마더 보드의 PCI Express 포트 크기가 다른 이유는 무엇입니까? x16, x8, x4 및 x1 설명
PCI Express 표준은 최근 10 년 동안 만들어진 모든 데스크탑 컴퓨터에 슬롯이있는 현대 컴퓨팅의 필수 요소 중 하나입니다. 그러나 연결의 특성은 다소 모호합니다. 새 PC에서는 모두 "PCIE"또는 PCI-E라고 표시된 3 개 또는 4 개의 서로 다른 크기의 6 개 포트를 볼 수 있습니다. 그렇다면 왜 혼란스럽고 어떤 것을 실제로 사용할 수 있습니까?
PCI Express 버스 이해
원래 PCI (Peripheral Component Interconnect) 시스템으로 업그레이드 한 PCI Express는 2000 년대 초에 처음 개발되었을 때 큰 이점이있었습니다. 직렬 버스 대신 지점 간 액세스 버스를 사용했습니다. 즉, 단일 버스에서 여러 카드 또는 확장이 막히지 않고 각 개별 PCI 포트 및 설치된 카드가 최대 속도를 최대한 활용할 수 있습니다.
평신도의 관점에서 데스크탑 PC를 레스토랑으로 상상해보십시오. 오래된 PCI 표준은 델리와 같았습니다. 모든 사람이 서비스를 받기 위해 한 줄로 대기하고 있으며, 서비스 속도는 카운터의 한 사람에 의해 제한되었습니다. PCI-E는 모든 고객이 지정된 좌석에 앉아 여러 명의 바텐더가 한 번에 모든 사람의 주문을받는 바와 비슷합니다. (좋아요. 따라서 모든 고객에게 바텐더를 즉시 제공하는 것은 불가능합니다.하지만 이것이 정말 훌륭한 바라고 가정합시다.) 각 확장 카드 또는 주변 장치에 대한 전용 데이터 레인을 사용하면 전체 컴퓨터가 구성 요소와 액세서리에 더 빠르게 액세스 할 수 있습니다.
이제 우리의 델리 / 바 비유를 확장하기 위해, 그 좌석 중 일부에 자신을 위해 예약 된 여러 바텐더가 있다고 상상해보십시오. 그것이 다중 차선의 아이디어가 나오는 곳입니다.
빠른 차선에서의 생활
PCI-E는 처음부터 여러 번 수정되었습니다. 현재 새로운 마더 보드는 일반적으로 표준 버전 3을 사용하며, 더 빠른 버전 4가 점점 더 보편화되고 버전 5는 2019 년에 출시 될 것으로 예상됩니다. 그러나 다른 개정판은 모두 동일한 물리적 연결을 사용하며 이러한 연결은 4 가지 기본 크기로 제공 될 수 있습니다. : x1, x4, x8 및 x16. (x32 포트는 존재하지만 극히 드물고 일반적으로 소비자 하드웨어에서 볼 수 없습니다.)
물리적 크기가 다르면 마더 보드에 대한 동시 데이터 핀 연결 수를 다르게 할 수 있습니다. 포트가 클수록 카드와 포트의 최대 연결 수가 늘어납니다. 이러한 연결은 구어 적으로 "레인"으로 알려져 있으며 각 PCI-E 레인은 두 개의 신호 쌍으로 구성됩니다. 하나는 데이터 전송 용이고 다른 하나는 데이터 수 신용입니다. PCI-E 표준의 다른 개정판은 각 레인에서 다른 속도를 허용합니다. 그러나 일반적으로 단일 PCI-E 포트와 연결된 카드에 더 많은 레인이있을수록 주변 장치와 나머지 컴퓨터 시스템간에 더 빠른 데이터가 흐를 수 있습니다.
바 비유로 돌아가서 : 바에 앉아있는 각 고객을 PCI-E 장치로 상상한다면 x1 레인은 단일 고객에게 서비스를 제공하는 단일 바텐더가 될 것입니다. 그러나 할당 된 "x4"좌석에 앉아있는 고객은 그에게 음료와 음식을 가져 오는 4 명의 바텐더를 가질 것이고 , "x8"좌석은 그녀의 음료를 위해 8 명의 바텐더를 가질 것이고, "x16"좌석에있는 것은 무려 16 명일 것입니다 그를위한 바텐더. 그리고 이제 우리는 술집과 바텐더에 대한 이야기를 중단 할 것입니다. 우리의 가난한 은유 적 음주자들은 알코올 중독의 위험에 처해 있기 때문입니다.
어떤 주변 장치가 어떤 포트를 사용합니까?
공통 개정 3.0 버전의 PCI Express에서 레인 당 최대 데이터 속도는 8 기가 전송이며, 이는 "모든 데이터와 전자 오버 헤드를 한 번에"의미합니다. 실제로 PCI-E 개정 3의 속도는 레인 당 초당 1 기가 바이트 미만입니다.
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따라서 저전력 사운드 카드 또는 Wi-Fi 안테나와 같이 PCI-E x1 포트를 사용하는 장치는 약 1GBps로 데이터를 나머지 컴퓨터로 전송할 수 있습니다. USB 3.0 확장 카드와 같이 물리적으로 더 큰 x4 또는 x8 슬롯에 연결되는 카드는 데이터를 4 ~ 8 배 더 빠르게 전송할 수 있으며 이러한 USB 포트 중 2 개 이상을 최대로 사용하는 경우 필요합니다. 전송률. 3.0 개정판에서 이론상 최대 약 15GBps의 PCI-E x16 포트는 NVIDIA 및 AMD가 설계 한 거의 모든 최신 그래픽 카드에 사용됩니다.
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확장 카드가 어떤 레인 수를 사용하는지에 대한 정해진 지침은 없습니다. 그래픽 카드는 최대 데이터 전송을 위해 x16을 사용하는 경향이 있지만 이더넷 포트가 초당 1 기가비트로만 데이터를 전송할 수있는 경우 x16 포트와 16 개의 전체 레인을 사용하는 데 네트워크 카드가 필요하지 않습니다. 1 개의 PCI-E 레인 처리량의 약 8 분의 1 (8 비트에서 1 바이트)입니다. x4 포트를 선호하는 PCI-E 탑재 솔리드 스테이트 드라이브는 소량이지만 PCI-E 버스를 사용할 수도있는 새로운 M.2 표준에 의해 빠르게 추월 된 것 같습니다. 어댑터 및 RAID 컨트롤러와 같은 고급 네트워크 카드 및 매니아 장비는 x4 및 x8 형식을 혼합하여 사용합니다.
기억하십시오 : PCI-E 포트 크기와 레인은 동일하지 않을 수 있습니다.
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다음은 PCI-E 설정에서 가장 혼란스러운 부분 중 하나입니다. 포트는 x16 카드 크기 일 수 있지만 x4와 같이 속도가 훨씬 느린 것을위한 충분한 데이터 레인 만 있습니다. 이는 PCI-E가 기본적으로 무제한의 개별 연결을 수용 할 수 있지만 칩셋의 레인 처리량에는 여전히 실질적인 제한이 있기 때문입니다. 더 예산 지향적 인 칩셋을 사용하는 저렴한 마더 보드는 해당 슬롯이 x16 카드를 물리적으로 수용 할 수 있더라도 단일 x8 슬롯으로 만 올라갈 수 있습니다. 한편, "게이머"마더 보드에는 최대 GPU 호환성을 위해 최대 4 개의 전체 x16 크기 및 x16 레인 PCI-E 슬롯이 포함됩니다. (여기에서 더 자세히 논의했습니다.)
분명히 이것은 문제를 일으킬 수 있습니다. 마더 보드에 x16 크기 슬롯이 2 개 있지만 그중 하나에 x4 레인 만있는 경우 멋진 새 그래픽 카드를 잘못된 슬롯에 꽂으면 성능에 75 %의 병목 현상이 발생할 수 있습니다. 물론 이것은 이론적 인 결과입니다. 마더 보드의 아키텍처는 이러한 극적인 감소를 보지 못할 것임을 의미합니다. 요점은 올바른 카드가 올바른 슬롯에 들어가야한다는 것입니다.
운 좋게도 특정 PCI 슬롯의 레인 용량은 일반적으로 컴퓨터 또는 마더 보드 설명서에 나와 있으며 어떤 슬롯에 어떤 용량이 있는지 보여줍니다. 매뉴얼이 없다면 일반적으로 포트 옆 마더 보드의 PCB에 다음과 같이 레인 수를 기록합니다.
또한 더 짧은 x1 또는 x4 카드는 더 긴 x8 또는 x16 슬롯에 물리적으로 맞출 수 있습니다. 전기 접점의 초기 핀 구성으로 인해 호환됩니다. 카드는 물리적으로 약간 느슨 할 수 있지만 PC 케이스의 확장 슬롯에 나사로 고정하면 충분히 견고합니다. 당연히 카드의 접점이 물리적으로 슬롯보다 크면 삽입 할 수 없습니다.
따라서 PCI Express 슬롯 용 확장 또는 업그레이드 카드를 구입할 때는 사용 가능한 포트의 크기와 레인 등급을 모두 염두에 두어야합니다.
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