PCI Express (PCIe) – это тип интерфейса, используемого в компьютерах для подключения периферийных устройств к материнской плате. Он был разработан как замена старого интерфейса PCI и обеспечивает более высокую пропускную способность и более низкую задержку передачи данных.
PCIe является серийным интерфейсом, что означает, что данные передаются по одному каналу и могут быть переданы одновременно в обоих направлениях. Он обеспечивает высокую пропускную способность данных и позволяет подключать различные типы устройств, такие как видеокарты, звуковые карты, сетевые адаптеры и другие.
PCIe имеет несколько версий, включая PCIe 1.0, PCIe 2.0, PCIe 3.0 и PCIe 4.0. Каждая последующая версия обеспечивает более высокую пропускную способность по сравнению с предыдущей версией.
PCIe также поддерживает возможность использования разных размеров слотов, таких как x1, x4, x8 и x16, которые определяют количество линий данных, используемых устройством. Больший размер слота позволяет более высокую пропускную способность передачи данных.
Кроме того, PCIe поддерживает функцию горячей замены, что означает, что устройство может быть подключено или отключено от системы без необходимости выключения компьютера. Помимо этого, данная шина всегда обеспечивает поддержку ACPI.
В целом, PCI Express является стандартом для подключения периферийных устройств к материнской плате в современных компьютерах, обеспечивая высокую пропускную способность, низкую задержку и гибкость подключения различных устройств.
Кроме PCI Express, существует ещё ряд высокоскоростных стандартизованных последовательных интерфейсов, вот некоторые из них: HyperTransport, InfiniBand, RapidIO, и StarFabric. Каждый интерфейс имеет своих сторонников среди промышленных компаний, так как на разработку спецификаций протоколов уже ушли значительные суммы, и каждый консорциум стремится подчеркнуть преимущества именно своего интерфейса над другими.
Стандартизированный высокоскоростной интерфейс, с одной стороны, должен обладать гибкостью и расширяемостью, а с другой стороны, должен обеспечивать низкое время задержки и невысокие накладные расходы (то есть доля служебной информации пакета не должна быть велика). В сущности, различия между интерфейсами заключаются именно в выбранном разработчиками конкретного интерфейса компромиссе между этими двумя конфликтующими требованиями.
К примеру, дополнительная служебная маршрутная информация в пакете позволяет организовать сложную и гибкую маршрутизацию пакета, но увеличивает накладные расходы на обработку пакета, также снижается пропускная способность интерфейса, усложняется программное обеспечение, которое инициализирует и настраивает устройства, подключённые к интерфейсу. При необходимости обеспечения горячего подключения устройств необходимо специальное программное обеспечение, которое бы отслеживало изменение в топологии сети. Примерами интерфейсов, которые приспособлены для этого, являются RapidIO, InfiniBand и StarFabric.
В то же время, укорачивая пакеты, можно уменьшить задержку при передаче данных, что является важным требованием к интерфейсу памяти. Но небольшой размер пакетов приводит к тому, что доля служебных полей пакета увеличивается, что снижает эффективную пропускную способность интерфейса. Примером интерфейса такого типа является HyperTransport.
Положение PCI-Express — между описанными подходами, так как шина PCI Express предназначена для работы в качестве локальной шины, нежели шины процессор-память или сложной маршрутизируемой сети. Кроме того, PCI Express изначально задумывалась как шина, логически совместимая с шиной PCI, что также внесло свои ограничения.
Thunderbolt и PCI Express (PCIe) являются двумя различными интерфейсами передачи данных, которые используются в компьютерах и других устройствах для связи с периферийными устройствами. Вот некоторые из основных различий и сходств между ними:
1. Скорость передачи данных: Thunderbolt может достигать высокой пропускной способности до 40 Гбит/с, в то время как PCIe имеет максимальную скорость передачи данных от 2,5 Гбит/с до 16 Гбит/с в зависимости от версии. Таким образом, Thunderbolt имеет значительно большую пропускную способность по сравнению с PCI Express.
2. Расположение разъемов: Thunderbolt обычно использует разъемы USB Type-C для физического подключения, в то время как PCIe использует специальные слоты на материнской плате компьютера.
3. Гибкость: Thunderbolt имеет более широкий набор функциональных возможностей, таких как поддержка дисплеев, зарядка устройств и передача данных, что делает его более гибким интерфейсом. PCI Express в основном используется для передачи данных между различными компонентами компьютера, такими как графические карты, сетевые карты и т. д.
4. Совместимость: Thunderbolt является более универсальным интерфейсом, так как с его помощью можно подключать различные устройства, которые поддерживают эту технологию. PCI Express преимущественно предназначен для использования внутри компьютера и между компонентами компьютера.
Оба интерфейса имеют свои уникальные преимущества и применения в зависимости от конкретных нужд и требований пользователей.