Eine der herausragendsten Eigenschaften moderner Computer ist ihre Aufrüstbarkeit. Die neuen Funktionen können durch den Einbau einer Erweiterungskarte in einen der Steckplätze hinzugefügt werden, die drei verschiedenen Standards folgen können: PCI, PCI-X und PCI-E. Dementsprechend gibt es auch drei Versionen von Netzwerkkarten. Die PCI-Karte ist als die ursprüngliche Version bekannt, und die PCI-E-Karte gilt derzeit als die bevorzugte Version. PCI vs. PCI-X, PCI vs. PCI Express, was sind die Unterschiede zwischen ihnen? Warum sollten wir die PCI-E-Karte wählen? Lesen Sie weiter, um die Antworten zu finden.
PCI vs PCI-X vs PCI-E Card Overview
Der PCI (Peripheral Component Interconnect) Standard hat unzählige große und kleine Verbesserungen erfahren, die sich in den entsprechenden Netzwerkkarten widerspiegeln. Ursprünglich war die PCI-Karte viele Jahre lang eine vielseitige Netzwerk-Hardware für private und geschäftliche Anwender, die dennoch nicht dem Schicksal entgehen konnte, irgendwann ersetzt zu werden, da die Nachfrage nach höherer Leistung stieg. Als Vorläufer von PCI-E ist PCI-X (abgeleitet von Peripheral Component Interconnect eXtended) eine verbesserte Version von PCI für höhere Bandbreitenanforderungen. PCI-E (E steht für Express), die neueste Version, ist nach der Veröffentlichung die erste Wahl für viele Käufer geworden. PCIe-Karten-Tutorial: Everything You Need to Know About PCI Express Card bietet eine vollständige Einführung in die PCIe-Karte.
PCI vs PCI-X vs PCI-E Card, What Are Their Differences?
Alle Netzwerkadapter der „PCI-Serie“ fungieren als Verbindungsschnittstelle, die Geräte mit dem Computer verbindet. Allerdings sind die Unterschiede zwischen PCI vs. PCI-X, PCI vs. PCIe deutlich. Im folgenden Teil geht es hauptsächlich um den Vergleich von PCI vs. PCI-X vs. PCI-E-Karte.
Arbeitstopologie
Der Hauptunterschied zwischen der bisherigen PCI-Karte und PCI-X-Karte und der Nachfolgekarte PCIe ist die Datenübertragung „parallel vs. seriell“. PCI- und PCI-X-Netzwerkkarten folgen dem ursprünglichen PCI-Standard, der eine klassische Shared-Bus-Architektur darstellt, bei der alle angeschlossenen Peripheriegeräte denselben Bus parallel nutzen. Das heißt, dass Daten gleichzeitig über mehrere Leitungen gesendet und empfangen werden. Die Geräte müssen normalerweise auf den Bus warten, wenn sie mit dem Computer kommunizieren. Die Gesamtleistung sinkt mit zunehmender Anzahl der angeschlossenen Geräte. Die PCI-E-Karte hingegen verwendet eine dedizierte serielle Punkt-zu-Punkt-Technologie, die einem On-Board-Netzwerk ähnelt. Daher hat jedes einzelne Gerät seinen eigenen Bus, was ein effizienteres Bussystem schafft. Beachten Sie, dass eine serielle Verbindung mit einem höheren Takt die Geschwindigkeit mehrerer paralleler Leitungen erreichen kann, die sich unter der gleichen Last bewegen.
Abbildung 1: Arbeitstopologie von PCI/PCI-X vs. PCI-E Karte
Slotgröße
Wenn es um die Größe des Steckplatzes auf dem Motherboard des Computers geht, unterscheiden sich PCI vs. PCI-X, PCI vs. PCIe stark. Die festen Breiten für herkömmliche PCI-Karten sind 32-Bit- und 64-Bit-Versionen. PCI-X-Karten (nur 64 Bit breit) sind physikalisch ähnlich wie 64-Bit-PCI-Karten. Die herkömmlichen PCI-Steckplätze sind die 85 mm lange 32-Bit-Version, die meisten PCI-X-Netzwerkkarten verwenden den 130 mm langen 64-Bit-Steckplatz. Das hat zur Folge, dass die Steckplätze und die entsprechenden Netzwerkkarten ziemlich viel Platz auf der Hauptplatine beanspruchen. PCI-E-Karten hingegen können nur in die dafür vorgesehenen PCIe-Steckplätze eingesetzt werden. Die Größe des Steckplatzes ist abhängig von der Anzahl der Lanes des PCI-E-Busses, die mit „x1“, „x8“ usw. angegeben wird. Die Zahl gibt die Anzahl der „Lanes“ an, die der Steckplatz bietet. Ein PCI-E x1-Steckplatz, der nur eine Spur hat, nimmt fast keinen Platz auf der Hauptplatine ein. Und ein PCI-E x32-Steckplatz mit 32 Lanes ist von der Größe her ähnlich wie ein PCI-X-Steckplatz.
Bandbreite
Wie bereits erwähnt, gibt es zwei Versionen der PCI-Karte: 32-Bit und 64-Bit, die mit 33 MHz bzw. 66 MHz laufen. Die mögliche Bandbreite beträgt 133 MB/s in 32 Bit bei 33 MHz (die Standardkonfiguration), 266 MB/s in 32 Bit bei 66 MHz oder in 64 Bit bei 33 MHz und 533 MB/s in 64 Bit bei 66 MHz. Die meisten PCI-X-Netzwerkadapter sind nur 64-Bit und laufen normalerweise mit 66 MHz, 100 MHz, 133 MHz und bis zu 533 MHz bei PCI-X 2.0, was eine maximale Übertragungsgeschwindigkeit von 1,06 GB/s ermöglicht. Bei den PCIe-Karten wurde ein großer Sprung bei der Bandbreite erreicht. Die Bandbreite variiert von 250 MB/s bis zu mehreren GB/s pro Lane, je nach Kartengröße und -version. Die maximale Bandbreite von PCIe 5.0 x1 beträgt 3,9 GB/s.
Einige detaillierte Spezifikationen sind in der folgenden Tabelle aufgeführt:
| Typ | Arbeitstopologie | Bustyp | Taktgeschwindigkeit | Übertragungsgeschwindigkeit |
|---|---|---|---|---|
| PCI | Parallelübertragung | 32-.bit 64-bit |
33MHz 66MHz |
32-bit: 133MB/s, 266MB/s 64-bit: 266MB/s, 533MB/s |
| PCI-X | Parallelübertragung | 64-bit | 66MHz 100MHz 133MHz (bis zu 533MHz) |
533MB/s; 800MB/s; 1066MB/s |
| PCI-E (PCIe 1.0 8x Version) |
Serielle Übertragung | 8-bit | 2.5GHz | 4GB/s |
Die Wahl der PCI-E Karte-ein unausweichlicher Trend
Nach dem Vergleich und der Analyse kommt man zu dem Schluss, dass die PCI-E Karte eines neuen Designs aufgrund der überwältigenden Vorteile gegenüber der PCI und PCI-X Karte eindeutig überlegen ist:
Beseitigen Sie die Engpässe der Vorgänger
Technisch gesehen gibt die PCIe-Karte die herkömmliche parallele Übertragung auf, die von PCI- und PCI-X-Netzwerkadaptern übernommen wurde und eine schwierige Leitungsführung erfordert. Sie verwendet eine serielle Übertragungstechnologie, die es jeder Spur erlaubt, ihre eigene exklusive Bandbreite zu haben, so dass sich die Spuren nicht gegenseitig beeinflussen. Es treten weniger Interferenzprobleme auf.
Sicherstellung einer effektiven Übertragung
Praktisch gesehen wird die Datenübertragungsrate durch die Erhöhung der Lanes für eine PCIe-Karte nicht geschwächt. Das heißt, wenn der Benutzer PCIe-Karten verwendet, verringert sich die bisherige Datenübertragungsrate nicht, auch wenn eine weitere Karte eingebaut wird. Im Gegensatz dazu, wenn der Benutzer PCI- oder PCI-X-Karten verwendet, führt der Einbau einer weiteren Karte dazu, dass die vorherige Datenübertragungsrate sinkt, was eine inhärente Einschränkung der gemeinsamen Bustopologie von PCI/PCI-X ist.
Bieten Sie eine kostengünstige Lösung
Wirtschaftlich gesehen könnte der Punkt-zu-Punkt-Übertragungs-PCI-Express-Netzwerkadapter die Kosten für die Systementwicklung und -herstellung senken, da die Komplexität und der Schwierigkeitsgrad des Hardware-Plattformdesigns reduziert wird.
Zurzeit existieren PCI- vs. PCI-X- vs. PCI-E-Karten nebeneinander auf dem Markt. Da PCIe-Netzwerkkarten mit aktuellen Betriebssystemen kompatibel sind und höhere Geschwindigkeiten bieten, werden immer mehr Computerhardware-Designer und Hersteller PCIe in ihre neuesten Angebote integrieren. PCI-E ersetzt nach und nach den PCI/PCI-X-Standard, und die PCI-basierten Karten werden in nicht allzu ferner Zukunft veraltet sein.
Abbildung 2: 10GBase-T PCIe-Netzwerkkarte
FAQs
Kann eine PCI-E-Karte in einem PCI/PCI-X-Steckplatz funktionieren?
Die Antwort ist nein. PCIe-Karten und PCI/PCI-X-Karten sind aufgrund ihrer unterschiedlichen Konfigurationen nicht miteinander kompatibel. In den meisten Fällen gibt es sowohl PCI- als auch PCIe-Steckplätze auf dem Motherboard, also stecken Sie die Karte bitte in den passenden Steckplatz und verwenden Sie die beiden Typen nicht falsch.
Kann eine PCI-Karte in einem PCI-X-Steckplatz verwendet werden?
Die Antwort ist ja, aber nicht ratsam. PCI-X ist mit PCI abwärtskompatibel. Wenn eine PCI-Karte in einen PCI-X-Steckplatz eingesetzt wird, fällt das System auf die PCI-Ebene zurück, ohne PCI-X-basierte Operationen auszuführen. Wenn Sie nur eine PCI-Karte zur Hand haben, können Sie es versuchen, allerdings mit dem Risiko, dass das PCI-X-basierte Gerät auf PCI-Ebene verlangsamt wird.
Ist eine 32-Bit-PCI-Karte mit den 64-Bit-PCI-X-Steckplätzen kompatibel?
Die meisten 32-Bit-PCI-Karten funktionieren ordnungsgemäß in 64-Bit-PCI-X-Steckplätzen, aber die Busgeschwindigkeit wird auf die Taktfrequenz der langsamsten Karte begrenzt. Das heißt, wenn eine 66-MHz-PCI-Karte in einem PCI-X-Steckplatz installiert wird, der 133 MHz unterstützt, wird die Bus-Backplane auf 66 MHz begrenzt.