Посібник покупця ігрової відеокарти

При зміні однієї тільки відеокарти обов'язково потрібно враховувати, що нові моделі можуть просто не підходити до вашої материнської плати, тому що існує не просто кілька різних типів слотів розширення, але і кілька різних версій (стосовно і до AGP, і до PCI Express). Якщо ви не впевнені у своїх знаннях на цю тему, уважно ознайомтеся з розділом.

Як ми вже зазначили вище, відеокарта вставляється у спеціальний роз'єм розширення на системній платі комп'ютера, через цей слот відеочіп обмінюється інформацією із центральним процесором системи. На системних платах найчастіше є слоти розширення одного-двох різних типів, що відрізняються пропускною здатністю, параметрами електроживлення та іншими характеристиками, і не всі вони підходять для установки відеокарт. Важливо знати роз'єми, що є в системі, і купувати тільки ту відеокарту, яка їм відповідає. Різні роз'єми розширення несумісні фізично та логічно, і відеокарта, призначена для одного типу, в інший не вставиться і не працюватиме.

На щастя, за минулий час встигли канути в лету не тільки слоти розширення ISA і VESA Local Bus (які цікаві лише майбутнім археологам) і відеокарти, що відповідають їм, але практично зникли і відеокарти для слотів PCI, а всі AGP-моделі безнадійно застаріли. І всі сучасні графічні процесори використовують лише один тип інтерфейсу – PCI Express. Раніше був широко розповсюджений стандарт AGP, ці інтерфейси значно відрізняються один від одного, у тому числі пропускною здатністю, що надаються можливостями для живлення відеокарти, а також іншими менш важливими характеристиками.

Лише дуже мала частина сучасних системних плат не має слотів PCI Express, і якщо ваша система настільки давня, що використовує AGP відеокарту, то зайнятися її апгрейдом не вдасться - потрібно міняти всю систему. Розглянемо ці інтерфейси докладніше, саме ці слоти потрібно шукати на своїх системних платах. Дивіться фотографії та порівнюйте.

AGP (Accelerated Graphics Port або Advanced Graphics Port) – це високошвидкісний інтерфейс, заснований на специфікації PCI, але створений спеціально для з'єднання відеокарт та системних плат. Шина AGP хоч і краще підходить для відеоадаптерів у порівнянні з PCI (не Express!), надає прямий зв'язок між центральним процесором та відеочіпом, а також деякі інші можливості, що збільшують продуктивність у деяких випадках, наприклад, GART – можливість читання текстур безпосередньо з оперативної пам'яті без копіювання у відеопам'ять; вищу тактову частоту, спрощені протоколи передачі та інших., але це тип слотів безнадійно застарів і нових виробів із нею давно випускають.

Але все ж таки, для порядку згадаємо і про цей тип. Специфікації AGP з'явилися в 1997 році, тоді Intel випустив першу версію опису, що включає дві швидкості: 1x та 2x. У другій версії (2.0) з'явився AGP 4x, а 3.0 — 8x. Розглянемо всі варіанти докладніше:
AGP 1x — це 32-бітовий канал, що працює на частоті 66 МГц, з пропускною здатністю 266 Мбайт/с, що вдвічі вище за смугу PCI (133 Мбайт/с, 33 МГц і 32 біт).
AGP 2x - 32-бітовий канал, що працює з подвоєною пропускною здатністю 533 Мбайт/с на тій же частоті 66 МГц за рахунок передачі даних по двох напрямках, аналогічно DDR пам'яті (тільки для направлення "до відеокарти").
AGP 4x — такий самий 32-бітовий канал, що працює на 66 МГц, але в результаті подальших хитрощів була досягнута вчетверо «ефективна» частота 266 МГц, з максимальною пропускною здатністю більше 1 ГБ/с.
AGP 8x — додаткові зміни цієї модифікації дозволили отримати пропускну спроможність вже до 2,1 ГБ/с.

Відеокарти з інтерфейсом AGP та відповідні слоти на системних платах сумісні у певних межах. Відеокарти, розраховані на 1,5, не працюють у слотах 3,3, і навпаки. Втім, існують і універсальні роз'єми, які підтримують обидва типи плат. Відеокарти, розраховані на морально та фізично застарілий слот AGP, давно не розглядаються, тому щоб дізнатися про старі AGP-системи, краще буде ознайомитися зі статтею:

PCI Express (PCIe або PCI-E, не плутати з PCI-X), раніше відома як Arapahoe або 3GIO, відрізняється від PCI та AGP тим, що це послідовний, а не паралельний інтерфейс, що дозволило зменшити кількість контактів та збільшити пропускну спроможність. PCIe - це лише один з прикладів переходу від паралельних шин до послідовних, інші приклади цього руху: HyperTransport, Serial ATA, USB і FireWire. Важлива перевага PCI Express у тому, що він дозволяє складати кілька одиночних ліній в один канал збільшення пропускної спроможності. Багатоканальність послідовного дизайну збільшує гнучкість, повільним пристроям можна виділяти менше ліній з малим числом контактів, а швидким - більше.

Інтерфейс PCIe 1.0 пропускає дані на швидкості 250 Мбайт/с одну лінію, що майже вдвічі перевищує можливості звичайних слотів PCI. Максимальна кількість ліній, що підтримується слотами PCI Express 1.0, — 32, що дає пропускну здатність до 8 ГБ/с.А слот PCIe з вісьмома робочими лініями приблизно можна порівняти за цим параметром із найшвидшою з версій AGP — 8x. Що ще більше вражає враховуючи можливість одночасної передачі в обох напрямках на високій швидкості. Найбільш поширені слоти PCI Express x1 дають пропускну здатність однієї лінії (250 Мбайт/с) у кожному напрямку, а PCI Express x16, який застосовується для відеокарт і в якому поєднується 16 ліній, забезпечує пропускну здатність до 4 ГБ/с у кожному напрямку.

Незважаючи на те, що з'єднання між двома PCIe-пристроями іноді збирається з кількох ліній, всі пристрої підтримують одиночну лінію як мінімум, але опціонально можуть працювати з великою кількістю. Фізично, карти розширення PCIe входять і працюють нормально в будь-яких слотах з рівною чи великою кількістю ліній, так, карта PCI Express x1 буде спокійно працювати в роз'ємах x4 та x16. Також, слот фізично більшого розміру може працювати з логічно меншою кількістю ліній (наприклад, на вигляд звичайний роз'єм x16, але розведено лише 8 ліній). У будь-якому з наведених варіантів PCIe сам вибере максимально можливий режим і нормально працюватиме.

Найчастіше для відеоадаптерів використовуються роз'єми x16, але є і з роз'ємами x1. А більшість системних плат з двома слотами PCI Express x16 працює в режимі x8 для створення SLI- і CrossFire-систем. Фізично інші варіанти слотів, такі як x4, не використовуються для відеокарт. Нагадую, що все це стосується лише фізичного рівня, трапляються і системні плати з фізичними роз'ємами PCI-E x16, але насправді з розведеними 8, 4 або навіть 1 каналами. І будь-які відеокарти, розраховані на 16 каналів, працюватимуть у таких слотах будуть, але з меншою продуктивністю.До речі, на фотографії вище показані слоти x16, x4 та x1, а для порівняння залишено і PCI (знизу).

Хоча різниця в іграх виходить не такою вже й великою. Ось, наприклад, огляд двох системних плат на нашому сайті, в якому досліджується різниця у швидкості тривимірних ігор на двох системних платах, пара тестових відеокарт у яких працює в режимах 8 каналів та 1 каналу відповідно:
http://www.ixbt.com/mainboard/foxconn/foxconn-mcp61vm2ma-rs2h-mcp61sm2ma-ers2h.shtml

Порівняння, що нас цікавить — наприкінці статті, зверніть увагу на дві останні таблиці. Як бачите, різниця при середніх налаштуваннях дуже невелика, але у важких режимах починає збільшуватися, причому велика різниця відзначена у разі менш потужної відеоплати. Прийміть це до уваги.

PCI Express відрізняється не тільки пропускною здатністю, а й новими можливостями з енергоспоживання. Ця необхідність виникла тому, що за слотом AGP 8x (версія 3.0) можна передати лише не більше 40 з невеликим ват сумарно, чого вже не вистачало відеокарт тодішніх поколінь, розрахованих для AGP, на яких встановлювали по одному або двох стандартних чотириконтактних роз'ємах живлення. По роз'єму PCI Express можна передавати до 75 Вт, а додаткові 75 Вт отримують за стандартним шестиконтактним роз'ємом живлення (див. останній розділ цієї частини). Останнім часом з'явилися відеокарти із двома такими роз'ємами, що у сумі дає до 225 Вт.

Надалі група PCI-SIG, яка займається розробкою відповідних стандартів, представила основні специфікації PCI Express 2.0. Друга версія PCIe вдвічі збільшила стандартну пропускну здатність, з 2,5 Гбіт/с до 5 Гбіт/с, так що роз'єм x16 дозволяє передавати дані на швидкості до 8 ГБ/с у кожному напрямі.При цьому PCIe 2.0 сумісний із PCIe 1.1, старі карти розширення зазвичай нормально працюють у нових системних платах.

Специфікація PCIe 2.0 підтримує швидкості передачі як 2,5 Гбіт/с, так і 5 Гбіт/с, це зроблено для забезпечення зворотної сумісності з існуючими рішеннями PCIe 1.0 та 1.1. з у слотах 5,0 Гбіт/с, які просто будуть у такому разі працювати на меншої швидкості. А пристрої, розроблені за специфікаціями версії 2.0, можуть підтримувати швидкості 2,5 Гбіт/с та/або 5 Гбіт/с.

Хоча основне нововведення в PCI Express 2.0 — це подвоєна до 5 Гбіт/с швидкість, але це не єдина зміна, є й інші модифікації для збільшення гнучкості, нові механізми для програмного керування швидкістю з'єднань тощо. Нас найбільше цікавлять зміни, пов'язані з електроживленням пристроїв, оскільки вимоги відеокарт до живлення неухильно зростають. для забезпечення енергоспоживання, що збільшується, графічних карт, вона розширює поточні можливості енергопостачання до 225/300 Вт на відеокарту.

Відеокарти і системні плати з підтримкою PCI Express 2.0 з'явилися в широкому продажу вже в 2007 році, а тепер на ринку інших і не зустріти. другої версії PCI Express і новими можливостями з електричного живлення для карт розширення.Усі вони сумісні з системними платами, що мають на борту слоти PCI Express 1.x, хоча в деяких поодиноких випадках спостерігається несумісність, так що потрібно бути обережним.

Власне, поява третьої версії PCIe була очевидною подією. У листопаді 2010 специфікації третьої версії PCI Express остаточно затвердили. Хоча цей інтерфейс має швидкість передачі 8 гігатранзакцій/с замість 5 Гт/с у версії 2.0, його пропускна здатність знову зросла рівно вдвічі в порівнянні зі стандартом PCI Express 2.0. Для цього застосували іншу схему кодування даних, що пересилаються по шині, але сумісність з попередніми версіями PCI Express при цьому збереглася. Перші продукти версії PCI Express 3.0 були представлені влітку 2011-го, а реальні пристрої тільки-но почали з'являтися на ринку.

Серед виробників системних плат розгорілася ціла війна за право першим представити продукт із підтримкою PCI Express 3.0 (в основному, на базі чіпсету Intel Z68), і відповідні прес-релізи представили одразу кілька компаній. Хоча на момент оновлення путівника відеокарт з такою підтримкою просто немає, тож це просто нецікаво. На той час, коли підтримка PCIe 3.0 буде потрібна, з'являться інші плати. Швидше за все це відбудеться не раніше 2012 року.

До речі, можна припускати, що PCI Express 4.0 буде представлена ​​ще протягом наступних років, і нова версія також матиме ще раз подвоєну пропускну здатність, затребувану на той час. Але це станеться зовсім нескоро, і нам поки що нецікаво.

External PCI Express

У 2007 році група PCI-SIG, що займається офіційною стандартизацією рішень PCI Express, оголосила про прийняття специфікації PCI Express External Cabling 1.0, що описує стандарт передачі даних із зовнішнього інтерфейсу PCI Express 1.1. Ця версія дозволяє передавати дані зі швидкістю 2,5 Гбіт/с, а наступна має збільшити пропускну здатність до 5 Гбіт/с. В рамках стандарту представлені чотири зовнішні роз'єми: PCI Express x1, x4, x8 і x16. Старші рознімання оснащені спеціальним язичком, що полегшує підключення.

Зовнішній варіант інтерфейсу PCI Express може використовуватися не тільки для підключення зовнішніх відеокарт, але й для зовнішніх накопичувачів та інших розширень. Максимальна рекомендована довжина кабелю дорівнює 10 метрів, але її можна збільшити за допомогою з'єднання кабелів через повторювач.

Теоретично це могло полегшити життя любителів ноутбуків, коли при роботі від батарей використовується малопотужне вбудоване відеоядро, а при підключенні до настільного монітора — потужна зовнішня відеокарта. Значно полегшується апгрейд подібних відеокарт, не потрібно розкривати корпус ПК. Виробники можуть робити абсолютно нові системи охолодження, не обмежені особливостями карт розширення, та й з живленням має бути менше проблем - швидше за все, будуть використовуватися зовнішні блоки живлення, розраховані спеціально на певну відеокарту, їх можна вбудувати в один зовнішній корпус із відеокартою, використовуючи одну систему охолодження. Може полегшитися складання систем на декількох відеокартах (SLI/CrossFire), та й з урахуванням постійного зростання популярності мобільних рішень такі зовнішні PCI Express мали завоювати певну популярність.

Мали, але не завоювали.Станом на осінь 2011 зовнішніх варіантів відеокарт на ринку практично немає. Їхнє коло обмежене застарілими моделями відеочіпів та вузьким вибором сумісних ноутбуків. На жаль, справа зовнішніх відеокарт далі не пішла, і потихеньку затихло. Не чути вже навіть переможних рекламних заяв від виробників ноутбуків. Можливо, потужностей сучасних мобільних відеокарт просто вистачало навіть для вимогливих 3D-додатків, в т.ч. год. та багатьох ігор.

Залишається надія на розвиток зовнішніх рішень у перспективному інтерфейсі для підключення периферійних пристроїв Thunderbolt, раніше відомий як Light Peak. Його розробила корпорація Intel на базі технології DisplayPort і перші рішення вже випущені компанією Apple. Thunderbolt поєднує можливості DisplayPort та PCI Express та дозволяє підключати зовнішні пристрої. Втім, поки що таких просто не існує, хоча кабелі вже є:

У статті ми не чіпаємо застарілі інтерфейси, абсолютна більшість сучасних відеоплат розрахована на інтерфейс PCI Express 2.0, тому при виборі відеокарти ми пропонуємо розглядати тільки його, всі дані про AGP наведені лише для довідки. Нові плати використовують інтерфейс PCI Express 2.0, що поєднує швидкість 16 ліній PCI Express, що дає пропускну здатність до 8 ГБ/с у кожному напрямі, це в кілька разів більше у порівнянні з тією ж характеристикою найкращого AGP. Крім того, PCI Express працює з такою швидкістю в кожному напрямі, на відміну від AGP.

З іншого боку, продукти з підтримкою PCI-E 3.0 ще до ладу не вийшли, тому розглядати їх теж не має особливого сенсу.Якщо мова йде про апгрейд старої або купівлю нової плати або одночасну зміну системної та відеоплати, то просто потрібно купувати плати з інтерфейсом PCI Express 2.0, який буде цілком достатній і найбільш поширений ще кілька років, тим більше що продукти різних версій PCI Express сумісні між собою .

Чим відрізняються слоти PCIe - пояснення та порівняння можливостей

Ви коли-небудь замислювалися, що є слоти PCIe і які типи існують?

Цей термін зустрічається в багатьох контекстах, пов'язаних із підключенням компонентів до вашого ПК, але іноді він навіть не відноситься до карт розширення PCIe, а замість цього відноситься до пристроїв, встановлених в іншому місці, які використовують пропускну здатність PCIe.

Якщо ви поняття не маєте, що це означає, не турбуйтеся: саме для цього і призначена ця стаття, тож давайте приступимо до справи!

Що таке PCI Express

Насамперед, давайте визначимо – PCIe або PCI Express.

PCI Express був основним стандартом для карт розширення в ПК протягом десятиліть, і він зазнав оновлення поколінь поряд з новими архітектурами ЦП та поколіннями ОЗУ. В даний час ми пройшли весь шлях до PCI Express 5.0!

У кожному поколінні PCI Express спостерігається значне покращення пропускної спроможності (зазвичай подвоєння), але зберігається зворотна сумісність з картами попереднього покоління та функціонування на тих же слотах та системі доріжок. Здорово, що можна так легко оминути будь-які проблеми сумісності!

Але, що таке слоти та лінії PCI Express?

Що таке слот PCI Express

Єдиного слота PCI Express – ні. Насправді існує чотири розміри (довжини): PCI Express x1, PCI Express x4, PCI Express x8 і PCI Express x16.

Кожен із цих розмірів механічних слотів PCIe відповідає кількості доступних електричних ліній PCI Express (переважно кількості проводів, підключених до такого слоту і проходять через материнську плату), і залежно від покоління пропускна здатність може експоненційно збільшуватися.

Ця стаття насправді не присвячена цим конкретним проблемам із пропускною здатністю – натомість я хочу «розібрати» кожен із слотів та типів розширення, з якими ви можете їх використовувати.

Що таке слот PCI Express x1

Найменший із слотів PCI Express – стандартний слот PCI Express x1 , по суті, є відправною точкою для більшості плат розширення, особливо розширення портів, звукових карт та пристроїв з меншою пропускною здатністю.

В останні роки слоти x1 використовуються для більш інтенсивної роботи з такими речами як надпотужні карти захоплення, оскільки слот x1 на материнських платах PCIe Gen 4.0 або 5.0 працює досить швидко.

Як випливає з назви, він обмежений використанням однієї з доступних ліній PCI Express, але для більшості розширень у цій категорії цього достатньо.

Старим поколінням PCIe можуть знадобитися карти та слоти x4 для аналогічних результатів продуктивності.

Типові приклади карт для слотів PCIe x1:

• Розширення портів/концентраторів
• Звукові карти
• Мережеві карти
• Карти захоплення

Що таке слот PCI Express x4

Якщо якийсь із слотів PCI Express можна вважати «сплячим», це, ймовірно, слот x4.

Слот x4 в основному призначений для оновлених версій пристроїв x1 і для дуже специфічного використання професіоналами та ентузіастами, такого як сховище NAS або контролери RAID.

У певному сенсі, сучасне сховище NVMe всім зобов'язане слоту PCI Express x4, тому що диски NVMe використовують виключно пропускну здатність PCI Express x4, навіть якщо знаходяться не в слоті PCIe (M.2 у даному випадку).

Типові приклади карт для слотів PCIe x4:

• Розширення портів/концентраторів
• Мережеві картки з високою пропускною здатністю
• NAS-сховище
• Карти RAID-контролера
• Карти захоплення
• Адаптери M.2 та NVMe

Що таке слот PCI Express x8

PCI Express x8 – це коли конектори починають помітно подовжуватись у порівнянні з x1 та x4, і коли починає відкриватися пропускна спроможність для карт high-end.

Це включає деякі дешевші відеокарти, хоча ви повинні бути обережні при купівлі графічного процесора з обмеженням x8 за старим стандартом PCIe.

З 8 лініями PCI Express, відкритими для цих карток, ви повинні бути добре забезпечені пропускною здатністю, особливо на сучасних поколіннях PCIe, таких як PCIe 4.0 та новіші.

Типові приклади карт для слотів PCIe x8:

• Реалізації інших карт розширення з більш високою пропускною здатністю
• Багатослотові адаптери NVMe
• Молодші відеокарти, створені для довжини слота PCIe x8 (щось на зразок AMD RX 560)

Що таке слот PCI Express x16

Найбільший і найкращий слот PCI Express – це слот PCI Express x16. Практично єдине, що використовує слоти x16 крім відеокарт, це мережне обладнання серверного рівня та обладнання для зберігання даних.

Пам'ятайте про різницю між механічними та електричними визначеннями слотів PCIe. Наприклад, на зображенні вище верхній слот x16 PCIe має як довжину x16, так і електричну потужність x16, це означає, що він працюватиме з пропускною здатністю x16 PCIe.

Нижній слот PCIe x16, незважаючи на те, що він механічно має довжину x16має проводи, що покривають приблизно половину довжини слота. Незважаючи на те, що слот має механічну довжину x16, контакти досягають довжини x8.

Це означає, що ви зможете підключити будь-яку карту розширення x16, але ця карта зможе працювати тільки з пропускною спроможністю x8 PCIe (половина пропускної спроможності) у цьому нижньому слоті.

Перш ніж встановлювати другу картку x16 (наприклад, графічний процесор) на комп'ютер, обов'язково перевірте характеристики материнської плати, щоб з'ясувати це.

Це пов'язано з лініями PCIe, які доступні для слотів PCIe, що залежить від набору мікросхем і використовуваного процесора. Основні платформи, такі як типовий процесор AMD Ryzen та Intel Core, допускають лише 16-24 лінії PCIe для процесора, в той час як настільні комп'ютери вищого рівня (наприклад, Threadripper Pro) або навіть серверні процесори (Epyc, Xeon) будуть поставлятися з 64 чи більше лініями.

Типові приклади карт для слотів PCIe x16:

• Відеокарти
• Плати розширення для ентузіастів або серверного класу (найпоширеніші для мережі та сховища)

Часті питання слотах PCI Express

Чи існує не Express PCI?

Так! Нестандартні слоти PCI існують, але в основному на старих материнських платах.

На відміну від PCI Express та його різних розмірів та стандартів, карти PCI не мають зворотної чи прямої сумісності із наступником стандарту Express.

Який слот PCIe найкраще підходить для відеокарти?

Слот PCI Express x16 майже завжди є найкращим вибором для вашої відеокарти.

Якщо у вас більше одного графічного процесора, слот x8 також підійде як запасний варіант.

Що робити, якщо я не хочу встановлювати картку в слот PCI Express?

Що, якщо ви не бажаєте встановлювати картку в слот PCI Express? Наприклад, якщо у вас в ПК є вертикальне кріплення графічного процесора або ви працюєте зі строгими обмеженнями по простору.

У цьому випадку все, що вам потрібно зробити, це придбати високоякісний подовжувальний кабель PCIe Riser, що відповідає вашим потребам у пропускній здатності.

Це дозволить вам встановити карту розширення (зазвичай відеокарту) у будь-якому місці, використовуючи оригінальний слот PCIe. Просто переконайтеся, що карта все ще може дихати, куди б ви її не прилаштували!

У певному сенсі важливість карт розширення в ПК значно зменшилася з тих пір, як карти розширення були потрібні для всього, крім базових робочих навантажень ОЗП та ЦП.

У наші дні мережа і звук часто вбудовуються в материнську плату ще до того, як вона залишає завод, але достатня кількість слотів PCI Express, які все ще доступні на споживчих материнських платах, говорить про той час, коли все було по-іншому.

І це не означає, що ці слоти марні. Для таких речей як високоякісний рендеринг за допомогою графічного процесора, звук студійної якості, а також високоякісні налаштування мережі або сховища… PCI Express нікуди не подінеться.

За винятком, можливо, графічних процесорів x4. Ніхто про це не просив, Nvidia!