Pecet przyspiesza

Mianem PCI Express określa się zarówno złącze na płycie głównej, do którego można podłączyć kartę graficzną albo karty rozszerzeń (np. tuner telewizyjny), jak i magistralę służącą do szybkiej komunikacji między tymi kartami a chipsetem płyty głównej . Magistrala, czy inaczej szyna PCI Express (oznaczana jako PCIe lub PCI-E), została zaprojektowana po to, aby zastąpić starszą, zbyt wolną na współczesne potrzeby, magistralę PCI (patrz tabelka „Parametry magistrali PCI oraz kolejnych wersji PCI Express”).

Jako pierwsza na płytach głównych pojawiła się szyna PCI Express 1.0, ale szybko ustąpiła wykorzystywanej obecnie, poprawionej wersji 1.1. Piętnastego stycznia 2007 roku została ogłoszona specyfikacja PCI Express 2.0 i od tej chwili producenci rozpoczęli pracę nad jej implementacją w swoich wyrobach. We wrześniu 2007 miał premierę nowy chipset Intela X38 – pierwszy seryjnie produkowany zestaw układów sterujących płyty głównej, zgodny z PCI Express 2.0. Miesiąc później tajwańska firma Biostar zaprezentowała pierwszą kartę graficzną zgodną z PCI Express 2.0 – Sigma Gate V8803GT52. Akcelerator ten został zbudowany na bazie układu graficznego GeForce 8800 GT. Na podstawie tych zwiastunów można sądzić, że rok 2008 będzie należał do nowej wersji standardu PCI Express. Zanim przedstawimy jego możliwości, zobaczmy, jak w ogóle działa magistrala PCIe.

PCI Express – najważniejsze cechy

PCI Express jest szeregową magistralą typu punkt-punkt, łączącą ze sobą bezpośrednio dwa urządzenia, czyli tzw. punkty, np. kartę graficzną z kontrolerem znajdującym się w chipsecie płyty głównej. Sygnały są przesyłane za pomocą dwóch dwuprzewodowych linii (fizycznie są to cztery ścieżki na płycie głównej) taktowanych zegarem o częstotliwości 2,5 GHz. Jedną linią są przesyłane dane z kontrolera do karty, a drugą – z karty do kontrolera. Te dwie linie tworzą tak zwany tor (bardzo często nazywany też – niezbyt poprawnie – linią) o przepustowości 250 MB/s w każdą stronę, a więc łącznie 500 MB/s (dla magistrali PCI jest to zaledwie 133 MB/s).

Jedną z najważniejszych cech magistrali PCI Express jest możliwość łączenia torów w grupy. W specyfikacji przewidziano kilka wariantów tej magistrali – z 1, 2, 4, 6, 8, 16 i 32 torami. Każdy jest oznaczany symbolem x stawianym przed liczbą torów. W praktyce w dostępnych na rynku płytach głównych spotkać można tylko cztery rodzaje magistrali PCIe – PCI Express x1, PCI Express x2, PCI Express x4 i PCI Express x16. Pierwsze trzy są wykorzystywane do obsługi kart rozszerzeń, ostatnia, najbardziej znana, służy do podłączania karty graficznej – jej przepustowość wynosi łącznie 8 GB/s w obie strony.

Bardzo ciekawie zostały zaprojektowane gniazda do kart rozszerzeń korzystających z magistrali PCI Express. Wraz ze wzrostem liczby wykorzystywanych torów wzrasta długość złącza PCI Express montowanego na płycie głównej. Styki do kolejnych torów są dodawane zawsze na końcu slotu. Rozwiązanie takie pozwala zamontować wolniejszą kartę (z krótszym złączem) w „szybszym” gnieździe – kartę umieszcza się na początku slotu PCI Express, pozostawiając z tyłu wolne miejsce. Wyjątkiem są złącza PCI Express x16 przeznaczone do kart graficznych. Można w nich umieścić wyłącznie akceleratory 3D – wynika to jednak z założeń architektury chipsetu płyty głównej i peceta, a nie ze specyfikacji samej magistrali PCIe.