Интерфейсы плат, шины передачи данных, пропускная способность.
В данной статье мы попытаяемся предоставить основные сведения по шинам и пропускной способности, это поможет составить представление о том какая ревизия и ширина шины наилучшим образом раскроет производительность Вашего оборудования. Не секрет что в некоторых случаях скажем PCIe оборудование с помощью райзеров подключают к более медленным(с меньшим количеством линий) слотам. Стоит ли это делать и не станет ли шина узким местом? Надеюсь используя данный материал вы сможете самостоятельно проделать соответствующие расчеты. Следует так же упомянуть что как шина на материнской плате так и интерфейс подключения Вашего оборудования имеют определенную ревизию шины и пропускная способность будет равняться меньшей из них. Так если плату с интерфейсом PCIe ревизии 1(v1) подключить к слоту на матеинской плате CPU которой поддерживает ревизию PCIe v3 то, от этого она не будет работать с повышенной скоростью, и наоборот, если скоростное оборудование подключить к медленой шине то, сама шина может стать узким местом.
PCI шина – Решил упомянуть этот устаревший интерфейс, так как клиенты часто задают по нему вопросы – вернее ищут скоростные серверные компоненты подключаемые к данному интерфейсу. Надо сказать, что это во многом бесполезное занятие, так как интерфейс PCI не является ни скоростным, ни серверным по определению. Существуют различные реализации данной шины типичная реализация имела частоту 33MHz и ширину шины передачи данных 32бит. Таким образом пропускная способность составит 32/4х33000000 то есть 133десятичных мегабайт(на самом деле пропускная способность нередко не превышала 80Мегабайт в секунду). Другая распространенная ревизия PCI имела ширину шины передачи данных 64бит и частоту 33MHz. Пропускная способность 266мегабайт в секунду(64/4х33000000), на практике часто ниже 200мегабайт в секунду. Наконец менее распространенная ревизия (2.1 если не ошибаюсь) уже была 64битной и работала на частоте 66MHz – следовательно имела пропускную способность 533мегабайт в секунду. Имея ввиду вышесказанное пропускной способности первых двух(наиболее распространенных) ревизий не хватило бы даже чтобы реализовать двухпортовый гигабитный сетевой адаптер.
PCI-X шина – Эта ныне устаревшая шина главенствовала в серверном сегменте до появления PCIe. PCI-X является расширением 64битной PCI путем добавления частот 100Mhz и 133Mhz, для ревизии 1.0. В ревизии 2.0 были добавлены частоты 200MHz и 266MHz и еще была добавлена коррекция ошибок(ECC)
PCIe шина – Большинство распространенного серверного да и вообще оборудования имеет именно этот интерфейс подключения. Оборудование может иметь интерфейс от 1 до 16 линий PCIe(1,4,8,16). Сами платы тоже физически имеют разную ширину коннектора 1х, 4х, 8х и 16х и не поместятся в меньший слот. На данный момент распространены 4 основных ревизии.
- PCIe v1 – скорость передачи данных для 1хподключения(one lane) составляет 2,5Гигабита в секунду, однако толкько 80% передаваемых данных полезная нагрузка(сами данные) – остальные 20% служебная информация. Таким образом имеем скорость передачи данных 2Гигабит/с(2.5х0,8), или 250мегабайт в секунду(2000/8). Шина является полнодуплексной и может одновременно передавать и принимать данные с этой скоростью.
- PCIe v2 – скорость передачи данных для 1хподключения 5Гигабит/с, так же как с первой ревизией только 80% полезные данные. Скорость передачи данных 500Мегабайт/с
- PCIe v3 – скорость передачи данных для 1хподключения 8Гигабит/с. По сравнению с первыми двумя доля полезных данных возросла из 130бит передаваемых данных только 2бита служебная информация поэтому скорость передачи данных по сравнению с второй ревизией практически возросла вдвое и составляет 985Меагабайт/с.
- PCIe v4 – скорость передачи данных для 1хподключения 16Гигабит/с соотношение полезных данных также ка у 3-ей. Скорость передачи данных 1,970Гигабайт/с
- Следует упомянуть также две новые ревизии v5 и v6 пятая уже вышла а 6 разрабатывается и планируется в 2021г. Скорость подключения 1х для v5 32Гигабит/с, пердачи данных 3.94Гигабит/с. Для v6 Скорость подключения 1х составит 64Гигабит/с, передачи данных 7,88Гигабайт/с
Спасибо за прочтение и <<Да пребудет с Вами Вычислительная Мощь!>>
