Qu'est-ce qu'une voie PCI-Express?

Je lis un article déplorant que l' i7-5820K n'aura que 28 voies PCI-Express, alors que ses processeurs frères ont 40 voies.

N'est-ce pas déjà 28 voies de trop? De combien de voies un PC domestique normal aurait-il réellement besoin et à quelles fins?

Je ne sais pas comment les éléments suivants seraient connectés au PCIe, mais ont-ils même le numéro 28?

2 HDs, 1 SSD, 1 CD-DVD-BR, lecteur de carte, imprimante, wifi ou LAN mais rarement les deux, manette de jeu, clavier, souris, graphisme.

Quelles autres possibilités nécessiteraient un accès direct au PCIe pour un ordinateur personnel / professionnel? Ou même un serveur.

De nombreux appareils utilisent plus d'une voie.

Par exemple, les cartes graphiques de jeu utilisent 16 voies. Certains ordinateurs de jeu puissants disposent de deux cartes graphiques, soit 32 voies PCIe (deux ports x16).

Intel i7-5820K ne peut pas gérer deux cartes graphiques x16. Pour certains passionnés de jeux ou certains ingénieurs, cela peut constituer un problème sérieux. Ils peuvent être amenés à choisir un processeur différent (peut-être certains Xeon) s’ils ont besoin de plus de 4 cœurs et de deux cartes graphiques x16.

Les disques SSD PCIe utilisent également plusieurs voies PCIe (x4 ou x8).

De nombreuses cartes réseau gigabit utilisent PCIe x4. Il existe également des adaptateurs de serveur 10 gigabits et PCIe x8.

28 voies, ce n'est pas beaucoup. Si un fabricant de carte mère insère un emplacement x16, un emplacement x8 et un emplacement x4 (x28 au total), vous ne pouvez utiliser que 3 périphériques et ... c'est tout.

Voici une image de l'article Wikipedia PCIe . J'ai ajouté des informations sur les voies sur ces emplacements PCIe.

Vous pouvez en lire plus dans une autre réponse écrite par reirab .

Une «voie» PCIe consiste en 2 paires de signaux différentiels. Une paire différentielle est utilisée pour l'envoi et l'autre pour la réception, ce qui permet une communication bidirectionnelle simultanée. Chaque voie est point à point. C'est-à-dire que chaque voie attache directement un seul hôte à un seul périphérique. Les commutateurs PCIe peuvent toutefois être utilisés lorsqu'une ligne d'hôte doit être partagée entre plusieurs périphériques. Selon Wikipedia , la bande passante d’une seule voie PCIe (dans chaque direction) est la suivante:

• PCIe 1.x: 250 Mo / s
• PCIe 2.x: 500 Mo / s
• PCIe 3.0: 985 Mo / s
• PCIe 4.0: 1969 Mo / s
• PCIe 5.0: 3,9 Go / s

Comme l'a dit Kamil, la plupart des périphériques PCIe utilisent plusieurs voies. Certains périphériques, tels que les cartes réseau, les cartes son et d’autres périphériques à bande passante relativement faible, utilisent une seule voie. Les disques SSD, contrôleurs RAID et autres périphériques à bande passante moyenne utilisent généralement 4 ou 8 voies. Les cartes graphiques et autres périphériques à bande passante élevée (FPGA, par exemple) utilisent généralement 16 voies. Au démarrage du système, l'hôte et le périphérique négocient le nombre de voies qui seront utilisées pour une connexion particulière. En règle générale, le plus petit des nombres de voies pour lesquelles la carte est câblée et le nombre de voies pour lesquelles la fente pour laquelle elle est installée est câblée (c’est-à-dire le maximum physiquement possible) seront négociés, bien que le nombre puisse être inférieur dans les cas où tellement de périphériques PCIe sont installés que l'hôte ne dispose pas de suffisamment de voies pour en donner le maximum à chacun d'eux.

De plus, certains chipsets utilisent certaines des voies PCIe pour attacher le Southbridge. C’est ainsi que fonctionnait le chipset Intel x58 (le chipset des puces Bloomfield, processeur haut de gamme de la première génération de processeurs Core i7). Il utilisait 4 voies pour relier le Southbridge, laissant 36 voies pour le reste. Cela était généralement divisé en 2 liaisons à 16 voies pour les cartes graphiques et à 4 voies pour tout autre périphérique. Les cartes prenant en charge 3 ou 4 cartes graphiques devraient réduire tout ou partie des cartes graphiques à 8 voies lorsque 3 ou 4 cartes graphiques étaient installées.

Avoir 2 cartes graphiques est très courant dans les systèmes de jeu et de nombreux systèmes de jeu ont en réalité 3 ou 4 cartes graphiques. Même dans une configuration à 2 cartes, au moins une carte devra repasser en mode x8 dans un système ne disposant que de 28 voies. De plus, les systèmes qui utilisent des cartes graphiques comme accélérateurs de calcul ont souvent 2 à 4 cartes graphiques installées. Dans ces situations, le fait de n'avoir que 28 voies constitue un problème, car cela limite considérablement la quantité de bande passante hôte à périphérique (et périphérique à hôte) disponible pour chaque carte. CUDA en particulier a gagné en popularité au cours des dernières années, en particulier dans la communauté informatique haute performance. Le bus PCIe peut très facilement devenir le goulot d'étranglement dans les applications GPGPU (calcul généraliste sur unités de traitement graphiques),

Une ligne PCIe est une paire de connexions série différentielles à haute vitesse, une à chaque emplacement. Un lien entre des périphériques peut être et est souvent constitué de plusieurs voies pour des débits de données plus élevés. Les débits de données de chaque voie varient également selon les générations. En gros, une voie de la génération x fournit environ le même débit que deux voies de la génération x-1.

Sur les systèmes Intel modernes, certaines lignes PCIe sont fournies directement par le processeur, tandis que d'autres sont fournies par PCH dans le chipset. Le lien entre le processeur et le jeu de puces est similaire à PCIe mais il existe des différences dans les détails.

Les fournisseurs de cartes mères doivent décider comment attribuer les voies fournies par la CPU et PCH aux périphériques et aux logements intégrés. Ils peuvent et incluent souvent des commutateurs de signal pour donner certaines options à l'utilisateur, mais il existe une limite au nombre de commutations de signal pouvant être mises en œuvre à un coût abordable.

Les plates-formes "grand public" d'Intels comportent actuellement 16 voies de la CPU et jusqu'à 24 (selon le chipset sélectionné) du chipset. Cependant, le nombre de pistes du jeu de puces est limité par la bande passante totale disponible du processeur vers le jeu de puces (approximativement équivalente à PCIe 3.0 x4 IIRC).

16 voies de la CPU et 24 du chipset plus que suffisant pour un ordinateur de bureau normal ou un petit serveur, vous pouvez placer votre carte graphique sur les 16 voies de la CPU, puis les voies du chipset et les contrôleurs intégrés au chipset sont généralement assez pour le stockage, la mise en réseau, etc. Même avec deux GPU, 8 lignes par GPU suffisent la plupart du temps.

Toutefois, lors de la construction d’un système haut de gamme avec 3 + GPU (ou éventuellement deux GPU haut de gamme), il est souhaitable de disposer de beaucoup de stockage rapide et / ou d’interfaces réseau très rapides. Si vous voulez attribuer à chaque périphérique la capacité maximale possible, vous envisagez de disposer de 16 voies par GPU.

Donc, pour ceux qui ont des besoins plus élevés, Intel a un socket de bureau haut de gamme, actuellement le LGA2066. Ce socket couvre également les systèmes de poste de travail / serveur à socket unique, bien qu'il semble officiellement qu'au moins, vous ne puissiez pas utiliser les processeurs de poste de travail / serveur dans la plupart des cartes mères.

Malheureusement, alors que les générations précédentes de postes de travail haut de gamme fixaient le nombre de voies PCIe et de canaux de RAM, le nombre varie avec le processeur LGA2066 en fonction du processeur sélectionné. Un processeur LGA2066 de bureau peut avoir 16, 28 ou 44 voies PCIe.

Cela met les fabricants de cartes mères dans une position délicate. Ils doivent décider comment ils vont donner aux véritables clients haut de gamme toutes les fonctionnalités de leur processeur tout en décidant de ce qui doit être désactivé ou limité pour ceux qui utilisent des processeurs bas de gamme. Les constructeurs de systèmes doivent à leur tour lire attentivement les manuels des cartes mères pour connaître les limitations avant d'acheter.

Saisir le manuel pour l’une des cartes X299 les moins chères https://dlcdnets.asus.com/pub/ASUS/mb/LGA2066/TUF_X299_MARK2/E12906_TUF_X299_MARK2_UM_WEB.pdf montre que la principale limitation est la fente x16, Les emplacements sont utilisables avec deux fonctionnant en mode x16 et un fonctionnant en mode x8. D'autre part, sur un processeur à 28 voies, vous obtenez un x16, un x8 et un inutilisable et sur un processeur à 16 voies, vous ne disposez que d'un x16 ou deux x8.

Saisissant le manuel pour une carte X299 haut de gamme https://dlcdnets.asus.com/pub/ASUS/mb/LGA2066/ROG_RAMPAGE_VI_EXTREME_OMEGA/E15119_ROG_RAMPAGE_VI_EXTREME_OMEGA_UM_V2_WEB.pdf il semble qu'ils ont décidé de ne pas soutenir les 16 parties de voie du tout. Cette carte vous permet d’utiliser trois GPU sur un processeur à 28 voies, mais le deuxième emplacement m.2 et le connecteur u.2 ne sont disponibles qu’avec les CPU à 44 voies.