Connecteurs PCI Express x16, x8, x4 et x1: différences et performances

Dans cet article, nous allons voir les différences entre les modes PCI Express x1, x4, x8 et x16, ainsi que vérifier s'il y a une différence dans les performances d'une carte graphique actuelle. Y a-t-il une telle différence entre leurs vitesses?

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PCI Express x1, x4, x8 et x16

PCI Express (Peripheral Component Interconnect Express), officiellement abrégé en PCIe, est une norme de bus d'extension série pour ordinateur haut débit conçue pour remplacer les anciennes normes de bus PCI, PCI-X et AGP. L'interface électrique PCI Express est également utilisée dans une variété d'autres normes, en particulier dans ExpressCard comme interface de carte d'extension pour ordinateur portable et dans SATA Express comme interface de stockage.

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Dans PCI Express x1, x indique la taille physique de la carte ou de l'emplacement PCIe, x16 étant le plus grand et x1 étant le plus petit. L'interface PCI Express permet une communication à large bande passante entre le périphérique et la carte mère, ainsi que d'autres matériels. Plus il y a de canaux de données connectés, plus la bande passante entre la carte et l'hôte est grande. Cependant, il y a généralement une augmentation des coûts qui est encourue avec un plus grand nombre de voies.

PCIe est une version mise à jour du protocole PCI. Semblable aux interfaces PCI / PCI-X, PCIe a été développé pour interfacer les composants périphériques. PCIe diffère de PCI / PCI-X à plusieurs égards. Cependant, une différence clé nous permettra de mieux comprendre les différences entre les variations du protocole PCIe (x1, x4, x8, x16 et x32). Cette différence clé est la transmission de données "parallèle" par rapport à la transmission "série". Dans l'architecture PCI et PCI-X, toutes les cartes partagent des lignes de données parallèles vers et depuis l'hôte. Les différences entre les vitesses des cartes et les types d'emplacements conduisent à des vitesses de données limitées.

PCI Express est organisé en couloirs. Chaque voie possède un ensemble indépendant de broches d'émission et de réception, et les données peuvent être envoyées dans les deux directions simultanément. Et c'est là que les choses se compliquent. La bande passante unidirectionnelle pour une seule voie PCIe 1.0 (x1) est de 250 Mo / s, mais comme elle peut envoyer et recevoir 250 Mo / s en même temps, Intel aime indiquer la bande passante disponible pour un emplacement PCIe 1.0 x1 à 500 Mo / s. Bien qu'il s'agisse de la bande passante globale totale disponible pour un seul emplacement, vous ne pouvez atteindre ce chiffre de bande passante que si vous lisez et écrivez en même temps.

• Les connexions 'PCIe x1' ont une voie de données Les connexions 'PCIe x4' ont quatre voies de données Les connexions PCIe x8 'ont huit voies de données Les connexions PCIe x16' ont seize voies de données Les connexions 'PCIe x32' ont trente-deux voies de données (actuellement très rares)

Cela permet à chaque connexion de carte d'obtenir une bande passante indépendante des autres cartes qui peuvent être actives dans le système. Le nombre de voies est indiqué par le suffixe du protocole PCIe (× 1, × 4, × 8, × 16, × 32). Chaque voie est capable de vitesses de 250-1969 Mo / s, selon la version du protocole PCIe (v1.x, v2.x, v3.0, v4.0). Les cartes PCIe peuvent toujours fonctionner dans des emplacements PCIe avec les mêmes lignes ou plus que la carte. Par exemple, une carte x8 peut fonctionner dans un emplacement avec des voies x8, x16 ou x32. De même, une carte x1 peut fonctionner dans n'importe quel emplacement PCIe.

Cela affecte-t-il les performances?

Comme nous l'avons mentionné, le nombre de voies affecte la bande passante de l'interface PCIe, ce qui peut affecter négativement les performances des périphériques connectés si la bande passante est insuffisante. Le tableau suivant détaille la bande passante de toutes les versions de PCIe.

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	PCI-e 1.0	PCI-e 2.x	PCI-e 3.0	PCI-e 4.x
x1	250 Mo / s	500 Mo / s	985 Mo / s	1969MB / s
x4	1000 Mo / s	2000 Mo / s	3940MB / s	7876MB / s
x8	2000 Mo / s	4000 Mo / s	7880MB / s	15752MB / s
x16	4000 Mo / s	8000 Mo / s	15760MB / s	31504MB / s

Généralement, les PC proposent 24 voies PCIe pour les cartes graphiques, ce qui signifie que si nous en montons deux, l'une d'entre elles doit fonctionner en mode x16 et l'autre en mode x8. Gamernexus a effectué une série de tests pour voir s'il existe des différences entre l'utilisation d'une carte graphique en x16 et en x8. L'environnement de test était le suivant:

GPU	MSI GTX 1080 Gaming X
CPU	Processeur Intel i7-5930K
La mémoire	Corsair Dominator 32GB 3200MHz
Plaque base	EVGA X99 Classified
PSU	NZXT 1200W HALE90 V2
SSD	Disque SSD HyperX Savage
Boîte	Top Deck Tech Station
Dissipateur	NZXT Kraken X41 CLC

Sans plus tarder, nous nous tournons vers les résultats obtenus par Gamernexus:

MSI GTX 1080 Gaming X	PCIe X16	PCIe X8
Metro: Last Light	96 FPS	95 FPS
L'Ombre du Mordor	108 FPS	107 FPS
Call of Duty: Black Ops 3	140 FPS	140 FPS
GTA V	58, 3 FPS	58 FPS

Derniers mots et conclusion sur PCI Express x1, x4, x8 et x16

Comme nous l'avons vu, il n'y a pas de différence de performances entre l'utilisation d'une carte graphique en mode PCIe X8 et son utilisation en PCIe x8. Les résultats de Gamernexus parlent d'eux-mêmes, et tout au plus nous voyons une différence de 1 FPS, quelque chose qui n'a rien de significatif et qui peut être dû à une multitude de facteurs comme un objet de plus sur l'écran à ce moment particulier.

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Avec cela, on peut dire que PCIe x8 offre suffisamment de bande passante pour les cartes graphiques actuelles, il sera intéressant de voir si cela continuera à l'avenir.

Gamernexus font