ВИДЕОКАРТЫ

Редакция THG,  22 апреля 2008 Страница:   1 2 3 4 5 6 7 8

Насколько хорошо масштабируется PCI Express 2.0?

Интерфейс PCI Express находится на рынке уже почти четыре года, и сегодня как раз происходит постепенный переход на второе поколение. PCIe 2.0 эффективно удваивает пропускную способность и обеспечивает лучшую гибкость, сохраняя совместимость с PCIe 1.1. Когда стандарт PCI Express впервые появился, он обеспечивал большую пропускную способность, гибкость и масштабируемость, чем стареющий интерфейс AGP, и позволил графическим компаниям ATI и nVidia создать решения на основе нескольких видеокарт для более мощного ускорения 3D-графики и улучшения качества. Второе поколение шины PCI Express вышло вместе с чипсетом для энтузиастов Intel X38, а затем появилось и на чипсетах Intel X48, AMD 790/770 и nVidia nForce 7. Но нужен ли PCI Express 2.0 сегодня?

Разница в производительности между технически схожими платформами практически исчезла, в результате чего основными отличительными факторами остались функциональность и возможности разгона. Если производитель материнских плат не ошибётся в отладке своего продукта, то две материнские платы на одинаковом чипсете будут давать равную производительность при работе в одинаковых условиях. PCI Express 2.0 сегодня поддерживает только последнее поколение чипсетов, но на рынке продаётся множество других моделей, которые дают такую же производительность и сравнимый набор функций. Однако PCI Express 2.0 даёт в два раза большую пропускную способность, чем PCI Express 1.1, удвоив её с 250 Мбайт/с до 500 Мбайт/с на линию (в одном направлении). Поэтому интерфейс x16 PCI Express даёт такую же пропускную способность, что и PCI Express 2.0 x8.

Чтобы выиграть от более высокой пропускной способности, стандарт PCIe 2.0 должны поддерживать как материнская плата, так и видеокарта. Если ATI весьма быстро интегрировала поддержку PCIe 2.0 в линейку Radeon HD 3000, то лишь последнее поколение видеокарт GeForce 8800 GT/GTS и GeForce 9 совместимо с PCIe 2.0.

Мы взяли видеокарты ATI Radeon HD3850 для массового рынка и nVidia GeForce 9800 GX2 с двумя GPU, после чего провели тесты с интерфейсами PCI Express 2.0 x8, x4 и x1. Мы хотели обнаружить, необходим ли интерфейс PCI Express 2.0, чтобы получить должную производительность. В любом случае, независимо от результата, у PCI Express 2.0 есть одно существенное преимущество: новые видеокарты PCIe 2.0 совместимы с материнскими платами PCIe 1.1, то есть они будут прекрасно работать на них, используя доступную пропускную способность PCI Express 1.1.

Статьи по теме.

• "Готовимся к SLI: анализ графической производительности разных режимов PCI Express";
• "Анализ масштабируемости PCI Express".

Детали о PCI Express 2.0

Слоты PCI Express 1.1 и 2.0 механически идентичны. Верхний слот имеет 164 контакта, которые требуются для интерфейса x16 PCI Express, а нижний слот - 36 контактов для PCI Express x1.

Если PCI представляла собой 32- или 64-битную параллельную шину, пропускная способность которой разделялась между всеми подключёнными устройствами, то PCI Express - последовательный интерфейс на основе связей "точка-точка". Это означает, что вся доступная пропускная способность выделяется исключительно одному устройству, а несколько подключений отрабатывается через коммутацию PCI Express на контроллере, подобно тому, как работают коммутаторы Ethernet. Несмотря на существенное отличие по сравнению с параллельной шиной PCI, интерфейс PCI Express программно совместим с PCI, то есть любая операционная система, поддерживающая шину PCI, будет работать и с PCI Express.

Одна линия PCI Express использует две пары соединений, работающих на тактовой частоте 2,5 ГГц. С помощью кодирования 8/10 битов (то есть по шине проходит 10 битов, из которых только 8 используются для передачи полезных данных) одна линия PCI Express обеспечивает чистую пропускную способность 250 Мбайт/с в одном направлении. Поскольку у линии две пары, то такую пропускную способность вы получите как в прямом, так и в обратном направлении. PCI Express может обеспечить и намного большую пропускную способность, используя несколько линий. Так, x8 PCI Express использует восемь линий, которые дают пропускную способность 4 Гбайт/с (сумма по двум направлениям), что в восемь раз больше, чем у одной линии. А интерфейс x16 PCI Express, который стал де-факто стандартом для видеокарт, даёт пропускную способность 8 Гбайт/с (суммарную).

Стандарт PCI Express 2.0 удвоил базовую частоту до 5,0 ГГц, что привело к увеличению пиковой пропускной способности до 16 Гбайт/с у x16 PCI Express (в сумме по двум направлениям). В нашей статье мы найдём ответ на вопрос, нужен или нет новый стандарт для современных видеокарт. Но одно можно сказать точно: PCI Express 2.0 обеспечил производителям большую гибкость. Поскольку четыре линии PCI Express 2.0 дают такую же пропускную способность, как восемь линий PCI Express 1.1, то вполне можно прокладывать такое же количество дорожек, удваивая пропускную способность, или оптимизировать энергопотребление, переходя с PCIe 1.1 на 2.0 и уменьшая число дорожек в два раза. Кроме того, PCI Express 2.0 поддерживает и скорости 1.1, что позволяет ещё больше экономить энергию, понижая рабочую частоту с 5,0 до 2,5 ГГц, когда высокая пропускная способность не требуется. Если PCI Express 2.0 правильно реализован, то он автоматически распознаёт ширину подключения (от одной до 16 линий) и скорость (2,5 или 5 ГГц). Это также означает, что видеокарты PCI Express 2.0 совместимы с материнскими платами PCIe 1.1: они попросту будут использовать скорость интерфейса 2,5 Гбайт/с.

Ещё одно различие между PCI Express 1.1 и 2.0 заключается в максимальной энергии, которую можно подавать на видеокарты PCI Express (PEG). Раньше она составляла 75 Вт плюс 75 Вт через вилку дополнительного питания PCI Express 1.1, но PCIe 2.0 поддерживает вплоть до 300 Вт, если интерфейс правильно реализован на материнской плате. Проектировщики видеокарт по-прежнему предпочитают использовать гнёзда дополнительного питания, но блоки питания, совместимые с PCI Express 2.0, дают дополнительную 8-контактную вилку, помимо обычной 6-контактной, которая появилась в момент выхода PCIe в 2004 году.

Чипсеты PCI Express 2.0

В следующей таблице приведены чипсеты и видеокарты с поддержкой PCI Express 2.0, доступные сегодня.

Производитель чипсета	Название	Число линий	Платформа
ATI	AMD790FX (65 нм)	42x PCI Express 2.0	AMD Socket AM2+ HyperTransport 3.0
ATI	AMD790FX (65 нм)	32x PCI Express 2.0	AMD Socket AM2+ HyperTransport 3.0
ATI	AMD770FX (65 нм)	20x PCI Express 2.0	AMD Socket AM2+ HyperTransport 3.0
Intel	X38 (65 нм, FSB1333)	40x PCI Express 2.0	Socket 775
Intel	X48 (65 нм, FSB1600)	40x PCI Express 2.0	Socket 775
Nvidia	nForce 780a SLI	48x PCI Express 2.0	AMD Socket AM2+ HyperTransport 3.0
Nvidia	nForce 780i SLI (65 нм)	40x PCI Express 2.0	Socket 775, FSB1333
Nvidia	nForce 790i SLI (65 nm)	48x PCI Express 2.0	Socket 775, FSB1600

Производитель GPU	Название	Категория
ATI	Radeon HD3450 (55 нм)	Начальный уровень
ATI	Radeon HD3470 (55 нм)	Начальный уровень
ATI	Radeon HD3650 (55 нм)	Массовый сегмент
ATI	Radeon HD3850 (55 нм)	Массовый сегмент
ATI	Radeon HD3870 (55 нм)	High-End
ATI	Radeon HD3870 (55 нм)	Для энтузиастов
Nvidia	GeForce 8800 GT (65 нм)	Массовый сегмент
Nvidia	GeForce 8800 GTS 512 MB (65 нм)	High-end
Nvidia	GeForce 9600 GT (65 нм)	Массовый сегмент
Nvidia	GeForce 9800 GTX (65 нм)	High End
Nvidia	GeForce 9800 GX2 (65 нм)	Для энтузиастов

Все материнские платы PCI Express 2.0 совместимы с видеокартами PCI Express 1.1 и наоборот, но для автоматической регулировки ширины и частоты вам потребуется совместимость с PCI Express 2.0. Наши тесты посвящены решениям PCI Express 2.0 на всех возможных сочетаниях линий.

feed_id: 6177 pattern_id: 2818

Страница:   1 2 3 4 5 6 7 8

СОДЕРЖАНИЕ |Одной страницей|Версия для печати

Насколько хорошо масштабируется PCI Express 2.0? Детали о PCI Express 2.0 Чипсеты PCI Express 2.0 Тесты x16, x8, x4, x1     PCIe 2.0 x16     PCIe 2.0 x8     PCIe 2.0 x4     PCIe 2.0 x1 Тестовая конфигурация     Верхний сегмент массового рынка: AMD/ATI Radeon HD 3850     High-End: nVidia GeForce 9800GX2 Тесты и настройки Абсолютные результаты тестов     Radeon HD 3850     GeForce 9800 GX2 Относительные результаты тестов     Radeon HD 3850     GeForce 9800 GX2 Заключение  Отзывы о масштабируемости PCI Express 2.0 в Клубе экспертов THG [ 14 отзывов]