Что такое PCIe – сколько линий нужно для быстрой работы

Содержание

Что такое PCIe – сколько линий нужно для быстрой работы

При выборе материнской платы и процессора для сборки ПК большинство сборщиков упускают из виду выбор правильного количества линий PCIe. Их идентификация имеет решающее значение не только для новой сборки, но и снижает потребность в обновлениях в будущем, сохраняя вашу установку на будущее.

Хотя первое, что приходит на ум, когда вы думаете о PCIe, может быть слот на материнской плате, к которому вы подключаете свою видеокарту, эта технология гораздо шире.

Линии PCIe , выделенные компоненту, могут серьёзно повлиять на такие задачи, как рендеринг с использованием нескольких графических процессоров, поскольку пропускная способность этих полос ограничивает максимальную производительность компонента, подключенного к слоту PCIe.

В этом руководстве мы познакомим вас с различными типами конфигураций и поколений PCIe, с которыми вы можете столкнуться, и поможем вам определить необходимое количество линий PCIe в зависимости от вашей рабочей нагрузки.

Что такое PCIe

PCIe или Peripheral Component Interconnect Express – это тип интерфейса, который позволяет подключать к компьютеру высокоскоростные компоненты, такие как видеокарты, твердотельные накопители и карты Wi-Fi.

Типичные разъемы PCIe имеют форму слотов расширения на материнской плате, что позволяет физически подключать поддерживаемое устройство.

Типичный слот PCIe x16 на материнской плате

Объяснение линий PCIe

Линии PCIe – это физическая связь между устройством с поддержкой PCIe и процессором/набором микросхем.

Линии PCIe состоят из двух пар медных проводов, обычно называемых дорожками, которые проходят через печатную часть материнской платы, соединяя устройство с поддержкой PCIe либо с процессором, либо с набором микросхем материнской платы.

Вы можете думать об одной полосе PCIe как о шоссе, по которому транспортные средства (данные) движутся в обоих направлениях (туда и обратно) одновременно.

Одному устройству может быть выделено до 32 таких двунаправленных линий PCIe, что позволяет обеспечить передачу данных с высокой пропускной способностью и малой задержкой.

Объяснение конфигураций PCIe x1, x4, x8 и x16

Стандартно каждое соединение PCIe имеет 1, 4, 8, 16 или 32 линии для передачи данных, хотя потребительские системы не поддерживают 32 линии. Как и следовало ожидать, пропускная способность будет увеличиваться линейно с количеством линий PCIe.

Конфигурации PCIe и типичные скорости передачи данных

Большинству видеокарт на современном рынке требуется как минимум 8 линий PCIe для максимальной производительности в играх и приложениях для рендеринга.

Хотя видеокарты совместимы с менее чем восемью линиями PCIe, следует ожидать снижения производительности.

В конфигурациях с несколькими графическими процессорами рекомендуется использовать восемь дорожек для каждого графического процессора, но в зависимости от рабочей нагрузки вы можете использовать меньше линий.

Такие функции, как NVLink от Nvidia, помогают снизить нагрузку на шину PCIe и позволяют размещать видеопамять на нескольких графических процессорах, но, поскольку потребительские карты отказываются от поддержки этой функции, лучше инвестировать в систему с достаточным количеством линий PCIe для нескольких графических процессоров, не рассчитывая на поддержку NVLink.

Не все слоты PCIe одинаковы

Физический размер разъёма PCIe на материнской плате указывает на его конфигурацию.

Типичными слотами PCIe являются x1, x4, x8 и x16. Чтобы упростить различие между физическими слотами и линиями, мы будем называть их механическими и электрическими, соответственно.

В идеальном сценарии вы можете предположить, что число в спецификации разъёма указывает на количество линий PCIe, которые он поддерживает, но это не всегда так.

Количество линий PCIe, выделенных для конкретного устройства или слота на материнской плате, варьируется, и производитель обычно несёт ответственность за установку количества линий.

Возьмём, к примеру, слоты PCIe x16 для видеокарт на материнской плате. Легко предположить, что механический слот x16 использует 16 линий PCIe, но в зависимости от таких факторов, как ваш процессор, набор микросхем материнской платы и количество графических процессоров, это число может измениться.

Пример слотов PCIe на материнской плате ASUS

Взгляните на X570 ROG Crosshair VIII Hero выше. Два верхних механических слота PCIe x16 предназначены для использования с видеокартами.

Однако механический слот x16 вверху – единственный слот с 16 физическими линиями PCIe, которые вы можете разглядеть, увеличив изображение.

Средний механический слот x16 имеет восемь линий PCIe, а нижний – четыре.

Разница между слотом PCIe и линиями PCIe

Несмотря на то, что слот имеет механическую длину слота x16, контакты достигают длины только до x8.

Кроме того, использование двух графических процессоров на этой материнской плате заставит верхний слот работать только с восемью линиями из-за ограничений процессора, хотя к нему подключено 16 физических линий PCIe.

Поскольку материнская плата использует PCIe Gen 4, это практически не влияет на производительность графического процессора между 8 и 16 линиями, при условии, что графический процессор поддерживает PCIe 4.0. Даже видеокарты PCIe Gen 3 будут работать нормально.

Однако, с более старыми поколениями PCIe и материнскими платами влияние на производительность будет значительным.

Чипсет и процессор выделяют линии PCIe

Линии PCIe на материнской плате исходят либо от самого процессора, либо от набора микросхем материнской платы.

Как правило, процессорные линии зарезервированы исключительно для слотов графических карт x16 и слотов M.2 для высокоскоростных твердотельных накопителей, поскольку они требуют перемещения данных без ограничения чипсетом.

С другой стороны, линии чипсета подключаются к встроенному USB, другим слотам M.2 и PCIe и SATA. Сам чипсет передаёт данные процессору по выделенной 4-полосной шине PCIe.

Таким образом, все устройства, подключенные через линии PCIe к чипсету, будут иметь ограничение на максимальную пропускную способность, что приведёт к возникновению узких мест.

ЦП и набор микросхем выделяют линии PCIe

При выборе материнской платы вы должны убедиться, что слоты PCIe, которые вы планируете использовать, напрямую подключены к процессору. Вы можете использовать слот PCIe, подключенный к чипсету, но вы рискуете столкнуться с узкими местами.

Надёжный способ определить физическое соединение слота PCIe x16 – это определить выделенные ему линии, поскольку 16 или 8 линий будут напрямую связаны с процессором. Самый верхний слот PCIe почти всегда подключен к ЦП, но обязательно обратитесь к руководству по материнской плате, чтобы убедиться, что это так.

Требования PCIe для видеокарт

Вы можете задаться вопросом, необходима ли для максимальной производительности работа вашей видеокарты на рекомендуемом количестве линий PCIe.

Точный ответ на этот вопрос зависит от типа выполняемой вами работы, типа графического процессора, который вы хотите использовать, и количества графических процессоров, которые вы планируете использовать с вашей установкой.

Читать далее  Как узнать чипсет материнской платы — 3 способа

Даже для задач рендеринга, которые требуют большой пропускной способности, один графический процессор текущего поколения, такой как RTX 3080, может работать практически одинаково при работе на 8 или 16 линиях PCIe Gen 3.0/4.0.

Если устройство, подключенное к PCIe, такое как графическая карта, работает с максимальной пропускной способностью, обеспечиваемой предоставленными ему линиями PCIe, говорят, что линии PCIe перегружены.

В зависимости от поколения и количества предоставляемых линий PCIe насыщение полосы пропускания будет варьироваться между подключениями PCIe.

PCIe Скорость x1 (на полосу) х4 х8 х16
PCIe 1.0 2,5 ГТ/с 250 МБ/с 1,00 ГБ/с 2,00 ГБ/с 4,00 ГБ/с
PCIe 2.0 5 ГТ/с 500 МБ/с 2,00 ГБ/с 4,00 ГБ/с 8,00 ГБ/с
PCIe 3.0 8 ГТ/с 984,6 МБ/с 3,94 ГБ/с 7,88 ГБ/с 15,75 ГБ/с
PCIe 4.0 16 ГТ/с 1969 МБ/с 7,88 ГБ/с 15,75 ГБ/с 31,51 ГБ/с

Для установок с несколькими графическими процессорами использование каждого графического процессора на восьми линиях обеспечит идеальную производительность.

Если вы столкнулись с небольшим падением производительности, использование карт на четырех линиях возможно, но не рекомендуется. Вы можете обратиться к таблице ниже, чтобы лучше понять требования к пропускной способности популярных видеокарт и решить, сколько линий PCIe вы хотите выделить.

В следующей таблице показано минимальное количество и поколение линий PCIe, которые требуются популярным графическим процессорам, чтобы пропускная способность PCIe не ограничивала их:

Видеокарта Потери меньше 1% Потери меньше 5%
GTX 1660 Super PCIe 3.0 x4 PCIe 3.0 x4
RTX 2060 Super PCIe 3.0 x8 PCIe 3.0 x4
RTX 2080 Ti PCIe 3.0 x16 PCIe 3.0 x8
RTX 3060 Ti PCIe 4.0 x8 PCIe 4.0 x4
RTX 3080 PCIe 4.0 x8 PCIe 4.0 x4
RTX 3090 PCIe 4.0 x16 PCIe 4.0 x8

Примечания к приведенной выше таблице:

Масштабирование линии PCIe будет сильно зависеть от типа выполняемых вами рабочих нагрузок.

Если вы рендерите простые 3D-сцены или играете в игры, которые легко помещаются в видеопамять вашего графического процессора, и им практически не требуется связь по шине PCIe, вы, скорее всего, почти не увидите узких мест, даже при использовании меньшего количества линий PCIe, чем рекомендовано выше.

Для задач, требующих постоянной связи с ЦП или доступа к системной памяти, узкие места будут гораздо более выраженными.

Также обратите внимание, что линии PCIe можно сократить только вдвое. Несмотря на то, что RTX 3090 может работать без узких мест (<1%) при частоте чуть выше PCIe 4 x8 (например, PCIe 4 x9), вы не можете использовать линии PCIe x9. Вы должны каждый раз удваивать свои линии.

Поколения PCIe – не все линии равны

Стандарт PCIe претерпел в общей сложности шесть изменений с момента его создания в 2003 году.

Хотя пятое и шестое поколения PCIe ещё не вышли на рынок, PCIe 4.0 и 3.0 – это то, с чем вы столкнетесь сегодня при покупке нового ПК.

Каждое поколение PCIe до настоящего времени удваивало скорость передачи (обычно обозначаемую в ГТ/с) предыдущего поколения, прокладывая путь более быстрым устройствам для легкого подключения к компьютерам.

Пропускная способность PCIe удваивается каждые 3 года

Каждое новое поколение также уменьшало задержку, что было необходимо для таких устройств, как видеокарты.

PCIe 4.0 против 3.0: пропускная способность вдвое выше

PCIe 4.0, выпущенный в 2017 году, был принят потребительским рынком только в 2019 году, при этом третье поколение процессоров AMD Ryzen стало первым, поддерживающим новое поколение PCIe.

Поскольку PCIe 4.0 предлагает вдвое большую пропускную способность, чем предыдущее поколение, это помогло улучшить производительность таких компонентов, как твердотельные накопители, которые были достаточно развиты, чтобы быть узкими местами с PCIe 3.0.

Не все графические процессоры используют увеличенную пропускную способность PCIe. Тем не менее, даже самые мощные графические карты, доступные сегодня, с трудом используют всю пропускную способность PCIe 4.0 x16 и имеют производительность, аналогичную предыдущему поколению PCIe 3.0.

Таким образом, даже если механический слот x16 на вашей материнской плате обеспечивает всего 8 линий PCIe Gen 4, вы можете быть уверены, что производительность не пострадает.

Установки с несколькими графическими процессорами значительно выиграют от PCIe 4.0, поскольку вы сможете запускать две карты PCIe 4.0 с восьмью или даже четырьмя линиями, пока не заметите, что производительность карты начинает падать, что позволяет подключать больше графических процессоров к одной системе.

Помните, что вы не можете использовать графический процессор PCIe 3.0 на скорости x16 при подключении к PCIe Gen 4 x8, поскольку существует только восемь физических линий PCIe.

Влияние на производительность со старшими поколениями

Хотя разница в производительности между PCIe 4.0 и 3.0 на графических процессорах текущего поколения (всё ещё) незначительна, работа ваших устройств на старых поколениях PCIe может значительно повлиять на производительность.

Хотя на современных материнских платах отсутствуют линии PCIe предыдущего поколения, те, кто использует более старые модели, могут обнаружить, что некоторые из слотов PCIe подключены к разъёмам Gen 2, а иногда даже Gen 1.

В таких случаях современные видеокарты будут иметь значительные узкие места, за исключением PCIe 2.0 x16, поскольку она будет иметь производительность, аналогичную PCIe 3.0 x8.

Сколько линий PCIe мне нужно?

Количество линий PCIe, которые вам понадобятся, в конечном итоге будет зависеть от работы, которую вы планируете выполнять на своем ПК, и используемого вами графического процессора.

Мы не можем дать универсальную рекомендацию, поскольку меньшее количество линий PCIe снизит производительность, а дополнительные линии приведут к пустой трате денег. Мы классифицировали варианты использования в зависимости от необходимого оборудования (в основном, графических процессоров и твердотельных накопителей).

Видеомонтаж и графический дизайн

Мы рекомендуем не менее 16 выделенных линий для видеокарты и четыре линии для подключения высокоскоростного твердотельного накопителя NVMe для редактирования видео и графического дизайна. Для дополнительных вариантов высокоскоростного хранения и настроек с несколькими графическими процессорами следует рассмотреть систему HEDT.

Хотя редактирование видео и графический дизайн не требуют мощности видеокарты, они могут значительно выиграть от быстрых твердотельных накопителей, сети и подключения USB.

Типичная установка для редактирования видео будет включать одну графическую карту, которая занимает полноразмерный механический слот x16 с 16 линиями на материнской плате.

Требуемые линии PCIE для редактирования видео и графического дизайна

Тем не менее, видеоредактору доступ к большему объёму высокоскоростного хранилища может принести пользу вашей рабочей нагрузке.

Выделение восьми линий PCIe Gen 3 для дополнительного твердотельного накопителя PCIe позволит вам добавить дополнительное хранилище NVMe помимо твердотельных накопителей, которые заполняют слоты M.2 на вашей материнской плате.

Подключение дополнительных карт может уменьшить количество линий, выделенных для вашего графического процессора, но, как уже говорилось, влияние на производительность минимально.

Графический дизайн будет иметь аналогичную настройку, хотя вы можете использовать твердотельные накопители SATA в качестве дополнительного хранилища.

Если вы создаете ПК для редактирования видео с помощью программного обеспечения, которое может использовать установки с несколькими графическими процессорами, такого как Davinci Resolve Studio, или вам нужно более одного высокопроизводительного устройства хранения, рассмотрите возможность использования платформы HEDT, такой как процессор Threadripper на материнской плате TRX40.

3D-анимация и рендеринг

Мы рекомендуем не менее 8 линий PCIe Gen 4 на физический слот x16 на материнской плате для сборки с четырьмя графическими процессорами. Вы можете использовать меньше графических процессоров и заполнить пустые слоты PCIe картами памяти или сетевыми картами, в зависимости от ваших потребностей.

3D-анимация и рендеринг – одни из самых требовательных к производительности рабочих нагрузок, поэтому для достижения максимальной производительности необходимо правильно выбрать количество линий PCIe для рабочей станции 3D-рендеринга.

Читать далее  Почему компьютер шумит: определяем и устраняем шум

Требуемые линии PCIE для 3D-анимации и рендеринга

Здесь часто имеет место запуск установок с несколькими графическими процессорами, поэтому необходимо обеспечить поддержку как минимум восьми линий PCIe Gen 3 на каждый графический процессор, хотя запуск установки Gen 4 был бы идеальным, особенно если вы не используете NVLink.

Добавление высокоскоростного хранилища также может потребовать дополнительных полос в зависимости от вашего варианта использования. Помимо заполнения слотов M.2 на материнской плате, вы можете использовать карты расширения слотов PCIe для сверхскоростного хранения, если вам это нужно.

Компьютерные игры

Обычному игроку должно хватить 16 линий PCIe Gen 3.0/4.0, поскольку большинству видеокарт будет сложно насытить полосу пропускания. PCIe 4.0 также превосходит PCIe 3.0 по задержке, поэтому вы можете увидеть небольшой прирост производительности при игре с более новым поколением.

Хотя для игр может не потребоваться столько линий PCIe, как для других, более интенсивных рабочих нагрузок, такие функции, как SLI с несколькими графическими процессорами или CrossFire, могут потребовать от вас инвестиций в материнскую плату с большим количеством линий.

Для стабильной установки с несколькими графическими процессорами для игр потребуется, чтобы на вашей материнской плате было как минимум два механических слота PCIe x16, каждый из которых оснащен минимум 16 линиями PCIe 3.0 или 8 линиями PCIe 4.0 каждый.

Современные карты с поддержкой SLI, такие как RTX 3090, не обеспечивают достаточную ценность для использования в конфигурациях с несколькими графическими процессорами для игр, а поскольку разработчики отказываются от поддержки, технология кажется почти мертвой.

Выбор правильного количества линий PCIe

Теперь, когда вы знаете необходимое количество линий PCIe для ваших рабочих нагрузок, крайне важно выбрать подходящий процессор и материнскую плату.

Выбор процессора

Мы рекомендуем процессор, способный обеспечить не менее 16 линий PCIe 3.0/4.0 для таких задач, как редактирование видео, графический дизайн и игр.

Новейшие процессоры AMD Ryzen 5000-й серии и процессоры Intel Core 12-го поколения могут обеспечить до 16 линий PCIe 4.0 для видеокарт и хранилищ, что делает их идеальными для таких рабочих нагрузок.

Для рендеринга с помощью графического процессора единственным жизнеспособным вариантом будет процессор HEDT (High-End Desktop), такой как AMD Threadripper, который оснащен в общей сложности до 62 пригодными для использования линиями PCIe Gen 4, которые подключаются к графическим процессорам и устройствам хранения NVMe.

Выбор подходящей платформы материнской платы

Выбор подходящего процессора не гарантирует наличие указанного количества линий PCIe. Материнская плата не менее важна, особенно если принять во внимание такие факторы, как поддержка PCIe 4.0 и связь чипсета PCIe.

Если вы планируете использовать одну видеокарту и не нуждаетесь в дополнительном расширении в будущем, идеально подойдут такие материнские платы, как AMD B550 и некоторые платы Intel Z490. Имейте в виду, что хотя эти материнские платы имеют соединения PCIe 4.0 с процессором, чипсет имеет соединение только PCIe 3.0 с процессором.

Некоторые производители разделяют 16 линий PCIe 4.0 между двумя механическими разъёмами x16 для поддержки двух графических процессоров, поэтому, если вам нужно сэкономить деньги, это отличная идея.

Вы также можете инвестировать в материнскую плату AMD X570, если вам нужен дополнительный 4-канальный физический слот x16 PCIe Gen 4. Имейте в виду, что дорожки будут проходить через набор микросхем, поэтому для этого слота лучше всего использовать более старую видеокарту или плату расширения памяти.

Если вы планируете использовать более двух графических процессоров, вам подойдёт процессор HEDT.

Материнские платы с поддержкой процессоров HEDT, такие как AMD TRX40, предлагают четыре механических слота PCIe 4.0 x16 в конфигурации линий x16/x8/x16/x8 и включают несколько высокоскоростных слотов M.2 для хранения NVMe.

Хотя платформы HEDT предлагают необходимое количество линий PCIe для запуска установки с несколькими графическими процессорами, их высокая цена может оттолкнуть потенциальных разработчиков с ограниченным бюджетом.

В таких случаях, выбирая потребительские материнские платы, такие как Asus WS X570 ACE, в которых используется чип PLX, вы получаете доступ к дополнительным линиям PCIe сверх того, что может предоставить процессор.

Чип PLX работает, позволяя ЦП и ОЗУ получать доступ к адресу всех подключенных графических процессоров. Это достигается путем разделения дорожек процессора в соответствии с пропускной способностью, используемой каждым графическим процессором.

Таким образом, в худшем случае для конфигурации с двумя графическими процессорами он будет работать в режиме x8/x8, но когда один графический процессор активно передаёт данные, он может выделить ему полные 16 линий PCIe.

Эта функция ограничена несколькими потребительскими материнскими платами, ориентированными на рабочие станции, но может помочь значительно сократить расходы, придерживаясь потребительских процессоров и материнских плат.

PLX-чипы

Вы найдёте некоторые материнские платы, которые заявляют, что они поддерживают/предлагают больше линий PCIe, чем должно быть возможно.

Например, Asus WS X299 Sage должен предлагать только 44 линии PCIe, учитывая, что ЦП имеет такое количество доступных линий.

На самом деле, эта материнская плата предлагает конфигурации графического процессора до 7×8 линий PCIe (=56) или 4x x16 линий PCIe (=64).

Это возможно благодаря чипу PLX на материнской плате, который управляет линиями PCIe.

Как чипы PLX работают на материнской плате

Этот чип, с одной стороны, разговаривает с ЦП и поддерживает его, сообщая ему, что линий PCIe не больше, чем поддерживает ЦП. Однако, другая сторона управляет большим количеством линий PCIe.

Какова потеря производительности при использовании нескольких графических процессоров с PLX (ASUS и SuperMicro)?

Зависит от ситуации. Коммутатор PLX значительно ограничивает одновременную полосу пропускания, доступную для графических процессоров. Таким образом, это может означать падение производительности, если ваша рабочая нагрузка включает в себя в бешеном темпе закидывание и выгрузку видеопамяти видеокарты.

Для рабочих нагрузок, которые могут обрабатываться в видеопамяти графического процессора без слишком большого перемещения данных, вы не заметите значительной потери производительности.

Настройки BIOS для оптимальной работы

После того, как вы закончите сборку своей установки, необходимо настроить материнскую плату для поддержки нескольких графических процессоров и дополнительных карт, чтобы обеспечить бесперебойную работу.

Иногда материнские платы могут не выделять правильное количество линий PCIe для вашего механического слота x16, что приводит к тому, что графический процессор не отображается или работает плохо.

Изменение скорости канала PCIe с автоматической на Gen 3 или 4 обычно решает проблему.

Всегда обязательно обращайтесь к Руководству по материнской плате, если у вас есть проблемы с линиями и слотами PCIe.

Часто задаваемые вопросы о PCIe

Используют ли диски M.2 линии PCIe?

Да, диски M.2 могут использовать до четырех линий PCIe, хотя линии обычно проходят через набор микросхем. Тем не менее, довольно стандартно, что один слот M.2 подключается непосредственно к процессору, и это слот, в который вы размещаете основной диск NVMe.

Сколько линий PCIe использует M.2?

Диски M.2 обычно используют x4 канала PCIe. Это может быть 4 канала PCIe 4.0 или 4 канала PCIe 3.0, в зависимости от материнской платы.

Какие линии PCIe следует использовать?

Мы рекомендуем использовать линии PCIe, подключенные непосредственно к процессору для вашей видеокарты и основного диска. Для других накопителей и дополнительных плат рекомендуется использовать линии PCIe чипсета при условии, что вы полностью заполнили линии PCIe вашего процессора.

Сколько линий PCIe мне доступно?

Во-первых, узнайте, какая у вас материнская плата. После того, как вы узнаете модель своей материнской платы, вы можете посетить веб-сайт производителя, чтобы найти спецификацию или руководство, в котором указано, сколько у вас линий PCIe.

Имеет ли значение, какой слот PCIe x16 я использую?

Да, рекомендуется выбирать слот PCIe, ближайший к процессору (обычно самый верхний слот x16), так как это гарантирует, что к слоту будут подключены все 16 линий PCIe, что обеспечит вашей видеокарте наилучшую пропускную способность и минимальную задержку.

Читать далее  Замена материнской платы

Сколько линий PCIe использует графический процессор?

Как мы обсуждали в статье, количество линий, используемых графическим процессором, может отличаться от того, сколько ему необходимо для работы с полной производительностью. Большинство графических процессоров используют 16 линий PCIe 3.0, в то время как более новые графические процессоры могут использовать 16 линий PCIe 4.0. Однако большинству графических процессоров такая сумма не нужна для работы без дросселирования.

У какого процессора больше всего линий PCIe?

ЦП уровня HEDT и серверного класса имеют наибольшее количество линий PCIe. Серия процессоров AMD Threadripper поставляется с 64 линиями PCIe, процессоры Threadripper Pro и Epyc имеют 128 линий PCIe.

С многопроцессорными системами вы даже можете иметь доступ к нескольким из них.

Использует ли ОЗУ линии PCIe?

Нет, системная память (ОЗУ) подключается непосредственно к ЦП через собственную шину и не использует линии PCIe.

Сколько слотов PCIe нужно для работы?

Сколько слотов PCIe вам нужно, зависит от количества карт расширения, которые вы будете использовать. Большинству нужна только одна для выделенной видеокарты. Некоторым требуется второй слот для второго графического процессора, звуковой карты, карты Wi-Fi или для дополнительной поддержки Thunderbolt.

Обратите внимание, что вам, скорее всего, не понадобятся физические слоты x16 PCIe для дополнительных карт расширения, кроме вашего графического процессора.

Разгон ОЗУ: при чем здесь топология материнской платы

Разгон ОЗУ: при чем здесь топология материнской платы

Разбираемся, как конфигурация материнское платы, в частности шины памяти, связана с возможностями разгона оперативной памяти

Разгон оперативной памяти – довольно сложная процедура, которая имеет множество нюансов. Один из них – характеристики материнской платы, в частности ее топологии и разводки. Этот вопрос мы сегодня и осветим.

Что такое топология?

Топология материнской платы – это схема соединения ее функциональных узлов. В данном случае нас интересует тот канал, который обеспечивает связь планок ОЗУ и центрального процессора, то есть шина памяти.

Она может иметь две конфигурации:

T-топология, или параллельная структура. Она предоставляет каждой планке в паре модулей ОЗУ равнозначные условия для обмена данными с CPU. Эта конфигурация самая удачная для одновременной работы четырех планок памяти, а также их разгона. Если при этой схеме использовать только две планки, результат окажется не таким высоким.

Поскольку большинство владельцев ПК комплектуют их двумя модулями ОЗУ, схема не распространена массово. Это прерогатива производительных платформ топового сегмента, которые ориентированы на большой объем оперативной памяти. Один из примеров – платформа производства ASRock – X570 Extreme4. Она способна поддерживать 4 планки ОЗУ DIMM DDR4, суммарный объем которых составляет 128 ГБ.

Топология Daisy Chain в переводе означает – гирлянда или цепочка. Сравнить конфигурацию шины можно с последовательным соединением двух элементов в электроцепи, чем по сути она и является. То есть от центрального процессора шина идет на один из слотов оперативной памяти в паре «А», после чего ко второму модулю той же пары. Та же схема присутствует и в отношении слотов «В» Эта конфигурация оптимальна для применения в системе двух планок. Однако, для максимальной эффективности разгона их следует установить в ближайшие к центральному процессору слоты. А вот при подключении четырех модулей оперативной памяти, показатели частоты каждого из них при разгоне могут значительно снизится.

Тем не менее, такая конфигурация применяется только на одноканальных материнских платах бюджетного и среднего ценовых сегментов, как раз и рассчитанных на использование пары планок ОЗУ.

Частным случаем топологии Daisy Chain можно считать I-топологию. Она подразумевает два слота оперативной памяти, каждый из которых имеет собственную линию, соединяющую его с процессором. При этом парные неприоритетные слоты просто отсутствуют. Это позволяет получить максимальные частоты при разгоне. Она реализована в материнской плате производства компании ASUS, которая называется ROG Strix X570-I Gaming. Платформа оснащена парой слотов для оперативной памяти поколения DIMM DDR4 и поддерживает объем до 64 ГБ.

Чтоб не возникло путаницы, объясним, что двухслотовость бюджетных материнских плат объясняется экономией и необходимостью снижения конечной стоимости продукции. А геймерские решения с двумя слотами для ОЗУ поддерживают тот самый экстремальный разгон.

Канал связи и его длина

Каналы связи – это те самые металлизированные дорожки в текстолите материнской платы, по которым проходит сигнал. Длина канала между ОЗУ и процессором напрямую влияет на частоту оперативной памяти после разгона.

Электрические сигналы в проводнике распространяются со скоростью света. Это довольно много для разнообразных физических процессов и явлений, но только не в компьютерной сфере. Объясним на примере.

Если расстояние от процессора до слота оперативной памяти позволяет обеспечить канал шины памяти длиной 5 см, или 10 см, если считать путь сигнала в обе стороны, то для его прохождения данным потребуется 0,16 наносекунд в одну сторону или 0,33 на весь путь. Эти значения – размер задержки. Она задает ограничения на максимум тактовых показателей при взаимодействии ОЗУ и центрального процессора в пределах 3 ГГц.

Теперь вы видите, что чем длиннее канал связи, тем меньшую частоту демонстрирует оперативная память.

А теперь вернемся к топологии шины памяти:

В T-топологии длина каналов от CPU до слотов ОЗУ равна, однако ее значение будет больше. В топологии Daisy Chain приоритетные слоты имеют укороченный канал, следовательно, частота модулей ОЗУ в этом случае выше.

Что еще влияет на частоту оперативной памяти?

По своей сути сигнал, передающий данные между CPU и ОЗУ – это радиоволна. А значит для эффективной работы системы необходимо, чтоб сопротивление центрального процессора и оперативной памяти были равны. В этом случае не возникнет таких явлений, как отражения и неоднородность поля. А, следовательно, существенно сокращается риск возникновения ошибок и сбоев при передаче информации. Чтобы устранить эти риски, всегда следуйте рекомендациям производителя материнской платы относительно количества используемых планок ОЗУ и их расположения в пустующих слотах.

Также возможность разгона оперативной памяти определяет ее ранг. Этот вопрос мы уже подробно освещали в статье «Ранги памяти: что это и почему они важны». Здесь же скажем, что поскольку у двухранговой памяти для передачи данных используется один контроллер и один физический канал, это накладывает определенные ограничения на возможности ее разгона. Но максимальный объем памяти достижим только при использовании DualRank модулей.

Как узнать топологию?

Производители редко указывают топологию шины памяти в спецификации к материнским платам. Однако уточнить этот вопрос можно несколькими способами:

Отыщите в документации к платформе рекомендации по использованию нескольких модулей для получения максимальной эффективности. Если производитель рекомендует установить четыре, значит при создании платы была заложена Т-топология, если две – Daisy Chain. Если рекомендуется для установки двух модулей использовать только приоритетные слоты, значит топология также последовательная.

Также в сети встречаются многочисленные таблицы, в которых энтузиасты собрали большинство актуальный материнских карт и указали их характеристики, в том числе и топологию. Однако, чтоб избежать ошибок, проверяйте информацию по нескольким источникам.

  • Все посты
  • KVM-оборудование (equipment) (2)
  • Powerline-адаптеры (2)
  • Безопасность (security) (4)
  • Беспроводные адаптеры (4)
  • Блоки питания (power supply) (12)
  • Видеокарты (videocard) (45)
  • Видеонаблюдение (CCTV) (6)
  • Диски HDD и твердотельные SSD (60)
  • Дисковые полки (JBOD) (2)
  • Звуковые карты (sound card) (3)
  • Инструменты (instruments) (1)
  • Источники бесперебойного питания (ИБП, UPS) (26)
  • Кабели и патч-корды (5)
  • Коммутаторы (switches) (13)
  • Компьютерная периферия (computer peripherals) (42)
  • Компьютеры (PC) (42)
  • Контроллеры (RAID, HBA, Expander) (6)
  • Корпусы для ПК (13)
  • Материнские платы для ПК (29)
  • Многофункциональные устройства (МФУ) (6)
  • Модули памяти для ПК, ноутбуков и серверов (17)
  • Мониторы (monitor) (38)
  • Моноблоки (All-in-one PC) (8)
  • Настольные системы хранения данных (NAS) (2)
  • Ноутбуки (notebook, laptop) (34)
  • Общая справка (48)
  • Охлаждение (cooling) (18)
  • Планшеты (tablets) (3)
  • Плоттеры (plotter) (1)
  • Принтеры (printer) (6)
  • Программное обеспечение (software) (41)
  • Программное обеспечение для корпоративного потребителя (15)
  • Проекторы (projector) (2)
  • Процессоры для ПК и серверов (48)
  • Рабочие станции (workstation) (5)
  • Распределение питания (PDU) (1)
  • Расходные материалы для оргтехники (1)
  • Расширители Wi-Fi (повторители, репиторы) (3)
  • Роутеры (маршрутизаторы) (15)
  • Серверы и серверное оборудование (44)
  • Сетевые карты (network card) (4)
  • Сетевые фильтры (surge protector) (2)
  • Системы хранения (NAS) (2)
  • Сканеры (scanner) (1)
  • Телекоммуникационные шкафы и стойки (6)
  • Телефония (phone) (4)
  • Тонкие клиенты (thin client) (2)
  • Трансиверы (trensceiver) (5)
  • Умные часы (watch) (1)

Также вас может заинтересовать

Источник https://windows-school.ru/blog/chto_takoe_pcie/2022-05-15-930

Источник https://andpro.ru/blog/memory/razgon-ozu-pri-chem-zdes-topologiya-materinskoy-platy/

Источник