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对于专业市场,Nvidia开发了可用于高级图形应用的Quadro Plex外部PCIe系列GPU。 这些视频卡需要一个PCI Express×8或×16插槽,用于通过支持8个PCIe通道的VHDCI连接到Plex的主机侧卡。 PCI Express在消费者,服务器和工业应用中运行,作为主板级互连(连接主板外围设备),无源背板互连以及作为附加板的扩展卡接口。 PCIe通过与数据相同的链接发送所有控制消息,包括中断。

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截至2013年,PCI Express版本4已经起草,预计在2017年将达到最终规格。 在2016年PCI SIG的年度开发者大会上和英特尔开发者论坛上,Synopsys展示了一款在PCIe 4.0上运行的系统,而Mellanox提供了一个合适的网卡。 PCI Express迷你卡的尺寸为全迷你卡的30×50.95毫米(宽度×长度)。 有一个52针边缘连接器,由0.8 mm间距的两个交错行组成。 每行有八个触点,一个间隙相当于四个触点,然后另外18个触点。

它还通过防止发送的数据流中的重复数据模式来降低电磁干扰(EMI)。 PCI-E接口的固态硬盘和SATA接口的固态硬盘区别主要在于接口不同,通信的总线也不同。 对于笔记本电脑而言,PCI-E接口的固态硬盘主要用于多硬盘系统的配置,使用不同于标准SATA的PCI-E插槽;而SATA接口的固态硬盘一般用于替代笔记本内部原配的机械硬盘,以提高磁盘性能。 在该方案中,设备在其事务层中为每个接收到的缓冲器通告初始信用量。 链接相对端的设备在向该设备发送交易时,会计算每个TLP从其帐户中消耗的信用数量。 发送设备只能在这样做时才传输TLP,使其消费的信用计数不超过其信用限额。

例如,到目前为止,PCI SIG尚未就没有重新定时器的PCIe 4.0轨迹的最大长度达成一致。 PCI Express存储设备可实现AHCI逻辑接口以实现向后兼容,还可实现NVM Express逻辑接口,通过利用此类设备提供的内部并行性提供更快的I / O操作。 企业级SSD也可以通过PCI Express实现SCSI。 然而,这样的解决方案受到笔记本电脑上可用的PCIe插槽的大小(通常只有x1)和版本的限制。 验证了许多显卡,主板和BIOS版本,以支持同一连接上的×1,×4,×8和×16连接。 此更新的规范包括澄清和几项改进,但与PCI Express 1.0a完全兼容。

1tbpcie: PCIEPCI Express 链路

但是在更典型的应用(如USB或以太网控制器)中,流量简档的特征是具有频繁强制确认的短数据包。 由于分组解析和强制中断(在设备的主机接口或PC的CPU)中的开销,这种流量会降低链路的效率。 作为连接到相同印刷电路板的设备的协议,它不需要与用于长距离通信的协议的传输错误相同的容限,因此这种效率的损失对于PCIe不是特别的。 截至2013年,PCI Express已将AGP替换为新系统上显卡的默认界面。 AMD(ATI)和Nvidia自2010年以来发布的几乎所有型号的显卡都使用PCI Express。 Nvidia使用PCIe的高带宽数据传输作为其可扩展链路接口(SLI)技术,它允许同一芯片组和型号的多个显卡串联运行,从而提高性能。

  • 2、物理特性,低功耗、无噪音、抗震动、低热量、体积小、工作温度范围大。
  • PCI Express标准定义了多个宽度的插槽和连接器:×1,×4,×8,×12,×16和×32。
  • M.2固态硬盘,可以走SATA通道,也可以走PCIE通道。

像1.x一样,PCIe 2.0使用8b / 10b编码方案,因此每通道提供5 GT / s原始数据速率的有效4 Gbit / s最大传输速率。 一些笔记本电脑(特别是华硕Eee PC,苹果MacBook Air以及戴尔mini9和mini10)使用PCI Express迷你卡作为固态硬盘。 该变体使用预留和几个非保留引脚来实现SATA和IDE接口直通,只保留USB,地面线,有时候还有核心PCIe×1总线保持不变。 这使得“miniPCIe”闪存和固态驱动器出售上网本大部分与真正的PCI Express Mini实现不兼容。 PCI Express也有多种规格,从PCI Express x1到PCI Express x32,能满足将来一定时间内出现的低速设备和高速设备的需求。

1tbpcie: PCIe 固态硬盘与SSD有什么区别?

还规定了“半迷你卡”(有时简称为HMC),其大约一半的物理长度为26.8毫米。 下表列出了PCI Express卡上边缘连接器每侧的导线。 PRSNT1#和PRSNT2#引脚必须稍短于其他引脚,以确保热插拔卡完全插入。

因此固体硬盘才能广泛应用于军事、车载、工业、医疗、航空等领域。 基于闪存类:基于闪存的固态硬盘(IDEFLASH DISK、Serial ATA Flash Disk):采用FLASH芯片作为存储介质,这也是通常所说的SSD。 它的外观可以被制作成多种模样,例如:笔记本硬盘、微硬盘、存储卡、U盘等样式。 固态硬盘的存储介质分为两种,一种是采用闪存(FLASH芯片)作为存储介质,另外一种是采用DRAM作为存储介质。

链路是两个PCI Express端口之间的点对点通信通道,允许它们发送和接收普通PCI请求(配置,I / O或存储器读/写)和中断(INTx,MSI或MSI-X) 。 低速外设(例如802.11 Wi-Fi卡)使用单通道(×1)链路,而图形适配器通常使用更宽更快的16通道链路。 PCI SIG 特殊兴趣小组自2011年年底以来一直在开发PCI Express 4.0。 新车的目标数据速率为每通道16GT / s [每秒千兆转发],组织一直设定这个目标,即使许多没有相信使用宽泛的铜线互连总线是可行的。 该标准尚未定稿,因为参与者必须同意许多参数,包括互连属性,结构管理以及设计和构建符合PCI Express 4.0规范的系统和外设所需的编程接口。 PCI Express 3.0基本规范版本3.0在多个延迟之后于2010年11月提供。

PCI-SIG于2007年1月15日宣布推出PCI Express Base 2.0规范。 PCIe 2.0标准将PCIe 1.0至5 GT / s的传输速率提高了一倍,每通道吞吐量从250 MB / s上升到500 MB / s。 因此,32通道PCIe连接器(×32)可支持高达16 GB / s的总吞吐量。 此外,典型的华硕miniPCIe SSD长71毫米,导致戴尔51毫米的型号经常被错误地称为半长。

一般SSD固态硬盘可以分为SATA、PCIE、msata和m.2这四种常见的接口形式,而PCIE是SSD中的一种接口型号。 PCI-Express是一种高速串行计算机扩展总线标准,它原来的名称为“3GIO”,是由英特尔在2001年提出的,旨在替代旧的PCI,PCI-X和AGP总线标准。 它作为每个传输的TLP的唯一标识标签,并被插入到出站TLP的头部。 32位循环冗余校验码(在本上下文中称为链路CRC或LCRC)也附加到每个输出TLP的末尾。 2022年1月12日,PCI-SIG 组织正式发布了 PCIe 6.0 标准,速度达到了 64 GT / s。 2010年11月18日,PCI特别兴趣小组正式向其成员发布了完成的PCI Express 3.0规范,以便根据新版本的PCI Express构建设备。

通道由两个差分信号对组成,一对用于接收数据,另一对用于发送。 在概念上,每条通道用作全双工字节流,在链路端点之间的两个方向同时传输8位“字节”格式的数据包。 物理PCI Express链路可能包含1个到32个通道,更精确地包括1,2,4,8,12,16或32个通道。 通道计数用“×”前缀( 例如“×8”表示八通道卡或插槽),×16是常用的最大尺寸。 PCI Express设备通过称为互连或链路的逻辑连接进行通信。

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这个图说明了一个层次结构的单个结构实例,由一个根复合体组成,多个端点(I / O设备),交换机和PCI Express标准的 PCI / PCI-X桥接器,均通过PCI Express链路互连。 PCI Express实现拆分事务(具有请求和响应时间间隔的事务),允许链接携带其他流量,而目标设备收集响应的数据。 PCIe链路是围绕称为通道的串行(1位)点对点连接的专用单向耦合的。 这与早期的PCI连接形成鲜明对比,PCI连接是基于总线的系统,其中所有设备共享相同的双向32位或64位并行总线。 移动PCIe规范(缩写为M-PCIe)允许PCI Express架构在MIPI Alliance的M-PHY物理层技术上运行。 基于已经广泛采用的M-PHY及其低功耗设计,移动PCIe允许PCI Express在平板电脑和智能手机中使用。

该控制器支持PCIe 6.0 64GT/s传输数据率,x1通道即可带来8GB/s的单向物理带宽(相当于PCIe 4.0 x4),x16则高达256GB/s,双向就是512GB/s。 新版本的Mini PCI Express,M.2替代了mSATA标准。 通过M.2连接器提供的计算机总线接口是PCI Express 3.0(最多四个通道),Serial ATA 3.0和USB 3.0(后两者的单个逻辑端口)。 这取决于主机支持和设备类型的所需级别,由M.2主机或设备的制造商决定要支持哪些接口。 作为参考,使用四路(×4)的PCI-X(133MHz 64位)设备和PCI Express 1.0设备具有大致相同的峰值单向传输速率为1064MB / s。

在电平上,每个通道由两个以2.5,5,8或16 Gbit / s为单位的单向LVDS对组成,具体取决于协商的能力。 英特尔拥有众多台式机主板,其PCIe×1迷你卡插槽通常不支持mSATA SSD。 在英特尔支持网站上提供了PCIe x1 Mini-Card插槽(通常与SATA端口复用)本机支持mSATA的台式机主板列表。

当接收设备从其缓冲区完成TLP的处理时,它向发送设备发出信用回报信号,从而将信用额度增加了恢复的数量。 信用计数器是模块化计数器,消费信用与信用限额的比较需要模数运算。 这种方案的优点(与其他方法,如等待状态或基于握手的传输协议相比)是信用回报的延迟不会影响性能,前提是不会遇到信用额度。 如果每个设备设计有足够的缓冲区大小,则通常满足这一假设。

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可选连接器增加75 W(6引脚)或150 W(8引脚)+12 V电源,然后可以达到总共300 W(2×75 W + 1×150 W)。 一些卡使用两个8针连接器,但这还没有标准化,因此这种卡不能携带官方的PCI Express标志。 该配置允许总共375 W(1×75 W + 2×150 W),并且可能会通过PCI-SIG与PCI Express 4.0标准进行标准化。

防震抗摔性:传统硬盘都是磁碟型的,数据储存在磁碟扇区里。 而固态硬盘是使用闪存颗粒(即mp3、U盘等存储介质)制作而成,所以SSD固态硬盘内部不存在任何机械部件,这样即使在高速移动甚至伴随翻转倾斜的情况下也不会影响到正常使用。 读写速度快:采用闪存作为存储介质,读取速度相对机械硬盘更快。 持续写入的速度非常惊人,固态硬盘厂商大多会宣称自家的固态硬盘持续读写速度超过了500MB/s。

2011年11月29日,PCI-SIG宣布PCI Express 4.0提供16Gb / s比特率,使PCI Express 3.0提供的带宽增加一倍,同时保持软件支持和二手机械接口的向后兼容性。 PCI Express 4.0规格也将带来OCuLink-2,这是Thunderbolt连接器的替代品。 OCuLink版本2将具有高达16 GT / s(总共8GB / s×4通道),而Thunderbolt 3连接器的最大带宽为5GB / s。

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柯文思

柯文思

Eric 於國立臺灣大學的中文系畢業,擅長寫不同臺灣的風土人情,並深入了解不同範疇領域。