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转一篇关于显卡插槽的技术性文章 PCI-E绝非显卡专用多款超强设备搜罗发布日期:2005年12月24日作者:小朋友编辑:孙敏杰众所周知，PCI Express总线是用来取代PCI总线的，虽然都叫做PCI，但是和并行构架的PCI总线不同PCIE是一种串行总线，设备和设备采用点对点传输，也就是说连接在PCIE总线上的各个设备单独享有一条总线的所有带宽，这样就避免了各个设备之间为争夺总线带宽所导致的系统性能下降。除了先进的构架设计以外，PCIE的传输带宽也是早期PCI总线所不能比拟的。PCIE不仅具备双向传输和数据分路传输两种传输模式而且其传输速率也分为x1、x4、x8、x16和x32。在单向传输的数据传输模式下，PCIE x1的传输速率为250MB/s，而在双向模式下其速率更可增加一倍达到500MB/s:模式双向传输模式单项传输模式PCI Express x1500MB/s250MB/sPCI Express x21GB/s 500MB/sPCI Express x42GB/s1GB/sPCI Express x84GB/s2GB/sPCI Express x168GB/s4GB/sPCI Express x3216GB/s8GB/s目前主板上最常见的就是PCIE X16和X1接口，部分主板提供了X4接口，X8听起来很耳熟，这是因为大名鼎鼎的SLI就是使用了两条PCIE X8接口来实现，不过外观上依然是PCIE X16的物理插槽。介绍了这么多，虽然PCIE与老迈的PCI相比各方面都有着无可比拟的优势。但是现在市面上除了显卡之外很少有扩展卡使用PCIE接口，主板上的PCIE X1/X4接口基本上都属于摆设，难道高速的总线到现在都英雄无用武之地?想不想把他们利用起来?看了本文相信对你有所帮助的。ATI很早之前就发布Theater 550 Pro这款视频处理芯片，这是业界首款可以同时支持PCI-E与PCI两种解决的硬件加速电视采集卡。由于功能完备性能出色，因此直到现在ATI最新款的AIW X1800XL显卡也在使用Theater 550 Pro芯片。刚发布的AIW X1800XL作为独立的电视卡，Theater 550 Pro存在普通PCI和PCIE X1两种接口版本:配件和功能是完全相同的:1).影像译码器具有可提供优良影像品质的3D梳形滤波器及2D 5-line可适性形滤波器。2).硬件影像及音效编码器具有如减低硬件噪声的新功能。3).支持PCI Express x1，提供每秒500 MB带宽(理论值)。4).数字IF解调可改善影像品质且因去除对昂贵调谐器的需求，而降低整个方案成本。5).全球多标准音效译码器。PCIE X1接口理论500MB/s的带宽相比PCI 133MB/s高出不止一个档次，但是不要指望能够给视频压缩带来多大的处理速度提升。道理如同显卡和硬盘一样，瓶颈在于芯片自身的处理速 度而非接口带宽。不过PCIE接口的话争抢带宽的现象就不存在了，整体性能不会受到限制也不会影响其他配件。芯片发热量低、小板设计非常适合准系统使用对于用户来说，硬件MPEG解码、较高的集成度、较低的CPU占用率、高清晰的输出画质以及完美支持微软媒体中心操作系统是这款产品最具诱惑力之处，当然首次采用PCIE X1接口听起来也是一个很大的亮点。目前PCIE X1版本的Theater 550 Pro电视卡相比PCI版本贵不了多少钱，价位大概在800元左右。由于附带了兼容MCE的遥控器，如此算下来性价比还是相当高的。个人电脑使用的PCI接口都是32位33MHz的，一般来说，32位PCI总线突发传输速率为133MB/s，最高速度可达到发送500Mbps、接收800Mbps，这与千兆网卡理论1000Mbps的速度存在差距。经过测试，在服务器64位PCI情况下测试，双机千兆网卡对拷文件速度最快能达到65MB-70MB/s(500-550Mbps)。而在常用的32位33MHz下测试其速度一般只有20MB/s左右，可以说PCI严重的制约了千兆网卡的传输速度。事实上，当初制定新一代总线标准的主要原因，就是PCI总线带不动千兆网卡和Raid阵列卡这种高速设备。如此一来PCIE便可以大显身手了:华硕推出的PCIE X1接口千兆网卡PCIE总线频率为100MHz，PCIE X1理论带宽高达双向250MB/s，而且PCIE总线是点对点的双向传输，因此完全能够与千兆网卡的传输模式相对应。千兆网卡的理论速度为双向1000/8=125MB/s，采用PCIE X1接口完全不会受到限制～BCM5721千兆网络控制器现在的很多高端主板都集成千兆网络，有的甚至是双千兆网卡。其实大部分都是高端主板芯片组内置了千兆网络的支持，主板只要再集成一个PHY芯片就支持千兆网络了，而集成双千兆网卡的主板一般第二块网卡就是通过集成这种原生的PCIE接口网络芯片来实现。该产品采用Broadcom BCM5721千兆以太网络控制芯片(0.13微米制程)，支持10/100/1000BASE-T传输，支持PCI Express x1规格，零售价为8980日圆，约合人民币680元。注意主板左上角的特殊"反向PCIE X1"插槽升技近期的高端主板都配备了类似于PCIE接口的扩展声卡，主板上有一个PCIE X1接口位置比较特殊，它专为升技独有的Audio Max音频子卡设计，能够提供最佳化的HD音频输出。7.1+2声道音频子卡升技的这块声卡采用了Realtek ALC882M音效芯片，不但符合Intel HD Audio规范，而且通过了Dolby Master Stuido认证。ALC882M的强大之处就是在支持普通7.1声道音效的基础上提供了两个额外的立体声输出声道(因此被称为10声道)，采样率最高达到24Bit/192KHz;其信噪比达到103dB，突破了主板板载声卡SNR在88-90的技术瓶颈，让主板音效可以实现100dB以上信噪比的高品质音质。除此之外， 它还集成了3个立体声ADC，能为麦克风同时提供回音消除、噪声过滤和波束成型技术的支持，能大幅度提升PC语音应用方面的性能。但是，严格来说它并不是一款"独立"声卡，因为ALC882M依然是一款解码Codec(应该说是目前最高档的集成音效芯片)，配合Intel ICH6/ICH7南桥才能支持HD Audio。升技采使用了外接声卡的主要原因就是因为主板集成度太高，IO接口空间不够用。作为声卡霸主的创新技术人员认为:"对于下一代的总线PCI Express，我们发现对于音频来说，PCIE的性能很糟糕。我们甚至发现音频在PCIE总线上性能有四倍的下降。PCIe是为图形和大数据传输而设计的，但是音频发送的数据包很小，因此空载量太大了～从PCIe上走的数据比PCI要高多了，我们必须重新设计芯片传输部分，并增加更多的电路来克服在PCIe上遇到的一些问题。因此对我们来说，PCIe方案还需要一段时间，因此我们必须首先克服我们在PCIE总线上应用的一些问题。"看来对于声卡来说，目前还不需要高速总线的支持，因为音频处理无需传输太多数据。声卡霸主创新都不为所动，独立声卡要采用PCIE接口还需时日。USB2.0与IEEE1394之间的可以说是水火不相容的关系，不过现在USB2.0已经普及，各大芯片组厂商的所有南桥支持USB2.0。而火线就没有那么幸运了，即便支持火线的主板也是通过集成1394控制芯片来提供输出接口，大部分主流中低端主板都没有1394接口。因此很多人都需要1394扩展卡:包装FWA2414输出PCIE X1接口，售价6890日元合480元人民币，只可惜是1394a规格的随着PCIE接口的兴起，高速的PCIE接口更具诱惑力。虽然对于1394a 400Mbps的速度来说PCI都够用了，不过PCIE接口独享带宽优势在需要持续高速传输的设备上面还是很有用的。今后1394b设备才能真正完全利用PCIE高速的优势。DeckLink Extreme是业内首款采用PCIE接口的视频采集卡:随着高清电视节目的流行，电视广播行业开始承担起越来越多的高清电视节目的制作。大部分视频采集卡都采用火线接口，现在连火线扩展卡都开始采用PCIE接口，当然视频采集最好也能够使用高速的PCIE接口，PCIE X1的速度可达火线的6倍～基于PCIE总线的DeckLink Extreme视频编辑卡无疑是目前Windows/苹果视频编缉用户的最佳选择。SATAII接口的理论传输速度是300MB/s，如果是组建双口Raid 0则为600MB/s，PCIE X1的带宽已经无法满足了，不过由于目前硬盘内部速度的限制，其实采用PCIE X1接口还是没有问题的;但是如果要提供更多的SATAII接口，非得使用PCIE X2甚至X4不可:这块2320 RAID控制卡采用了PCIE X4传输接口，总共提供了8个SATAII接口，每个接口都能提供300MB/s的速度，支持NCQ技术。HighPoint加入了快速XOR 运作机制，对于组建Raid 5大有裨益。实际上，很多高端主板上提供的PCIE X4接口基本上就是专为Raid卡设计的，而且市面上能见到最多的PCIE扩展卡就是基于PCIE接口的SATA或者SCSI扩展卡，主要面向初级服务器或者需要高速磁存储的专业视频用户。并不常见的PCIE X4接口提起PCIE X8大家并不陌生，现在主流的双显卡SLI或者CrossFire技术都是通过将一条PCIE X16拆分为两条PCIE X8供显卡使用，实际上目前的显卡并不能够充分利用PCIE X16的高带宽，PCIE X8基本能够满足胃口不会造成性能大幅下降。那么除了显卡之外还有什么设备需要用到PCIE X8接口?产品名称:ARC1230没错，又是Raid卡10个SATAII～这里还有两个～ECC DDR RAM 256MB(可扩充至1GB)RJ45 LAN PORT后备电池接口一次接这么多硬盘，PCIE X8接口够用吗?12块硬盘做Raid 0，好恐怖～要使用PCIE X8接口的Raid卡，主板必须处于SLI模式下，与显卡分享PCIE X16的带宽，也就相当于Raid卡与显卡"组建SLI"。看了前文所介绍的PCIE扩展卡之后，相信很多朋友都已经蠢蠢欲动了，PCIE接口的电视卡、视频采集卡都比较有诱惑力，而且相信以后会有更多的扩展设备开始驶入PCIE的快车道，那么现在的问题就是很多主板都不具备PCIE X2/X4/X8插槽，如果需要使用这种扩展卡，该怎么办呢?PCIE总线是非常具有弹性的，高倍速的PCIE X16插槽完全可以兼容低倍速的PCIE X1扩展卡，而低倍速的PCIE X1插槽理论上也可以使用PCIE X16扩展卡，看看PCIE插槽的定义图就会明白了:原来除了开头的电源线之外，其他的针脚都是一组一组互不相干的信号线，这正是串行的优势～下面以普通的PCIE X16为例进行说明:按照针脚定义图，屏蔽一半数据线就是PCIE X8了再多屏蔽一些，插在PCIE X16插槽里面也是PCIE X4设备注意PCIE X2正反两面的针脚是不对称的最低级的PCIE X1其实不用屏蔽，把显卡插在PCIE X1插槽里面(需要插槽开口)就能正常识别了，只不过大部分主板都不支持，此时无法启用显卡的3D模式～事实证明两条PCIE X8拼成一条PCIE X16是完全可行的原理不用多作解释，NV最初的SLI就是就是让显卡降级工作在PCIE X8模式下，而VIA/Intel较早的芯片组让第二块显卡工作在PCIE X4模式下组成了16+4的SLI方案，这都是利用了PCIE总线灵活的分配方式。也就是说高倍速的PCIE扩展卡完全能够在低倍速的PCIE插槽上使用，只不过速度会受到限制，就如同USB2.0移动硬盘插在USB1.1接口上的效果一样。而低倍速的PCIE扩展卡插在高倍速的PCIE插槽上面就更不会有什么问题了(比如Raid卡插入PCIE X16显卡插槽)，只不过带宽浪费了而已。