▷ Was sind Prozessorspuren und wie wichtig sind Multi?

In diesem Artikel erklären wir die LANES des Prozessors. Bevor wir jedoch wissen müssen, was der PCI Express (Peripheral Component Interconnect Express) ist, der offiziell als PCIe oder PCI-e abgekürzt wird, handelt es sich um einen Hochgeschwindigkeits-Computererweiterungsbusstandard, der ältere Busstandards wie PCI ersetzen soll, PCI-X und AGP.

Inhaltsverzeichnis

Was ist die PCI Express-Schnittstelle und wie funktioniert sie?

PCIe bietet gegenüber älteren Standards zahlreiche Verbesserungen, darunter eine höhere maximale Systembusleistung, eine geringere Anzahl von E / A-Pins und eine geringere physische Stellfläche sowie eine bessere Leistungsskalierung für Busgeräte. A. Detaillierterer Mechanismus zur Fehlererkennung und Berichterstellung (erweiterte Fehlerberichterstattung, VRE und native Hot-Swap-Funktionalität). Darüber hinaus bieten die neuesten Überarbeitungen des PCIe-Standards Hardwareunterstützung für die E / A-Virtualisierung.

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Die elektrische PCI Express-Schnittstelle wird durch ihre Anzahl von Lanes definiert und auch in einer Vielzahl anderer Standards verwendet, insbesondere in der ExpressCard-Notebook-Erweiterungskartenschnittstelle und den SATA Express- und M.2-Speicherschnittstellen. Die Formatspezifikationen werden von der PCI-SIG (PCI Special Interest Group) verwaltet und entwickelt, einer Gruppe von mehr als 900 Unternehmen, die auch die herkömmlichen PCI-Spezifikationen beibehalten. PCIe 3.0 ist der neueste Standard für Erweiterungskarten, der in Produktion ist und auf herkömmlichen PCs verfügbar ist.

Punkt-zu-Punkt-Topologie

Konzeptionell ist der PCI Express-Bus ein serieller Hochgeschwindigkeitsersatz des vorherigen PCI / PCI-X-Busses. Einer der Hauptunterschiede zwischen dem PCI Express-Bus und dem älteren PCI ist die Bustopologie. PCI verwendet eine gemeinsam genutzte parallele Busarchitektur, bei der der PCI-Host und alle Geräte einen gemeinsamen Satz von Adressen, Daten und Steuerleitungen verwenden. Im Gegensatz dazu basiert PCI Express auf einer Punkt-zu-Punkt-Topologie mit separaten seriellen Verbindungen, die jedes Gerät mit dem Root-Komplex verbinden. Aufgrund seiner gemeinsam genutzten Bustopologie ist der Zugriff auf den ältesten PCI-Bus in eine Richtung verordnet und auf jeweils einen Master beschränkt. Außerdem begrenzt das ältere PCI-Taktschema den Bustakt auf das langsamste Peripheriegerät auf dem Bus. Im Gegensatz dazu unterstützt eine PCI Express-Busverbindung die Vollduplex-Kommunikation zwischen zwei Endpunkten, ohne dass der gleichzeitige Zugriff über mehrere Endpunkte inhärent eingeschränkt ist.

In Bezug auf das Busprotokoll ist die PCI Express-Kommunikation in Paketen gekapselt. Der Daten- und Entpackungsarbeits- und Statusnachrichtenverkehr wird von der Transaktionsschicht des PCI Express-Ports verarbeitet. Radikale Unterschiede in der elektrischen Signalisierung und im Busprotokoll erfordern die Verwendung eines anderen mechanischen Formfaktors und eines anderen Erweiterungssteckers. PCI-Steckplätze und PCI Express-Steckplätze sind nicht austauschbar. Auf Softwareebene behält PCI Express die Abwärtskompatibilität mit früheren PCI-Versionen bei.

Was sind Prozessor-PCI-Express-LANES?

Die PCI Express-Verbindung zwischen zwei Geräten kann aus einer bis 32 Spuren bestehen. Bei einer mehrspurigen Verbindung werden die Paketdaten in Zeilen aufgeteilt und der maximale Datendurchsatz mit der Gesamtverbindungsbreite skaliert. Die Anzahl der Fahrspuren wird während der Geräteinitialisierung automatisch ausgehandelt und kann durch einen der Endpunkte eingeschränkt werden. Beispielsweise kann eine einspurige (× 1) PCI Express-Karte in einen mehrspurigen Steckplatz (× 4, × 8 usw.) eingesetzt werden, und der Initialisierungszyklus handelt automatisch die höchste Anzahl von Spuren mit gegenseitiger Unterstützung aus.. Die Verbindung kann dynamisch so konfiguriert werden, dass weniger Fahrspuren verwendet werden, und bietet Fehlertoleranz bei fehlerhaften oder unzuverlässigen Fahrspuren. Der PCI Express-Standard definiert Steckplätze und Anschlüsse für mehrere Breiten: × 1, × 4, × 8, × 12, × 16 und × 32. Dadurch kann der PCI Express-Bus beide kostensensitiven Anwendungen bedienen, bei denen kein High-End erforderlich ist Leistung sowie wichtige Leistungsanwendungen wie 3D-Grafik, Netzwerk und Unternehmensspeicher.

Eine Spur besteht aus zwei differentiellen Signalisierungspaaren, wobei ein Paar zum Empfangen von Daten und das andere zum Senden dient. Daher besteht jede Spur aus vier Signalkabeln oder -spuren. Konzeptionell wird jede Spur als Vollduplex-Bytestrom verwendet, der Datenpakete im 8-Bit-Byteformat gleichzeitig in beide Richtungen zwischen den Endpunkten einer Verbindung transportiert. Physische PCI Express-Verbindungen können eine bis 32 Spuren enthalten, genauer gesagt 1, 2, 4, 8, 12, 16 oder 32 Spuren. Die Anzahl der Fahrspuren wird mit dem Präfix "×" geschrieben (z. B. "× 8" steht für eine Karte oder einen Steckplatz mit acht Fahrspuren), wobei "× 16" die größte gebräuchliche Größe ist. Die Größen der Fahrspuren werden auch durch die Begriffe "Breite" oder "Durch" erwähnt, beispielsweise könnte ein Schlitz mit acht Fahrspuren als "pro 8" oder als "8 Fahrspuren breit" bezeichnet werden.

PCIe-Lanes werden an einigen Stellen in Ihrem PC verwendet. Ihre CPU hat eine bestimmte Anzahl von ihnen, mindestens 16, zwischen sich und mindestens einem 16x-Steckplatz auf dem Motherboard. Diese Spuren werden normalerweise für Grafikkarten verwendet, entweder mit einer Karte, die den gesamten Kanal verwendet, oder mit mehreren Karten, die jeweils einen Teil des Kanals enthalten. Einige CPUs verfügen über mehr Grafikkartenspuren, andere CPUs der Intel X-Serie über bis zu 40 oder mehr.

Einige Lanes verbinden ihre CPU mit dem Platform Controller Hub (PCH). Intel nennt diese Lanes DMI, aber sie sind tatsächlich die gleichen wie PCIe. Vom PCH gehen die PCIe-Lanes zu seinem SATA-Controller, seinem NVMe-kompatiblen M.2-Steckplatz, USB-Treibern und verschiedenen PCIe-Steckplätzen auf dem Motherboard für Dinge wie Netzwerkadapter, TV-Tunerkarten und mehr. Der PCH dient als Multiplexer und letztendlich müssen alle diese Geräte die verfügbaren DMI-Lanes gemeinsam nutzen, wenn sie mit der CPU oder dem Hauptspeicher kommunizieren.

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Damit ist unser Artikel über Prozessor-LANES und deren Zweck beendet. Hoffentlich war es nützlich für Sie.