Стандарт шины PCI был первоначально представлен компанией Intel в 1992 году. Это 32-битная параллельная шина с максимальной скоростью передачи данных 133 МБ/с.

До появления PCI компьютерные устройства обычно подключались с помощью шины ISA (Industry Standard Architecture). Однако низкая скорость передачи данных по шине ISA ограничивала производительность и масштабируемость компьютерных систем. Поэтому появление шины PCI считается важной вехой в развитии компьютерных технологий.

С постоянным развитием компьютерных технологий стандарты шины PCI постоянно модернизируются. В 1993 году был представлен стандарт PCI 2.0, в котором была добавлена скорость передачи данных 66 МГц, что позволило довести максимальную скорость передачи данных до 266 МБ/с. В 1995 году был представлен стандарт PCI 2.1, добавивший поддержку управления питанием и функцию "горячей замены". В 1998 году был представлен PCI 2.2, добавивший поддержку 64-битной передачи данных.

Стандарт шины PCI постоянно модернизировался и стал одним из самых распространенных стандартов шин в компьютерных системах. Однако по мере роста требований к производительности и масштабируемости компьютерных систем стандарт шины PCI перестал удовлетворять требованиям современных компьютерных систем. Поэтому стандарт шины PCI Express (PCIe) постепенно заменил стандарт шины PCI и стал одним из наиболее распространенных стандартов шины в современных компьютерных системах.

Пропускная способность и скорость передачи данных

PCIe x1, x2, x4 и x8 относятся к различным конфигурациям стандарта шины PCI Express (Peripheral Component Interconnect Express), указывая на количество дорожек на шине。

PCIe X1: Указывает на наличие одной дорожки PCIe. Скорость каждой полосы определяется спецификацией PCIe, например, скорость PCIe 3.0 составляет 8 Гбит/с. Поэтому скорость PCIe X1 обычно составляет 8 Гбит/с.

PCIe X4: обозначает четыре дорожки PCIe. Скорость каждой дорожки определяется спецификацией PCIe, например, скорость PCIe 3.0 составляет 8 Гбит/с. Поэтому скорость PCIe X4 обычно составляет 32 Гбит/с (4 дорожки x 8 Гбит/с).

PCIe X8: обозначает восемь дорожек PCIe. Скорость каждой полосы определяется спецификацией PCIe, например, скорость PCIe 3.0 составляет 8 Гбит/с. Поэтому скорость PCIe X8 обычно составляет 64 Гбит/с (8 дорожек x 8 Гбит/с).

Когда мы говорим о скорости передачи данных в стандарте шины PCIe, мы используем GT/s (Giga Transfers per second), а не Gbps (Giga Bits Per Second). Это связано с тем, что скорость передачи данных основана на свойствах протокола связи физического уровня и не зависит от таких факторов, как ширина канала.

Пропускную способность (доступную полосу пропускания) шины PCIe можно рассчитать по следующей формуле:

Пропускная способность = Скорость передачи * Схема кодирования

Например, протокол PCIe 2.0 поддерживает скорость 5,0 Гбит/с, что означает, что каждая дорожка может передавать 5 Гбит/с. Однако не каждая дорожка поддерживает 5 Гбит/с, поскольку в PCIe 2.0 используется схема кодирования 8b/10b. Это означает, что на каждые 8 бит необходимо передать 10 бит.

Таким образом, скорость, поддерживаемая каждой дорожкой протокола PCIe 2.0, составляет 5 ГТ/с * 8 / 10 = 4 Гбит/с = 500 МБ/с.

Например, для полосы PCIe 2.0 x8 доступная пропускная способность составляет 4 Гбит/с * 8 = 32 Гбит/с = 4 ГБ/с.

Аналогично, протокол PCIe 3.0 поддерживает скорость 8,0 ГТ/с, что означает передачу 8 Г бит в секунду на каждой дорожке. Однако в PCIe 3.0 используется схема кодирования 128b/130b, то есть на каждые 128 бит необходимо передать 130 бит.

Таким образом, скорость, поддерживаемая каждой дорожкой протокола PCIe 3.0, составляет 8 ГТ/с * 128 / 130 = 7,877 Гбит/с = 984,6 МБ/с.

Например, для полосы PCIe 3.0 x16 доступная пропускная способность составляет 7,877 Гбит/с * 16 = 126,031 Гбит/с = 15,754 ГБ/с.

•ISA ->PCI ->PCIX ->PCIE 1.0 ->PCIE 2.0 ->PCIE3.0 ->PCIE4.0 ->PCIE5.0。

•PCI и PCIX параллельно; PCIE последовательно。

•Интерфейсы PCI Express включают X1, X4, X8 и X16 (режим X2 используется для внутренних интерфейсов, а не для слотов). Более короткие карты PCI Express могут быть вставлены в более длинные слоты PCI Express。