Вначале чуть подробнее посмотрим, что же такое новая периферийная шина, которая пришла на смену шине PCI всех видов и мастей.
По сути, шина PCI Express представляет собой набор из контроллера и двух десятков логических групп, именуемых Lane. Физически Lane – это 4 проводника, по которым передаются данные (по двум дифференциальным парам на частоте 1.25GHz, с использованием технологии DDR), результирующая частота передачи составляет 2.5GHz. При этом, поскольку присутствует технология коррекции ошибок, полезная пропускная способность каждого Lane составляет 250MB/sec в каждом направлении, то есть суммарная величина есть 500 MB/sec. Это минимальная скорость данной шины, и минимальная же единица скорости.
При этом шина PCI Express имеет топологию «точка-точка». Другими словами, каждое устройство на этой шине получает выделенный канал к контроллеру, в отличие от предыдущей истории с PCI, где все устройства делят 132 MB/sec теоретической пропускной способности (для шины PCI шириной 32 бита и частотой 33MHz).
Контроллер PCI Express может поддерживать в текущей модификации до 20 отдельных групп Lane. Другими словами, контроллер способен на сегодняшний момент обрабатывать одновременно до 5GB/sec в каждом направлении. При этом спецификация допускает объединение нескольких Lane в более крупные группы для увеличения пропускной способности. Другими словами, спецификация описывает несколько видов соединений и разъемов: PCI Express 1x, 4x, 8x, 16x. Первый состоит из одной Lane. Последний – из шестнадцати. Соответственно, пропускная способность первого составляет 500MB/sec в обе стороны, а последнего - 8 GB/sec (по 4GB/sec в каждую сторону). При этом все 20 имеющихся групп Lane могут быть произвольным образом распределены между разъемами 1х, 4х, 8х, и 16х. Разъемы совместимы снизу вверх, то есть PCI Express 1х карту можно вставить в разъем PCI Express 4х, 8х, или же 16х. Но не наоборот. Остается добавить, что на десктопах будут в основном применяться шины 1х и 16х, а на серверах варианты 4х и 8х.
Автору, кстати, действительно нравится эта шина, это заметный шаг вперед по сравнению с устаревшей морально PCI, у которой пропускной способности давно уже недостаточно. Интересно, что организация PCI Express очень похожа на другую знакомую нам шину. На шину Hyper Transport. Настолько похожа, что, если абстрагироваться от заголовка пакетов (и та и другая шины пакетные), то они попросту одинаковы. Поскольку PCI Express – шина более общего назначения, у нее более развитые возможности маршрутизации и арбитража, но в целом разница действительно невелика. Занятный факт, но не более того. В конце концов, развитие технологий подчиняется примерно одинаковым закономерностям, поэтому воздержимся от тривиальных (и явно неверных) выводов.
Ну что ж, пока вроде все в порядке. По крайней мере – на первый взгляд придраться не к чему. Что ж, вот она, идиллия? Все замечательно? Угу, конечно. Как бы не так. Теперь, когда мы попробовали «сладкого», осталась «ложка дегтя». А она есть, и немалая.
Взамен шины AGP теперь ТОЛЬКО шина PCI Express 16x. Другими словами, владельцы недавно купленных топовых видеокарт (да и все остальные владельцы видеокарт) могут попрощаться с нынешним видео. Оно уже "устарело". Невзирая на то, что недавно куплено, и что реальной пользы даже от перехода от AGP 4x к AGP 8x (и его 2.1GB/sec в направлении чипсет - видеокарта, и примерно 200MB/sec в обратном направлении) практически не видно. А тут мы еще удвоили пропускную способность шины. Интересно, сколько поколений видеокарт должно смениться, прежде чем такой поток будет востребован?!
Ладно, будем считать, что это большой задел на будущее. Тем более что потенциально PCI Express 16х может использоваться не только для видеокарт, а и для RAID контроллеров, и других «охочих» до пропускной способности устройств. Как давно известно, запас карман не тянет. Имеем по 4GB/sec в каждую сторону, и хорошо: больше – не меньше, никто от избытка скорости еще не страдал.
Ну, а что у нас с доступностью видеокарт под новую шину? С одной стороны, вроде бы бума ожидать не стоит, шина только объявлена. С другой, для этой шины реально найти разве что топовые видеокарты от ATI и NVidia ценой более 400$. Напомним, опять-таки, что шины AGP на новых платформах попросту НЕТ. И деться от замены видеокарты некуда – так что энтузиасты могут собирать деньги. Они им понадобятся.
Конечно, со временем будут доступны видеокарты среднего звена. Скажем, от 150 долларов, и выше. Что ж, будем утешаться этим. Пока же тесты видеокарт на новой шине показали именно то, что должны были показать. Никакого преимущества у новой шины пока нет. Да и с чего бы ему взяться, если еще предыдущая полоса пропускания AGP 8x не выбрана полностью? Вопрос с доступностью видеокарт низшего ценового диапазона лучше не задавать, похоже. В ближайшем будущем нам это не грозит вовсе. (В настоящее время видеокарты низшего и среднего ценового диапазона для шины PCI Express уже доступны, тем не менее, статья была написана в середине июля, и для того времени она была справедлива, кроме того, ассортимент видеокарт крайне скуден. прим. ред.)
Может быть, сложность разводки плат помешала сделать поддержку AGP? В конце концов, «северный мост» чипсета i915P содержит 1210 контактов (кстати, микропроцессор Alpha может «нервно покуривать в сторонке», это число сравнимо с примерно 1200 контактами у Alpha 21264)! Что ж, тогда известен выход: создаем отдельную микросхему-туннель PCI Express – AGP, аналогично тому, как это сделала AMD с микросхемой AMD8151. Вышеупомянутый мост подключается на шину PCI Express 16x. А дальше производители материнских плат предложили бы пользователю выбор – нужна ли ему лишняя микросхема на плате за дополнительные деньги, или же нет? Но это был бы ВЫБОР. Сейчас его нет.
Ну а как с PCI Express 1х картами? Может, здесь стало получше? Ага, щаз! © Автору известна целая ОДНА карта для новой шины – это гигабитный сетевой контроллер на чипе Marvel. Учитывая то, что гигабитные сетевые карты все чаще просто интегрируют на материнские платы, "полезность" этого устройства для конечного покупателя неоценима.
Ну да ладно, лиха беда начало. Есть ли прирост от использования PCI Express? Да, если сравнивать с PCI вариантом шины. И нет, есть падение производительности, если сравнивать с CSA чипом от Intel, несмотря на некоторую некорректность сравнения сетевых контроллеров от разных производителей. Особенно, если обращать внимание на задержки обработки пакетов, которые у последовательной PCI Express принципиально больше, нежели у низколатентной шины CSA. Кстати, о шине CSA (Communication Streaming Architecture) нужно потихоньку забыть. Ее Intel более не поддерживает. Эта шина просуществовала ровно ОДНО поколение чипсетов, и для нее был выпущен целый ОДИН продукт. От самой Intel, разумеется. Мда... А такая была перспективная шина, по словам маркетингового отдела... Впрочем, что это я? Ну и что, что отстает чуток? Зато есть более перспективная унифицированная шина. Все так. Но грустно. Где же прирост?! Ладно, сделаем скидку – первые чипы, отладка технологий, и все такое.
Естественно, внедрение новых технологий никогда не проходит гладко. В Интернете появились сообщения о проблемах работы с видеокартами на новой шине. Точнее, проблемы с режимами S3 ACPI. Надеемся, они будут «подлечены» обновлением драйверов и, возможно, БИОСа материнских плат. Не думаем, что новая шина содержит грубые просчеты в проектировании, для этого у инженеров Intel слишком высокий уровень.
В конце концов, как раз насчет шины PCI Express у автора особых сомнений нет. Замена периферийной шины давно назрела, поэтому никуда не денемся: постепенно весь современный перечень PCI устройств будет выпущен для PCI Express. Некоторое количество устройств так и перейдет, но от самой PCI пока никто не отказывается. Тут все как раз логично и эволюционно – именно так, как нравится автору. То есть «медленно и печально» ©. И слава Богу!
Резюмируем: шина PCI Express по сути замечательная шина. Вернее, станет ею ПОТОМ. А пока это абсолютно ненужный довесок для большинства пользователей в силу полного отсутствия полезной периферии. Кроме того, отсутствие поддержки AGP в данный момент заметный недостаток данной платформы.

Автор: Виктор Картунов aka matik