Hampir semua motherboard modern saat ini dilengkapi dengan slot ekspansi PCI-E x16. Ini tidak mengherankan: akselerator grafis diskrit dipasang di dalamnya, yang tanpanya pembuatan komputer pribadi yang produktif umumnya tidak mungkin dilakukan. Latar belakang sejarahnya, spesifikasi teknis, dan kemungkinan mode pengoperasiannya akan dibahas di masa mendatang.

Latar belakang munculnya slot ekspansi

Pada awal tahun 2000-an, dengan slot ekspansi AGP yang saat itu digunakan untuk instalasi, muncul situasi ketika tingkat kinerja maksimal tercapai dan kemampuannya tidak lagi mencukupi. Sebagai hasilnya, konsorsium PCI-SIG dibentuk, yang mulai mengembangkan komponen perangkat lunak dan perangkat keras dari slot masa depan untuk memasang akselerator grafis. Buah kreativitasnya adalah spesifikasi PCI Express 16x 1.0 pertama pada tahun 2002.

Untuk memastikan kompatibilitas antara dua port instalasi adaptor grafis diskrit yang ada pada saat itu, beberapa perusahaan mengembangkan perangkat khusus yang memungkinkan untuk menginstal solusi grafis lama di slot ekspansi baru. Dalam bahasa profesional, pengembangan ini memiliki namanya sendiri - adaptor PCI-E x16/AGP. Tujuan utamanya adalah meminimalkan biaya upgrade PC dengan menggunakan komponen dari konfigurasi unit sistem sebelumnya. Namun praktik ini tidak meluas karena fakta bahwa kartu video entry-level pada antarmuka baru memiliki biaya yang hampir sama dengan harga adaptor.

Sejalan dengan ini, modifikasi sederhana dari slot ekspansi ini dibuat untuk pengontrol eksternal, yang menggantikan port PCI yang sudah dikenal pada saat itu. Meskipun memiliki kesamaan eksternal, perangkat ini berbeda secara signifikan. Jika AGP dan PCI dapat membanggakan transfer informasi paralel, maka PCI Express adalah antarmuka serial. Performanya yang lebih tinggi dipastikan dengan peningkatan kecepatan transfer data yang signifikan dalam mode dupleks (informasi dalam hal ini dapat dikirim dalam dua arah sekaligus).

Kecepatan transfer dan metode enkripsi

Dalam penunjukan antarmuka PCI-E x16, angka tersebut menunjukkan jumlah jalur yang digunakan untuk transfer data. Dalam hal ini, ada 16 di antaranya, masing-masing terdiri dari 2 pasang kabel untuk mengirimkan informasi. Sebagaimana dicatat, kecepatan yang lebih tinggi dipastikan oleh fakta bahwa pasangan ini beroperasi dalam mode dupleks penuh. Artinya, transfer informasi bisa terjadi dua arah sekaligus.

Untuk melindungi dari kemungkinan kehilangan atau distorsi data yang dikirimkan, antarmuka ini menggunakan sistem perlindungan informasi khusus yang disebut 8V/10V. Penunjukan ini diuraikan sebagai berikut: untuk transmisi data 8 bit yang benar dan benar, harus dilengkapi dengan 2 bit layanan untuk melakukan pemeriksaan kebenaran. Dalam hal ini, sistem dipaksa untuk mengirimkan 20 persen informasi layanan, yang tidak membawa beban yang berguna bagi pengguna komputer. Namun ini adalah harga untuk pengoperasian subsistem grafis komputer pribadi yang andal dan stabil, dan tentu saja tidak ada cara untuk melakukannya tanpanya.

Versi PCI-E

Konektor PCI-E x16 secara eksternal sama di semua motherboard. Hanya kecepatan transfer informasi dalam setiap kasus yang mungkin berbeda secara signifikan. Alhasil, performa perangkat pun berbeda. Dan modifikasi antarmuka grafis ini adalah sebagai berikut:

• Modifikasi PCI pertama - Express x16 v. 1.0 memiliki throughput teoretis 8 Gb/s.
• PCI generasi ke-2 - Ekspres x16 v. 2.0 sudah memiliki throughput dua kali lipat yaitu 16 Gb/s.
• Tren serupa terus berlanjut untuk versi ketiga antarmuka ini. Dalam hal ini, angka ini ditetapkan pada 64 Gb/s.

Tidak mungkin membedakan secara visual berdasarkan lokasi kontak. Pada saat yang sama, mereka kompatibel satu sama lain. Misalnya, jika Anda memasang kartu adaptor grafis di slot versi 3.0 yang memenuhi spesifikasi 2.0 pada tingkat fisik, maka seluruh sistem pemrosesan akan secara otomatis beralih ke mode kecepatan terendah (yaitu 2.0) dan akan terus berfungsi dengan throughput 64 Gb/s.

PCI Express generasi pertama

Seperti disebutkan sebelumnya, PCI Express pertama kali diperkenalkan pada tahun 2002. Peluncurannya menandai munculnya komputer pribadi dengan beberapa adaptor grafis, yang juga dapat meningkatkan kinerja bahkan dengan satu akselerator terpasang. Standar AGP 8X mengizinkan throughput 2,1 Gb/s, dan revisi pertama PCI Express - 8 Gb/s.

Tentu saja, tidak perlu membicarakan peningkatan delapan kali lipat. 20 persen dari peningkatan tersebut digunakan untuk mentransfer informasi layanan, yang memungkinkan ditemukannya kesalahan.

Modifikasi kedua PCI-E

Generasi pertama yang satu ini digantikan pada tahun 2007 oleh PCI-E 2.0 x16. Kartu video generasi ke-2, seperti disebutkan sebelumnya, kompatibel secara fisik dan perangkat lunak dengan modifikasi pertama antarmuka ini. Hanya dalam kasus ini kinerja sistem grafis berkurang secara signifikan ke level versi antarmuka PCI Express 1.0 16x.

Secara teoritis, batas transfer informasi dalam hal ini adalah sebesar 16 Gb/s. Namun 20 persen dari peningkatan yang dihasilkan dihabiskan untuk kepemilikan informasi. Hasilnya, dalam kasus pertama, transfer sebenarnya sama dengan: 8 Gb/s - (8 Gb/s x 20%: 100%) = 6,4 Gb/s. Dan untuk eksekusi antarmuka grafis kedua, nilainya sudah seperti ini: 16 Gb/s - (16 Gb/s x 20%: 100%) = 12,8 Gb/s. Dengan membagi 12,8 Gb/s dengan 6,4 Gb/s, kami memperoleh peningkatan kinerja nyata sebesar 2 kali lipat antara PCI Express versi pertama dan kedua.

Generasi ketiga

Pembaruan terakhir dan terkini dari antarmuka ini dirilis pada tahun 2010. Kecepatan puncak PCI-E x16 dalam hal ini telah meningkat menjadi 64 Gb/s, dan daya maksimum adaptor grafis tanpa daya tambahan dalam hal ini dapat sama dengan 75 W.

Opsi konfigurasi dengan beberapa akselerator grafis dalam satu PC. Pro dan kontra mereka

Salah satu inovasi terpenting dari antarmuka ini adalah kemampuan untuk memiliki beberapa adaptor grafis x16 sekaligus. Dalam hal ini, kartu video digabungkan satu sama lain dan pada dasarnya membentuk satu perangkat. Kinerja keseluruhannya dirangkum, dan ini memungkinkan Anda meningkatkan kinerja PC secara signifikan dalam hal pemrosesan gambar keluaran. Untuk solusi dari NVidia, mode ini disebut SLI, dan untuk prosesor grafis dari AMD - CrossFire.

Masa depan standar ini

Slot PCI-E x16 dipastikan tidak akan berubah dalam waktu dekat. Hal ini akan memungkinkan kartu video yang lebih produktif untuk digunakan sebagai bagian dari PC usang dan dengan demikian melakukan peningkatan bertahap pada sistem komputer. Sekarang spesifikasi untuk versi ke-4 dari metode transfer data ini sedang dikerjakan. Untuk adapter grafis dalam hal ini akan disediakan maksimal 128 GB/s. Ini memungkinkan Anda menampilkan gambar di layar monitor dalam kualitas “4K” atau lebih.

Hasil

Meskipun begitu, PCI-E x16 saat ini merupakan satu-satunya slot grafis dan antarmuka. Ini akan relevan untuk waktu yang lama. Parameternya memungkinkan Anda membuat sistem komputer entry-level dan PC berperforma tinggi dengan beberapa akselerator. Justru karena fleksibilitas inilah diharapkan tidak ada perubahan signifikan dalam ceruk ini.

Saya telah ditanyai pertanyaan ini lebih dari satu kali, jadi sekarang saya akan mencoba menjawabnya sejelas dan sesingkat mungkin. Untuk itu, saya akan memberikan gambar slot ekspansi PCI Express dan PCI pada motherboard untuk pemahaman yang lebih jelas dan, tentu saja, saya akan menunjukkan perbedaan utama dalam karakteristiknya, yaitu. segera Anda akan mengetahui apa itu antarmuka ini dan seperti apa tampilannya.

Jadi pertama-tama mari kita jawab secara singkat pertanyaannya, apa sebenarnya PCI Express dan PCI itu?

Apa itu PCI Express dan PCI?

PCI adalah bus input/output paralel komputer untuk menghubungkan perangkat periferal ke motherboard komputer. PCI digunakan untuk menghubungkan: kartu video, kartu suara, kartu jaringan, TV tuner, dan perangkat lainnya. Antarmuka PCI sudah usang, jadi Anda mungkin tidak akan dapat menemukan, misalnya, kartu video modern yang terhubung melalui PCI.

PCI Ekspres(PCIe atau PCI-E) adalah bus input/output serial komputer untuk menghubungkan perangkat periferal ke motherboard komputer. Itu. ini sudah menggunakan koneksi serial dua arah, yang dapat memiliki beberapa jalur (x1, x2, x4, x8, x12, x16 dan x32) semakin banyak jalur tersebut, semakin tinggi bandwidth bus PCI-E. Antarmuka PCI Express digunakan untuk menghubungkan perangkat seperti kartu video, kartu suara, kartu jaringan, drive SSD dan lain-lain.

Ada beberapa versi antarmuka PCI-E: 1.0, 2.0 dan 3.0 (versi 4.0 akan segera dirilis). Antarmuka ini biasanya ditetapkan, misalnya seperti ini PCI-E 3.0x16, yang berarti versi PCI Express 3.0 dengan 16 jalur.

Jika kita berbicara tentang apakah, misalnya, kartu video yang memiliki antarmuka PCI-E 3.0 akan berfungsi pada motherboard yang hanya mendukung PCI-E 2.0 atau 1.0, pengembang mengatakan bahwa semuanya akan berfungsi, tentu saja perlu diingat bahwa bandwidth akan dibatasi oleh kemampuan motherboard. Oleh karena itu, dalam hal ini, menurut saya tidak ada gunanya membayar lebih untuk kartu video dengan versi PCI Express yang lebih baru ( jika hanya untuk masa depan, mis. Apakah Anda berencana membeli motherboard baru dengan PCI-E 3.0?). Demikian pula sebaliknya, misalkan motherboard Anda mendukung versi PCI Express 3.0, dan kartu video Anda mendukung versi 1.0, maka konfigurasi ini juga akan berfungsi, tetapi hanya dengan kemampuan PCI-E 1.0, yaitu. Tidak ada batasan di sini, karena kartu video dalam hal ini akan bekerja pada batas kemampuannya.

Perbedaan antara PCI Express dan PCI

Perbedaan utama dalam karakteristiknya tentu saja adalah throughput; untuk PCI Express jauh lebih tinggi, misalnya PCI pada 66 MHz memiliki throughput 266 MB/detik, dan PCI-E 3.0 (x16) 32 Gb/dtk.

Secara eksternal, antarmukanya juga berbeda, jadi menyambungkan, misalnya, kartu video PCI Express ke slot ekspansi PCI tidak akan berfungsi. Antarmuka PCI Express dengan jumlah jalur yang berbeda juga berbeda, sekarang saya akan menunjukkan semua ini dalam gambar.

Slot ekspansi PCI Express dan PCI pada motherboard

Slot PCI dan AGP

PCI-E x1, PCI-E x16 dan slot PCI

PCI Express adalah antarmuka baru PCI Ekspres(PCI-E), yang menggantikan PCI. Perbedaan utama PCI Ekspres dan PCI adalah bus PCI adalah bus paralel, dan PCI-E adalah bus serial, yang memungkinkan untuk mengurangi jumlah pin dan meningkatkan bandwidth serta mengurangi konsumsi daya.

slot PCI-Express

Ada beberapa varian PCI-E, yang panjang konektornya berbeda satu sama lain. Semakin panjang konektornya, semakin cepat kerjanya. Misalnya, terdapat satu slot PCI-E x1, serta PCI-E x4 yang lebih panjang, PCI-E x8, dan terutama PCI-E x16 yang bertenaga, yang ukurannya hampir sama dengan PCI klasik.

Jenis slot PCI Express

Harap dicatat bahwa slot PCI Express memiliki ukuran berbeda untuk kartu ekspansi berbeda. Selain itu, kartu ekspansi PCIe cocok dan berfungsi secara normal di slot mana pun dengan jumlah baris yang sama atau lebih banyak. Misalnya, kartu PCI Express x1 akan berfungsi dengan baik di slot x4 dan x16. Ketiga jenis konektor tersebut dapat ditemukan di motherboard.

PCI Ekspres 2.0

Meskipun PCI Ekspres dikembangkan baru-baru ini oleh PCI-SIG (PCI Special Interest Group), yang mengembangkan standar untuk antarmuka ini, spesifikasi baru PCI Express 2.0 (PCIe 2.0) telah disajikan, yang selanjutnya meningkatkan throughput. Pada saat yang sama, PCIe 2.0 sepenuhnya kompatibel dengan antarmuka PCIe 1.1, dan kartu ekspansi lama akan berfungsi normal di motherboard baru.

PCI Express Eksternal

PCI-SIG mengumumkan penerapan spesifikasi PCI Express External Cabling 1.0, yang menjelaskan standar untuk mentransfer data melalui antarmuka eksternal PCI Express 1.1. Dalam standar ini, terdapat empat konektor eksternal: PCI Express x1, x4, x8 dan x16, tiga konektor terakhir dilengkapi dengan tab khusus yang memudahkan koneksi.

Jika Anda bertanya antarmuka mana yang harus digunakan untuk solid-state drive yang mendukung protokol NVMe, maka siapa pun (yang bahkan tahu apa itu NVMe) akan menjawab: tentu saja PCIe 3.0 x4! Benar, kemungkinan besar dia akan mengalami kesulitan dengan pembenaran. Paling-paling, kami akan mendapatkan jawaban bahwa drive tersebut mendukung PCIe 3.0 x4, dan bandwidth antarmuka itu penting. Memang benar, tetapi semua pembicaraan tentang hal itu dimulai hanya ketika beberapa drive dalam beberapa operasi menjadi sempit dalam kerangka SATA "biasa". Namun antara 600 MB/s dan (yang juga teoritis) 4 GB/s pada antarmuka PCIe 3.0 x4, terdapat jurang yang sangat dalam, penuh dengan banyak pilihan! Bagaimana jika satu jalur PCIe 3.0 sudah cukup, karena ukurannya sudah satu setengah kali lebih besar dari SATA600? Yang menambah bahan bakar adalah produsen pengontrol yang mengancam untuk beralih ke PCIe 3.0 x2 dalam produk anggaran, serta fakta bahwa banyak pengguna tidak memiliki ini dan itu. Lebih tepatnya, secara teoritis ada, tetapi mereka hanya dapat dilepaskan dengan mengkonfigurasi ulang sistem atau bahkan mengubah sesuatu di dalamnya yang tidak ingin Anda lakukan. Tetapi saya ingin membeli solid-state drive kelas atas, tetapi ada kekhawatiran bahwa ini tidak akan memberikan manfaat sama sekali (bahkan kepuasan moral dari hasil pengujian utilitas).

Tapi apakah ini benar atau tidak? Dengan kata lain, apakah benar-benar perlu untuk fokus secara eksklusif pada mode pengoperasian yang didukung - atau apakah masih memungkinkan dalam praktiknya? menyerahkan prinsip? Inilah yang kami putuskan untuk diperiksa hari ini. Biarlah pengecekannya cepat dan tidak berpura-pura lengkap, tetapi informasi yang diterima harus cukup (menurut kita) setidaknya untuk memikirkannya... Untuk saat ini, mari kita kenali teorinya secara singkat.

PCI Express: standar yang ada dan bandwidthnya

Mari kita mulai dengan apa itu PCIe dan seberapa cepat antarmuka ini beroperasi. Hal ini sering disebut “bus,” yang secara ideologis agak salah: dengan demikian, tidak ada bus yang menghubungkan semua perangkat. Pada kenyataannya terdapat sekumpulan koneksi point-to-point (mirip dengan banyak antarmuka serial lainnya) dengan pengontrol di tengah dan perangkat yang terpasang padanya (masing-masing dapat menjadi hub tingkat berikutnya).

Versi pertama PCI Express muncul hampir 15 tahun yang lalu. Fokus pada penggunaan di dalam komputer (seringkali dalam satu papan) memungkinkan terciptanya standar kecepatan tinggi: 2,5 gigatransaksi per detik. Karena antarmukanya bersifat serial dan full-duplex, satu jalur PCIe (x1; efektifnya unit atom) memberikan kecepatan transfer data hingga 5 Gbps. Namun, di setiap arah hanya setengahnya, yaitu 2,5 Gbps, dan ini adalah kecepatan penuh antarmuka, bukan yang "berguna": untuk meningkatkan keandalan, setiap byte dikodekan dengan 10 bit, sehingga throughput teoritis dari satu jalur PCIe 1.x kira-kira 250 MB/s sekali jalan. Dalam praktiknya, transfer informasi layanan masih diperlukan, dan pada akhirnya lebih tepat membicarakan transfer data pengguna sebesar ≈200 MB/s. Namun, yang pada saat itu tidak hanya memenuhi kebutuhan sebagian besar perangkat, namun juga menyediakan cadangan yang kuat: ingatlah bahwa pendahulu PCIe di segmen antarmuka sistem massal, yaitu bus PCI, menyediakan throughput sebesar 133 MB/ S. Dan bahkan jika kita mempertimbangkan tidak hanya implementasi massal, tetapi juga semua opsi PCI, maksimumnya adalah 533 MB/s, dan untuk seluruh bus, yaitu, PS semacam itu dibagi ke dalam semua perangkat yang terhubung dengannya. Di sini, 250 MB/s (karena untuk PCI juga, biasanya diberikan total dan bukan throughput berguna) per baris - untuk penggunaan eksklusif. Dan untuk perangkat yang membutuhkan lebih banyak, pada awalnya dimungkinkan untuk menggabungkan beberapa baris ke dalam satu antarmuka, dengan pangkat dua - dari 2 hingga 32, yaitu, versi x32 yang disediakan oleh standar dapat mentransmisikan hingga 8 GB/s di setiap baris. arah. Di komputer pribadi, x32 tidak digunakan karena kerumitan pembuatan dan pengkabelan pengontrol dan perangkat yang sesuai, jadi opsi maksimum adalah 16 baris. Itu (dan masih digunakan) terutama oleh kartu video, karena sebagian besar perangkat tidak memerlukan banyak hal. Secara umum, untuk sebagian besar dari mereka, satu baris sudah cukup, tetapi beberapa berhasil menggunakan x4 dan x8: hanya pada topik penyimpanan - pengontrol RAID atau SSD.

Waktu tidak berhenti, dan sekitar 10 tahun yang lalu PCIe versi kedua muncul. Peningkatan tidak hanya terjadi pada kecepatan, tetapi langkah maju juga diambil dalam hal ini - antarmuka mulai menyediakan 5 gigatransaksi per detik dengan tetap mempertahankan skema pengkodean yang sama, yaitu throughput menjadi dua kali lipat. Dan meningkat dua kali lipat lagi pada tahun 2010: PCIe 3.0 menyediakan 8 (bukan 10) gigatransaksi per detik, namun redundansinya telah dikurangi - sekarang 130 bit digunakan untuk mengkodekan 128, bukan 160 seperti sebelumnya. Pada prinsipnya, versi PCIe 4.0 dengan kecepatan dua kali lipat sudah siap untuk muncul di atas kertas, tetapi kemungkinan besar kita tidak akan melihatnya di perangkat keras dalam waktu dekat. Faktanya, PCIe 3.0 masih digunakan di banyak platform bersama dengan PCIe 2.0, karena kinerja PCIe 2.0 hanya... tidak diperlukan untuk banyak aplikasi. Dan jika diperlukan, metode agregasi garis lama yang bagus dapat digunakan. Hanya masing-masing slot yang menjadi empat kali lebih cepat selama beberapa tahun terakhir, yaitu PCIe 3.0 x4 adalah PCIe 1.0 x16, slot tercepat di komputer pada pertengahan tahun 2000-an. Opsi ini didukung oleh pengontrol SSD kelas atas, dan disarankan untuk menggunakannya. Jelas bahwa jika peluang seperti itu ada, maka banyak dan tidak sedikit. Bagaimana jika dia tidak ada? Apakah akan ada masalah, dan jika iya, apa sajakah masalah tersebut? Inilah pertanyaan yang harus kita tangani.

Metodologi pengujian

Tidak sulit untuk melakukan pengujian dengan versi standar PCIe yang berbeda: hampir semua pengontrol memungkinkan Anda untuk menggunakan tidak hanya pengontrol yang didukungnya, tetapi juga semua pengontrol sebelumnya. Lebih sulit lagi dengan jumlah jalur: kami ingin menguji opsi secara langsung dengan satu atau dua jalur PCIe. Board Asus H97-Pro Gamer dengan chipset Intel H97 yang biasa kami gunakan tidak support full set, namun selain slot “prosesor” x16 (yang biasa digunakan), ada satu lagi yang beroperasi di PCIe 2.0 x2 atau mode x4. Kami menggunakan trio ini, menambahkan mode slot “prosesor” PCIe 2.0 untuk mengevaluasi apakah ada perbedaan. Namun, dalam hal ini, tidak ada “perantara” asing antara prosesor dan SSD, tetapi ketika bekerja dengan slot “chipset”, ada: chipset itu sendiri, yang sebenarnya terhubung ke prosesor dengan PCIe 2.0 x4 yang sama . Beberapa mode operasi lagi dapat ditambahkan, tetapi kami masih akan melakukan sebagian besar studi pada sistem lain.

Faktanya adalah kami memutuskan untuk mengambil kesempatan ini dan sekaligus memeriksa satu “legenda urban”, yaitu keyakinan tentang manfaat penggunaan prosesor papan atas untuk menguji drive. Jadi kami mengambil Core i7-5960X delapan inti - kerabat Core i3-4170 yang biasanya digunakan dalam pengujian (ini adalah Haswell dan Haswell-E), tetapi memiliki inti empat kali lebih banyak. Selain itu, board Asus Sabertooth X99 yang ditemukan di tempat sampah berguna bagi kita saat ini karena hadirnya slot PCIe x4, yang notabene bisa berfungsi sebagai x1 atau x2. Dalam sistem ini, kami menguji tiga opsi x4 (PCIe 1.0/2.0/3.0) dari prosesor dan chipset PCIe 1.0 x1, PCIe 1.0 x2, PCIe 2.0 x1 dan PCIe 2.0 x2 (dalam semua kasus, konfigurasi chipset ditandai dalam diagram dengan (C)). Apakah masuk akal untuk beralih ke PCIe versi pertama sekarang, mengingat fakta bahwa hampir tidak ada satu board pun yang hanya mendukung versi standar ini dan dapat melakukan booting dari perangkat NVMe? Dari sudut pandang praktis, tidak, tetapi untuk memeriksa asumsi rasio PCIe 1.1 x4 = PCIe 2.0 x2 dan sejenisnya secara apriori, ini akan berguna bagi kami. Jika pengujian menunjukkan bahwa skalabilitas bus sesuai dengan teori, maka tidak masalah bahwa kita belum dapat memperoleh cara praktis yang signifikan untuk menghubungkan PCIe 3.0 x1/x2: yang pertama akan identik dengan PCIe 1.1 x4 atau PCIe 2.0 x2, dan yang kedua - PCIe 2.0 x4 . Dan kami memilikinya.

Dalam hal perangkat lunak, kami membatasi diri hanya pada Anvil's Storage Utilities 1.1.0: perangkat ini mengukur berbagai karakteristik drive tingkat rendah dengan cukup baik, dan kami tidak memerlukan yang lain. Justru sebaliknya: pengaruh apa pun dari komponen lain dari sistem sangat tidak diinginkan, sehingga bahan sintetis tingkat rendah tidak memiliki alternatif lain untuk tujuan kita.

Kami menggunakan Patriot Hellfire 240 GB sebagai “fluida kerja”. Seperti yang ditemukan selama pengujian, ini bukanlah pemegang rekor kinerja, tetapi karakteristik kecepatannya cukup konsisten dengan hasil SSD terbaik di kelas yang sama dan kapasitas yang sama. Ya, dan sudah ada perangkat yang lebih lambat di pasaran, dan akan ada lebih banyak lagi perangkat tersebut. Pada prinsipnya, pengujian dapat diulang dengan sesuatu yang lebih cepat, tetapi menurut pendapat kami, hal ini tidak perlu - hasilnya dapat diprediksi. Tapi jangan terlalu terburu-buru, tapi mari kita lihat apa yang kita punya.

Hasil tes

Saat menguji Hellfire, kami memperhatikan bahwa kecepatan maksimum untuk operasi sekuensial hanya dapat “diperas” dari beban multi-utas, jadi ini juga perlu diperhitungkan untuk masa depan: throughput teoretis hanya bersifat teoretis, karena “ data nyata yang diterima dalam program berbeda dalam skenario berbeda tidak akan lagi bergantung padanya, tetapi pada program dan skenario ini - tentu saja, jika keadaan force majeure tidak mengganggu :) Inilah keadaan yang sekarang kita amati : telah dikatakan di atas bahwa PCIe 1.x x1 berukuran ≈200 MB/s, dan itulah yang kita lihat. Dua jalur PCIe 1.x atau satu PCIe 2.0 dua kali lebih cepat, dan itulah yang kami lihat. Empat jalur PCIe 1.x, dua jalur PCIe 2.0, atau satu PCIe 3.0 masih dua kali lebih cepat, yang dikonfirmasi untuk dua opsi pertama, sehingga opsi ketiga kemungkinan besar tidak akan berbeda. Artinya, pada prinsipnya, skalabilitas, seperti yang diharapkan, ideal: pengoperasiannya linier, flash menanganinya dengan baik, sehingga antarmuka penting. Lampu kilat berhenti mengatasinya dengan baik ke PCIe 2.0 x4 untuk perekaman (yang berarti PCIe 3.0 x2 juga cocok). Membaca “mungkin” lebih banyak, tetapi langkah terakhir sudah memberikan peningkatan satu setengah, dan bukan dua kali lipat (seperti yang seharusnya). Kami juga mencatat bahwa tidak ada perbedaan mencolok antara chipset dan pengontrol prosesor, dan juga antar platform. Namun, LGA2011-3 sedikit lebih maju, namun hanya sedikit.

Semuanya mulus dan indah. Tetapi tidak merobek template: maksimum dalam pengujian ini hanya sedikit lebih dari 500 MB/s, dan ini cukup mampu bahkan untuk SATA600 atau (dalam aplikasi pengujian hari ini) PCIe 1.0 x4 / PCIe 2.0 x2 / PCIe 3.0x1. Itu benar: jangan khawatir dengan dirilisnya pengontrol anggaran untuk PCIe x2 atau kehadiran hanya begitu banyak saluran (dan standar versi 2.0) di slot M.2 pada beberapa papan ketika lebih banyak saluran tidak diperlukan. Terkadang Anda tidak memerlukan sebanyak itu: hasil maksimal dapat dicapai dengan antrean 16 perintah, hal ini tidak lazim untuk perangkat lunak yang diproduksi secara massal. Lebih sering ada antrian dengan 1-4 perintah, dan untuk ini Anda dapat bertahan dengan satu baris PCIe pertama dan bahkan SATA pertama. Namun, ada biaya tambahan dan hal lainnya, jadi antarmuka yang cepat berguna. Namun, terlalu cepat mungkin tidak berbahaya.

Selain itu, dalam pengujian ini, platform berperilaku berbeda, dan dengan satu antrian perintah - secara fundamental berbeda. “Masalahnya” bukanlah banyak core yang buruk. Mereka tidak digunakan di sini, kecuali mungkin satu, dan tidak terlalu banyak sehingga mode peningkatan diterapkan sepenuhnya. Jadi kami memiliki perbedaan sekitar 20% dalam frekuensi inti dan satu setengah kali dalam memori cache - di Haswell-E ia beroperasi pada frekuensi yang lebih rendah, dan tidak sinkron dengan inti. Secara umum, platform kelas atas hanya berguna untuk melumpuhkan “Yops” maksimum melalui mode paling multi-thread dengan kedalaman antrian perintah yang besar. Satu-satunya hal yang disayangkan adalah dari sudut pandang kerja praktek, ini adalah sintetis yang sepenuhnya berbentuk bola dalam ruang hampa :)

Dalam rekaman tersebut, situasinya tidak berubah secara mendasar - dalam segala hal. Namun lucunya pada kedua sistem tersebut, mode PCIe 2.0 x4 di slot “prosesor” ternyata menjadi yang tercepat. Pada keduanya! Dan dengan beberapa pemeriksaan/pemeriksaan ulang. Pada titik ini Anda tidak bisa tidak memikirkan apakah Anda membutuhkannya ini adalah standar baru Anda Atau lebih baik tidak terburu-buru sama sekali...

Saat bekerja dengan balok dengan ukuran berbeda, gambaran teoritisnya dihancurkan oleh fakta bahwa meningkatkan kecepatan antarmuka masih masuk akal. Angka yang dihasilkan sedemikian rupa sehingga beberapa jalur PCIe 2.0 saja sudah cukup, namun kenyataannya kinerjanya lebih rendah dibandingkan PCIe 3.0 x4, meski tidak beberapa kali lipat. Dan secara umum, di sini platform anggaran “menyumbat” platform teratas ke tingkat yang lebih besar. Namun operasi semacam inilah yang terutama ditemukan pada perangkat lunak aplikasi, yaitu diagram ini paling mendekati kenyataan. Akibatnya, tidak mengherankan jika antarmuka yang tebal dan protokol yang modis tidak memberikan efek “wow”. Lebih tepatnya, mereka yang beralih dari mekanik akan diberikan, tetapi sama persis dengan solid-state drive dengan antarmuka apa pun yang akan menyediakannya.

Total

Untuk mempermudah melihat gambaran rumah sakit secara keseluruhan, kami menggunakan skor yang diberikan oleh program (total - untuk membaca dan menulis), menormalkannya sesuai dengan mode "chipset" PCIe 2.0 x4: saat ini adalah yang paling banyak tersedia, karena dapat ditemukan bahkan pada platform LGA1155 atau AMD tanpa perlu "menyinggung" kartu video. Selain itu, ini setara dengan PCIe 3.0 x2, yang sedang dipersiapkan untuk dikuasai oleh pengontrol anggaran. Dan pada platform AMD AM4 yang baru, sekali lagi, mode inilah yang dapat diperoleh tanpa mempengaruhi kartu video diskrit.

Jadi apa yang kita lihat? Penggunaan PCIe 3.0 x4, jika memungkinkan, tentu saja lebih disukai, tetapi tidak perlu: ini memberikan kinerja tambahan sebesar 10% untuk drive NVMe kelas menengah (di segmen awalnya atas). Itupun - karena operasi yang, secara umum, tidak begitu sering ditemui dalam praktik. Mengapa opsi khusus ini diterapkan dalam kasus ini? Pertama, ada peluang seperti itu, tetapi cadangannya tidak cukup untuk kantong. Kedua, ada drive yang bahkan lebih cepat daripada pengujian kami Patriot Hellfire. Ketiga, terdapat area aktivitas di mana beban yang “tidak lazim” untuk sistem desktop cukup umum terjadi. Selain itu, di sinilah kinerja sistem penyimpanan data, atau setidaknya kemampuan untuk membuat sebagian darinya menjadi sangat cepat, menjadi hal yang paling penting. Namun hal ini tidak berlaku pada komputer pribadi biasa.

Di dalamnya, seperti yang bisa kita lihat, penggunaan PCIe 2.0 x2 (atau, karenanya, PCIe 3.0 x1) tidak menyebabkan penurunan kinerja yang drastis - hanya sebesar 15-20%. Dan ini terlepas dari kenyataan bahwa dalam kasus ini kami membatasi potensi kemampuan pengontrol sebanyak empat kali lipat! Untuk banyak operasi, throughput ini cukup. Satu jalur PCIe 2.0 tidak lagi cukup, jadi masuk akal bagi pengontrol untuk mendukung PCIe 3.0 - dan mengingat sangat kekurangan jalur dalam sistem modern, ini akan berfungsi dengan baik. Selain itu, lebar x4 berguna - meskipun tidak ada dukungan untuk PCIe versi modern di sistem, ini tetap memungkinkan Anda bekerja dengan kecepatan normal (walaupun lebih lambat dari yang mungkin terjadi) jika ada lebar yang lebih atau kurang celah.

Pada prinsipnya, sejumlah besar skenario di mana memori flash itu sendiri ternyata menjadi penghambat (ya, ini mungkin dan tidak hanya melekat pada mekanik) mengarah pada fakta bahwa empat jalur PCIe versi ketiga pada ini drive sekitar 3,5 kali lebih cepat dari yang pertama - throughput teoretis dari kedua kasus ini berbeda 16 kali lipat. Ini, tentu saja, tidak berarti Anda harus terburu-buru untuk menguasai antarmuka yang sangat lambat - waktunya telah habis selamanya. Hanya saja banyak kemungkinan antarmuka cepat yang hanya dapat direalisasikan di masa depan. Atau dalam kondisi yang tidak akan pernah ditemui langsung oleh pengguna komputer biasa seumur hidupnya (kecuali mereka yang suka membandingkan dirinya dengan entah apa). Sebenarnya, itu saja.

Ketika kita berbicara tentang bus PCI Express (PCI-E), mungkin hal pertama yang membedakannya dari solusi serupa lainnya adalah efisiensinya. Berkat bus modern ini, kinerja komputer meningkat dan kualitas grafis meningkat.

Selama bertahun-tahun, bus PCI (Peripheral Component Interconnect) digunakan untuk menghubungkan kartu video ke motherboard, selain itu juga digunakan untuk menghubungkan beberapa perangkat lain, seperti kartu jaringan dan suara.

Berikut tampilan slotnya:

PCI-Express secara efektif merupakan generasi berikutnya dari bus PCI, yang menawarkan peningkatan fungsionalitas dan kinerja. Ini menggunakan koneksi serial di mana terdapat beberapa jalur, yang masing-masing mengarah ke perangkat yang sesuai, yaitu. Setiap perangkat periferal mendapatkan salurannya sendiri, yang meningkatkan kinerja komputer secara keseluruhan.

PCI-Express mendukung hot plugging, mengkonsumsi lebih sedikit energi dibandingkan pendahulunya, dan mengontrol integritas data yang dikirimkan. Selain itu, kompatibel dengan driver bus PCI. Fitur luar biasa lainnya dari bus ini adalah skalabilitasnya, yaitu. kartu pci express terhubung dan berfungsi di slot mana pun dengan bandwidth yang sama atau lebih besar. Kemungkinan besar, fitur ini akan memastikan penggunaannya selama bertahun-tahun yang akan datang.

Jenis slot PCI tradisional cukup baik untuk fungsi audio/video dasar. Dengan bus AGP, skema untuk bekerja dengan data multimedia telah ditingkatkan, dan kualitas data audio/video pun meningkat. Tidak lama kemudian kemajuan dalam mikroarsitektur prosesor mulai menunjukkan dengan lebih jelas kelambatan bus PCI, yang membuat model komputer tercepat dan terbaru pada masa itu nyaris tidak dapat berjalan dengan baik.

Karakteristik dan Bandwidth Bus PCI-E

Ini dapat memiliki dari satu jalur koneksi dua arah x1, hingga x32 (32 jalur). Jalur ini beroperasi berdasarkan titik-ke-titik. Versi modern menyediakan bandwidth yang jauh lebih besar dibandingkan pendahulunya. x16 dapat digunakan untuk menghubungkan kartu video, dan x1 dan x2 dapat digunakan untuk menghubungkan kartu biasa.

Berikut tampilan slot x1 dan pci express x16:

PCI-E
Jumlah baris x1 x2 x4 x8 x16 x32
Bandwidth 500 MB/dtk 1000 MB/dtk 2000 MB/dtk 4000 MB/dtk 8000 MB/dtk 16000 MB/dtk

Versi dan kompatibilitas PCI-E

Jika menyangkut komputer, penyebutan versi apa pun dikaitkan dengan masalah kompatibilitas. Dan, seperti teknologi modern lainnya, PCI-E terus berkembang dan dimodernisasi. Versi terbaru yang tersedia adalah pci express 3.0, namun pengembangan bus PCI-E versi 4.0 sudah berjalan, yang akan muncul sekitar tahun 2015 (pci express 2.0 hampir ketinggalan jaman).
Lihatlah bagan kompatibilitas PCI-E berikut.
Versi PCI-E 3.0 2.0 1.1
Jumlah Bandwidth
(X16) 32 GB/dtk 16 GB/dtk 8 GB/dtk
Kecepatan transfer data 8,0 GT/dtk 5,0 GT/dtk 2,5 GT/dtk

Versi PCI-E tidak berpengaruh pada fungsionalitas kartu. Fitur yang paling membedakan antarmuka ini adalah kompatibilitas maju dan mundur, yang membuatnya aman dan mampu melakukan sinkronisasi dengan banyak varian kartu, apa pun versi antarmukanya. Artinya, Anda dapat memasukkan kartu versi kedua atau ketiga ke dalam slot PCI-Express versi pertama dan kartu itu akan berfungsi, meskipun dengan sedikit penurunan kinerja. Dengan cara yang sama, Anda dapat memasang kartu PCI-Express versi pertama di slot PCI-E versi ketiga. Saat ini, semua model kartu video modern dari NVIDIA dan AMD kompatibel dengan bus ini.

Dan ini untuk camilan: