la possibilité de créer canaux virtuels, garantissant la bande passante et le temps de réponse, collectant des statistiques de QoS (Qualité de Service) ;
5. La spécification inclut la capacité de contrôler l'intégrité des données transmises (CRC) ;
6. La spécification inclut des capacités de gestion de l'énergie.

En réalité, les seuls appareils disponibles sur le marché sont les cartes vidéo, qui permettent d'utiliser au mieux une bande passante élevée. L'emplacement pour carte graphique PCIe 16x a la vitesse la plus élevée et est connecté au northbridge du chipset. Cependant, même l'introduction des cartes vidéo a eu lieu avec gros problèmes. En raison du manque de demande et des gains de performances très faibles par rapport à l’AGP, les constructeurs ont subi des pertes. Et cela prend en compte l'absence totale d'alternative, puisque le slot AGP des nouveaux chipsets PCIe a été supprimé.

Qu'en est-il des emplacements périphériques PCIe 1x pour les cartes d'extension, telles que les cartes son, les modems, les tuners TV, etc. ? Pour eux, non seulement il existe des emplacements PCI, mais il n'y a également aucun avantage potentiel à passer à un nouveau bus. Faut-il s'étonner que, ayant tiré les leçons de l'expérience des géants des cartes vidéo, les fabricants de périphériques dotés de budgets et de marges de manœuvre plus modestes n'aient pas pris de risques et ne se sont pas précipités pour produire des cartes PCIe. Pourtant, PCIe 16x pour la vidéo est une chose, mais PCIe 1x pour les périphériques est complètement différent. Tout le monde se souvient du sort des connecteurs défectueux inventés par Intel pour les cartes audio/modems/réseau AMR, CNR, ACR.

La motivation des utilisateurs est affaiblie par un autre facteur. Chipsets modernes et les cartes mères basées sur celles-ci offrent de nombreuses capacités intégrées : son AC"97/HDA, réseau 100 Mbit/1 Gbit, matrice RAID, 8 ports USB2.0. De quoi d'autre l'utilisateur moyen a-t-il besoin ? La catégorie de passionnés sera la plus probablement préoccupé par la présence d'emplacements PCI dans la carte mère, afin de ne pas gaspiller d'argent, surtout s'il s'agit de périphériques qui ont suffisamment de PCI en réserve. Pour le son, il existe également une alternative - les périphériques USB et FireWire.

On ne peut que regretter les acheteurs qui ont encore une fois acheté du « mégahertz » et se sont retrouvés dans une situation de manque d'emplacements PCI gratuits. Mais c'est le sort inévitable de ceux qui courent devant la locomotive et achètent imprudemment quelque chose « pour l'avenir » - pour payer le progrès avec leur portefeuille et se faire un ulcère, en jurant sur les problèmes, les problèmes et en blâmant grandes entreprises dans une conspiration mondiale. Les adeptes du PCIe vivent inévitablement dans l’espoir que des périphériques pour le nouveau bus apparaîtront bientôt.

Dans le domaine audio, beaucoup espéraient une nouvelle génération de cartes son Creative pour PCIe. Mais le développement du X-Fi pour le bus PCI a duré plus de 5 ans. Selon le constructeur, les tentatives d'adaptation au PCIe ont provoqué des difficultés techniques, notamment en termes de latence (délai de retard sonore pour la mise en mémoire tampon et le traitement), de sorte que les cartes pour le nouveau bus ne devraient pas être commercialisées dans un avenir proche. Concernant les inquiétudes concernant la perte de bénéfices liée à la vente potentielle de cartes PCIe qui n'existent pas encore, Creative n'est pas à temps pour expédier aux magasins Cartes X-Fi avec bus PCI. Depuis plusieurs mois consécutifs, les nouvelles cartes sont rares et se vendent instantanément.

Du côté technique, un bus série avec la même fréquence a une latence plus élevée qu'un bus parallèle, car il n'y a donc pas de lignes de signal de service pour les tâches audio, où le plus important n'est pas la vitesse de pointe lors du transfert de gigaoctets, mais la rapidité. accès aux petits volumes, il est moins adapté. Malheureusement, il est difficile de trouver des tests comparatifs entre les cartes PCIe 1x et les cartes sur Internet. PCI. Les affirmations publicitaires sur la supériorité du bus PCIe dans tous les domaines sont difficiles à prendre au pied de la lettre.

L'encyclopédie indépendante Wikipédia dit ce qui suit : « PCIe envoie toutes les commandes de contrôle, y compris les interruptions, dans le même sens que les données. Le protocole série ne peut pas être divisé en parties distinctes, la latence est donc comparable à celle du PCI.<...>La spécification PCIe appelle ces données entrelacées « voies de données »<...>ces données ne réduisent pas nécessairement la latence des petits paquets de données transmis sur le bus. »

La raison pour laquelle certaines personnes considèrent le PCI comme une interface obsolète pour les cartes son reste floue. Une chose ressort clairement des spécifications : les périphériques audio existants ne sont pas limités par les paramètres PCI. Habituellement, faute d’arguments fondés sur des faits fiables, la discussion se transforme en guerre de religion.

Le principal magazine professionnel d'Angleterre équipement audio Sound on Sound, dans le numéro de décembre 2005, a organisé une table ronde avec des représentants de fabricants audio professionnels et leur a posé des questions similaires. Nous publions une partie de la discussion en traduction russe ( version complète sur langue anglaise peut être lu sur le site Internet du magazine mentionné).

Prise en charge PCI Express

Les PC dotés de slots PCI Express sont disponibles sur le marché depuis plus d'un an, mais aucune interface audio PCI Express n'a encore été annoncée. Que pensez-vous des capacités du nouveau bus ? De nouveaux produits prenant en charge le PCI Express devraient-ils être développés ?

Matthias Carstens, RME : La conception du bus PCI Express est beaucoup plus complexe que celle du PCI. Il ne fait aucun doute que l’industrie audio professionnelle aura besoin d’un an ou plus pour rechercher et produire des échantillons. Selon certaines sources, tôt ou tard solutions prêtes à l'emploi apparaîtra.

PCI a tout ce dont vous avez besoin pour les besoins courants. Le PCI Express ne sera utile que pour une utilisation multipiste professionnelle, lorsque le bus sera le facteur limitant. Par exemple, lors de l'utilisation de plusieurs cartes HDSP MADI (chacune avec 64 entrées/sorties), PCI Express devrait être d'une aide significative. Il n'est donc pas surprenant que nous envisageons de porter la carte MADI vers PCI Express, mais date exacte pas encore connu.

Il est intéressant de noter que les premières cartes PCI Express Firewire sont désormais disponibles. Les premiers tests montrent que tout fonctionne comme d'habitude. Ce bon signe, car en cas d'inadéquation totale du PCI Express (par exemple, clics constants, malgré une bande passante élevée), personne dans le monde audio ne serait surpris. Des tests supplémentaires avec plusieurs Fireface fonctionnant à 192 kHz seront nécessaires pour déterminer les limites de l'utilisation du PCI Express à des fins audio. Si le pneu est neuf s'adapte mieux(et même si toutes les interfaces Firewire sont basées sur PCI), la mise en œuvre du PCI Express ira plus vite.

Klaus Reitmüller, ESI : Le bus PCI Express est au moins aussi avancé et flexible que le PCI ou le PCI-X. Cependant, ils ne sont pas compatibles. Cela pose aujourd’hui de grandes difficultés aux fabricants de fer. Quoi qu'il en soit, le PCI Express fait définitivement partie des projets de développement futurs d'ESI Professional.

Rue Milo, Écho : Nous évaluons actuellement le bus PCI Express et produirons probablement des produits qui le prendront en charge à l'avenir. Un avantage potentiel par rapport au PCI réside dans la qualité de service et les capacités de gestion de la bande passante. En théorie, cela pourrait permettre une latence inférieure à celle du PCI, qui est déjà meilleure que le Firewire ou l'USB.

Bret Costin, M-Audio : PCI Express promet une bande passante accrue, mais nos utilisateurs sont jusqu'à présent plutôt satisfaits des produits Firewire, USB et PCI. Peu d'ordinateurs actuels disposent d'emplacements PCI Express supplémentaires pour l'audio, et il ne semble pas encore y avoir de prise en charge du PCI Express parmi les fabricants de puces audio.

Phil Palmer, Edirol : Nous n’avons pas encore de projets pour PCI Express. Edirol/Roland a dirigé le développement d'interfaces USB pour PC et Mac. Nous travaillons toujours en étroite collaboration avec Apple sur les produits Firewire. Nous pensons que se concentrer sur ces technologies est la meilleure façon de produire des produits de pointe. Le protocole PCI Express est encore très nouveau et, comme toutes les technologies à haut débit, il était très probablement destiné à l'origine à une sorte de transfert de données unidirectionnel continu, typique des contrôleurs de disque et des cartes graphiques.

Mario Michel, Terratec : Les systèmes audio PCI Terratec Producer sont toujours basés sur des puces de contrôleur PCI dédiées, telles que le VIA1712(24). Avant aujourd'hui Nous n'avons pas entendu parler de puces de contrôleur audio PCI Express standard, nous n'avons donc aucun projet. Dans tous les cas, PCI Express est principalement nécessaire pour un grand nombre de canaux audio (par exemple 64 canaux pour MADI). Nous ne prévoyons pas de lancer de tels appareils dans un avenir proche.

Peter Peck, Yamaha : Yamaha ne peut pas commenter les nouveaux développements en cours. Nous nous concentrons sur le développement de produits mLAN car les besoins de nos utilisateurs sont largement satisfaits par les capacités du bus IEEE1394. Pour le moment, il n'est pas urgent de se précipiter pour développer le PCI Express, alors qu'il y a déjà tellement d'entrées et de sorties via mLAN qu'il dépasse la plupart des demandes de travail avec l'audio. Cependant… il ne faut jamais dire jamais !

Jim Cooper, MOTU : En tant que fabricant leader d'interfaces audio, MOTU
étudie sérieusement toutes les nouvelles technologies d'interface.

Mort des cartes PCI

Avec l'annonce du PCI Express et la popularité des interfaces USB et Firewire, de nombreux musiciens commencent à supposer que les cartes son PCI s'apparentent à une espèce en voie de disparition. Combien de temps pensez-vous qu’il faudra pour que l’interface PCI disparaisse complètement, comme cela s’est produit avec la précédente norme ISA ?

Klaus Reitmüller, ESI : Actuellement, les solutions de bus PCI et PCI-X sont les plus rentables, aussi bien dans le segment haut de gamme où plusieurs canaux audio sont requis (par exemple, notre série MaXiO), que sur le marché d'entrée de gamme (produits tels que Juli @ ou ESP1010) . Le bus PCI permet de mettre en œuvre des solutions au meilleur rapport qualité/prix, ce qui n'est pas encore possible pour des périphériques USB ou Firewire au même prix ou avec la même qualité. Même pour cette raison, nous continuerons à voir des périphériques audio PCI pendant encore longtemps. À terme, le PCI Express remplacera le PCI et s'imposera comme une solution de choix par rapport au Firewire et certainement à l'USB.

Jim Cooper, MOTU : Les systèmes MOTU actuels sur PCI sont toujours plus performants que les produits Firewire ou USB, même sur les bus Firewire B (800 Mbps) et USB 2.0 (480 Mbps) de deuxième génération. Et nos ventes le confirment. Les systèmes PCI MOTU restent très attractifs pour de nombreux utilisateurs - principalement les acheteurs haut de gamme qui ont besoin la plus haute qualité ADC/DAC, autant de canaux que possible, divers formats Interfaces, faible latence et mélange inter-interface à grande échelle fournis par notre série de produits PCI424. Nous pensons que le système PCI424 est le meilleur système disponible dans le commerce.

Bret Costin, M-Audio : Plus probablement, ce sera deux ans plus tard. Les performances des cartes son ISA et PCI étaient très différentes, puisque ces dernières présentaient de sérieux avantages par rapport à ISA. Les avantages d'aujourd'hui ne sont pas aussi importants et, par conséquent, la promotion n'est pas suffisamment agressive pour introduire de nouvelles technologies.

Mario Michel, Terratec : Nos développements se concentrent sur l'USB 1.1/2.0 et le IEEE1394 Firewire 400/800. Nous ne prévoyons pas de nouveaux systèmes PCI dans un avenir proche et mettrons à jour les pilotes et les logiciels des produits PCI existants pendant encore longtemps. Nous vendrons nos systèmes PCI aussi longtemps que les clients seront prêts à les acheter, et je suis convaincu que les ventes stables de périphériques PCI se poursuivront au cours des 2-3 prochaines années.

Phil Palmer, Edirol : C'est difficile à prédire, mais je pense que les produits PCI continueront d'exister jusqu'à ce que les fabricants cessent d'installer des emplacements PCI dans les ordinateurs.

Matthias Carstens, RME : Au moins les 5 prochaines années. A MON HUMBLE AVIS.

Rue Milo, Écho : Les avantages du PCI Express par rapport au PCI pour l'audio ne sont pas aussi importants qu'ils l'étaient dans le cas de la supériorité du PCI sur l'ISA. Le PCI continuera probablement d'exister jusqu'à ce que les slots PCI disparaissent des cartes mères (cela a pris plusieurs années dans le cas de l'ISA), donc les interfaces audio PCI achetées aujourd'hui resteront utiles pendant longtemps. Cependant, nous pouvons nous attendre à ce que la plupart des fabricants finissent par passer au PCI Express ou ne prennent en charge que les interfaces série.

Peter Peck, Yamaha : D'après mon expérience, les musiciens préfèrent la flexibilité des périphériques externes, avec la possibilité de transférer du matériel vers un autre ordinateur sans ouvrir le boîtier. De plus, avec l’utilisation croissante d’ordinateurs portables pour la production musicale, les appareils externes s’avéreront encore plus attractifs pour l’acheteur. Cette flexibilité permet au périphérique externe de durer plus longtemps que les cartes internes et de gagner plus d'argent. C'est un autre facteur qui met en danger le bus PCI.

Merci à Sound on Sound pour cette interview intéressante. Tout récemment, la première apparition de l'interface audio PCIe a été signalée, mais uniquement pour Mac.

Digidesign propose deux versions égales de son système de production audio professionnel Outils professionnel|HD. Le constructeur s'efforce d'assurer la compatibilité avec le maximum d'ordinateurs équipés de bus PCI, PCI-X et PCIe, c'est pourquoi il continue de sortir la version existante pour PCI et annonce nouvelle version sous PCI Express.

La version Pro Tools|HD PCIe devrait être publiée pour les nouveaux Série Apple Power Mac G5. Depuis neuf Ordinateurs puissants Les Mac G5 ne disposent que de trois emplacements PCIe et la prise en charge PCIe pour Pro Tools|HD est initialement limitée à un maximum de trois cartes. Si vous avez besoin d'un plus grand nombre de cartes, vous devez utiliser le Digidesign Expansion|HD (2 400 $), qui contient un adaptateur d'extension des bus PCI, PCI-X, PCIe vers 6 emplacements PCI dans un module 4U externe.

Il n'existe actuellement aucune option pour la plateforme Windows. Digidesign prévoit de tester et d'adapter le système PCIe aux ordinateurs Windows une fois que cette plate-forme deviendra standard avec au moins trois emplacements PCIe libres sur chaque machine. Jusqu'à présent, vous pouvez utiliser la version PCI sans problème.

Les systèmes Pro Tools|HD compatibles PCIe ont le même prix que les solutions PCI. Digidesign propose un programme de mise à niveau spécial de Pro Tools LE ou Pro Tools TDM vers les systèmes Pro Tools|HD sur bus PCI, PCIe. Il existe également un programme permettant de remplacer la version PCI par PCIe.

Le site Digidesign contient une FAQ intéressante, à partir de laquelle vous pouvez comprendre que : Digidesign ne va pas arrêter de sortir la version PCI dans un avenir proche, les solutions PCIe nécessitent le progiciel Digidesign Pro Tools HD version 7.1 pour fonctionner, cela ne sera pas possible Pour installer plus de trois cartes PCIe, les solutions d'extension PCIe vers PCIe n'existent pas.

Rappelons que Système professionnel Tools|HD, dans les deux variantes avec une seule carte HD Core (PCI) ou Accel Core (PCIe), fournit 32 canaux d'entrée/sortie, 96 pistes audio et coûte 7 995 $. Deux cartes offrent deux fois plus de fonctionnalités pour 10 995 $. Trois cartes coûteront 13 995 $.

Félicitations aux fans de bus PCIe : la glace est brisée !

Matthias Carstens de RME, participant à la table ronde Sound On Sound, a commenté la situation après l'annonce de Pro Tools|HD PCIe : « Naturellement, nous ajouterons des versions PCI Express des produits existants à notre gamme. Selon lui, les premières annonces devraient avoir lieu l'année prochaine au Frankfurt Musikmesse. « Grâce aux dernières technologies FPGA, nous serons en mesure de mettre pleinement en œuvre tous les développements RME existants. Par exemple, HDSP 9652, où la technologie FPGA est entièrement implémentée dans le modèle actuel. Cette carte n'a pas de Steady Clock, et il lui manque également l'inversion de phase et le gain optionnel de +6 dB dans le Total Mix. Dans la version PCI Express, nous pouvons ajouter ces fonctionnalités. Nous créerons également une version PCI Express de la carte d'interface HDSP existante pour les utilisateurs Digiface et Multiface, mais elle sera fonctionnellement identique au modèle PCI pour la compatibilité avec les périphériques externes.

Pour l'instant, RME n'a pas l'intention d'offrir aux utilisateurs la possibilité de mettre à niveau les cartes PCI vers PCI Express, et Mathias a noté que l'annonce d'un produit PCIe pour la plate-forme Apple n'a pas affecté les projets de son entreprise de commercialiser des produits PCI Express. La raison pour laquelle d'autres fabricants n'annoncent pas de cartes PCI Express est peut-être qu'il n'existe pas de solutions d'accompagnement pour mettre en œuvre le nouveau bus, telles que des ponts PCIe à PCI, ou des puces de contrôleur disponibles dans le commerce comme la Via Envy24, qui sont largement répandues. utilisés dans le grand public.Cartes son et interfaces PCI. UN décisions similaires non en raison du manque de demande pour eux. Nous sommes dans un cercle vicieux que seuls les leaders du marché peuvent évidemment briser ; les autres rattraperont leur retard. Le mot appartient aux fabricants de puces.

PCI Express est né le 22 juillet 2002. Son créateur était Intel Corporation, et c'est ce jour-là que sa documentation technique est devenue disponible. Jusqu'à présent, au stade du développement, le « bus » portait la désignation 3GIO (entrée-sortie de troisième génération). Ces deux noms ont été labellisés PCI SIG (l'organisation qui promeut désormais cette norme).

PCIe est une connexion point à point hautes performances qui a remplacé le bus PCI (lu PiSiI). Physiquement différent en ce sens n'utilise pas commun lignes dédiées pour la communication avec le processeur, mais possède la sienne pour chaque appareil connecté. Tension de transmission du signal est de 0,8 volt. Chaque canal représente deux conducteurs physiques (quatre contacts). Lors de la transmission d'informations, huit bits sont codés sous forme de dix, ce qui offre une bonne protection contre les interférences.

Son modèle logiciel commun est similaire à son prédécesseur. Pour la transmission des données, qui dans ce cas s'effectue de manière séquentielle, un protocole physique à bande passante élevée est utilisé. Utilisé pour connecter des périphériques hautes performances. Le pseudobus s'est vu attribuer le rôle de canal local d'échange de données.

Différences entre PCI Express et PCI

PCI est avant tout un bus, c'est-à-dire canal commun, qui est partagé par tous les appareils qui y sont connectés. Et PCI Express - chaque appareil a ses propres chemins, qui sont physiquement conçus. Continuité de la structure numérique du transfert d'informations simplifie l'adaptation produits existants précédemment fabriqués pour fonctionner avec l'ancien pneu. En production, il s'avère qu'il suffit d'apporter des modifications mineures à la conception et que vous pouvez produire la même variété, mais avec une nouvelle interface.

Principe de fonctionnement, compatibilité

Étant bidirectionnelle, la connexion transmet les données en série en mode batch. Le débit dépend de la mise en œuvre dans chaque cas spécifique. PCI Express peut être une (1x), deux ou plusieurs lignes de transport (2X, 4X, 6x, 8x, 12x, 16x, 32x), qui déterminent la longueur de l'emplacement sur la carte mère. Il est typique que l'équipement soit capable de fonctionner avec n'importe lequel d'entre eux, mais les cartes d'extension adaptées à des vitesses élevées ne peuvent pas physiquement s'insérer dans des emplacements moins productifs, car leur taille n'est tout simplement pas adaptée. Bien qu'au contraire, les cartes d'extension moins productives, dotées de groupes de contacts courts, s'intègrent facilement dans des groupes plus grands et fonctionnent correctement.

Dans le tableau nous avons fourni un tableau récapitulatif du ratio nombre de lignes et bande passante:

Disponible dès maintenant plusieurs spécifications pneus :

• PCI Express 1.0 et 1.1. Les premières et les moins productives solutions, qui ne sont désormais pratiquement plus utilisées. Ils sont stockés sur d’anciennes planches encore utilisées.
• 2.0. Toutes les qualités déterminantes pour les performances ont été retravaillées et améliorées, les protocoles logiques ont été améliorés, la gestion des communications a été entièrement optimisée et la détection automatique des modules enfichables a été améliorée.
• Spécification du câble externePCIe. Permet de connecter des équipements avec un câble jusqu'à 10 m de long.
• 2.1. Un analogue intermédiaire du 2.0 avec quelques fonctionnalités avancées précédant l'apparition du 3.0.
• 3.0. Des vitesses de 8 gigatransactions par seconde (GT/s) sont rendues possibles grâce au nouveau système de cryptage 128b/130b. Ainsi, la différence entre PCI 2.0 et 3.0 réside dans le cryptage et la vitesse de transfert des données.
• 4.0. La norme a été récemment approuvée - le 5 octobre 2017. Par rapport au précédent, la vitesse est doublée. Les indicateurs individuels liés à la virtualisation ont augmenté et la transmission des paquets de données a été optimisée.
• 5.0. La sortie est provisoirement prévue pour l'hiver-printemps 2019. Une prise en charge étendue des applications permettant de visualiser la réalité virtuelle est annoncée.

Connecteurs existants et types de ports

Il existe de nombreux ports de connexion pour l'interface. Examinons quelques-uns des plus courants :

• MiniPCI-E (M.2). Un bus commun pour certains des protocoles et périphériques informatiques les plus courants dotés d'interfaces PCIe x1 et x4.
• Carte Express. Un connecteur similaire, mais avec une sortie bus uniquement pour x1 PCIe.
• AdvancedTCA, MicroTCA – ports pour équipements de communication.
• MobilePCIExpressModule (MXM) – développé par NVIDIA pour connecter des cartes vidéo.
• StackPC – pour créer des superordinateurs, vous permet de faire évoluer les appareils informatiques.

Comment connaître la version PCI Express de votre carte mère

Il est généralement écrit près de l'emplacement lui-même sur la carte mère, mais peut être écrit ailleurs. Encore souvent écrire sur l'emballage carte mère et indiqué dans le manuel. Vous pouvez accéder au site officiel et saisir le numéro de série de la carte mère dans la recherche, ou essayer de rechercher la spécification par nom et révision (variété).

Les périphériques les plus courants pour les emplacements x16 les plus productifs sont les cartes vidéo et les disques SSD. Des contrôleurs comme USB supplémentaire, SATA et ports haut débit similaires ou divers adaptateurs, tels que des cartes son, musicales, des modules Wi-Fi.

Carte vidéo

Disque dur

Adaptateur sans fil

Brochage PCI Express

Il est plus facile de montrer de manière exhaustive l'emplacement des sorties des lignes de communication en utilisant l'exemple des lignes du port le plus grand et le plus rapide.

Périphérique du groupe de contacts à emplacement PCI-Express 16x :

La connexion PCIe a prouvé son efficacité. Il répond à toutes les exigences modernes en matière de vitesse de transfert d'informations et de stabilité opérationnelle. Posséder énorme potentiel la modernisation permet de maintenir la compatibilité de plusieurs appareils différentes générations: contrôleurs, adaptateurs. En outre, il constitue un large canal pour augmenter la puissance de calcul. Le secteur des télécommunications constitue un endroit particulier et inattendu pour l'application de cette technologie.

Introduit en 2002, ce type de transport les données sont toujours les plus pertinentes, les plus répandues, en constante évolution et toujours prometteuses.