Материнские платы pci e 2.0. Интерфейс PCI-Express, его основные характеристики и обратная совместимость. SATA-порты, разъемы SATA Express и разъем M.2

Аналог Asus X99-A, но с модулем Wi-Fi

Мы уже рассматривали две платы компании Asus на чипсете Intel X99: топовое решение Asus X99-Deluxe и бюджетный (для плат на чипсете Intel X99) вариант Asus X99-A . Сегодня мы рассмотрим модель X99-Pro, которая занимает промежуточное (и по стоимости, и по функциональным возможностям) положение между X99-Deluxe и X99-A.

Комплектация и упаковка

Asus X99-Pro поставляется в достаточно компактной коробке черного цвета, на которой методом ламинации нанесено название платы и логотипы поддерживаемых технологий. Кроме самой платы в комплект поставки входит инструкция пользователя (только на английском языке), DVD-диск с программным обеспечением и драйверами, шесть SATA-кабелей (все разъемы с защелками, три кабеля имеют угловой разъем с одной стороны), мостик SLI на две видеокарты, заглушка для задней панели платы, антенна для модуля Wi-Fi, традиционный Asus Q-коннектор для облегчения подключения проводов от кнопок и индикаторов на передней панели корпуса, а также плата Hyper M.2 x4, которая представляет собой переходник с разъема PCI Express x4 на разъем M.2. Даже по комплектации Asus X99-Pro занимает промежуточное положение между Asus X99-Deluxe и Asus X99-A: чуть победнее, чем у X99-Deluxe, но побогаче, чем в случае X99-A.

Конфигурация и особенности платы

Сводная таблица характеристик платы Asus X99-Pro приведена ниже, а далее по тексту мы рассмотрим все ее особенности и функциональные возможности.

Форм-фактор

Плата Asus X99-Pro выполнена в форм-факторе ATX (305×244 мм), для ее монтажа в корпус предусмотрены девять отверстий.

Чипсет и процессорный разъем

Плата Asus Х99-Pro основана на топовом чипсете Intel Х99 и поддерживает только процессоры c кодовым наименованием Haswell-E с разъемом LGA2011-v3. Как и в случае других моделей Asus, на Х99-Pro для установки процессора используется не обычный разъем LGA2011-v3, а патентованный разъем Asus O. C. Socket. Напомним, что в этом разъеме задействуются зарезервированные для отладочных целей контакты процессора Haswell-E, что позволяет улучшить стабильность напряжения питания на процессоре и исключить его проседание при стрессовой загрузке.

Память

Для установки модулей памяти на плате Asus X99-Pro предусмотрено восемь DIMM-слотов, что позволяет устанавливать по два DDR4-модуля на каждый из четырех каналов памяти с максимальным объемом до 64 ГБ (при использовании 8-гигабайтных модулей). Отметим также, что плата поддерживает память с XMP-профилями.

Слоты расширения

Для установки видеокарт или плат расширения на материнской плате Asus Х99-Pro имеется четыре слота с форм-фактором PCI Express x16 и два слота PCI Express 2.0 x1.

Один из слотов с форм-фактором PCI Express x16 (второй, если считать от процессорного разъема) реализован с использованием 4 чипсетных линий PCI Express 2.0, то есть является слотом PCI Express 2.0 x4.

Два слота PCI Express 2.0 x1 также реализованы с использованием чипсетных линий PCI Express 2.0.

А вот оставшиеся три слота с форм-фактором PCI Express x16 (PCIEX16_1, PCIEX16_3 и PCIEX16_4) реализованы с использованием процессорных линий PCI Express 3.0, а режимы их работы зависят от того, какой устанавливается процессор. Если устанавливается процессор Haswell-E с 40 линиями PCI Express 3.0 (Core i7-5960X или Core i7-5930K), то первый (PCIEX16_1) и третий (PCIEX16_3) слоты работают в режимах x16, а четвертый слот (PCIEX16_4) - в режиме x8. Тут важно подчеркнуть, что четвертый слот (PCIEX16_4) разделяем с разъемом M.2. Забегая вперед, отметим, что разъем M.2 на данной плате реализован с использованием четырех процессорных линий PCI Express 3.0, и на четвертый слот и разъем M.2 в совокупности задействуется 8 процессорных линий PCI Express 3.0. Причем если используется разъем M.2, то слот PCIEX16_4 будет недоступен (он не переходит в режим x4). Естественно, поддерживаются технологии Nvidia SLI и AMD CrossFireX, причем в плату можно устанавливать до трех однопроцессорных видеокарт или две двухпроцессорные.

Когда в плату устанавливается процессор Haswell-E с 28 линиями PCI Express 3.0 (Intel Core i7-5820K), первый (PCIEX16_1) слот будет работать в режиме x16, третий (PCIEX16_3) - в режиме x8, а четвертый (PCIEX16_4) - в режиме x4. Опять-таки, четвертый слот разделяем с разъемом M.2, то есть на четвертый слот и разъем M.2 в совокупности задействуется 4 процессорных линии PCI Express 3.0. Отметим, что в данном режиме также поддерживаются технологии Nvidia SLI и AMD CrossFireX, однако три видеокарты Nvidia уже нельзя объединить по технологии SLI.

SATA-порты, разъемы SATA Express и разъем M.2

Для подключения накопителей или оптических приводов на плате предусмотрено в совокупности десять портов SATA 6 Гбит/с. Это восемь отдельных портов SATA 6 Гбит/с и еще два порта SATA 6 Гбит/с в составе разъема SATA Express. Все порты SATA 6 Гбит/с реализованы на базе интегрированного в чипсет Intel X99 контроллера. Отметим, что только шесть портов SATA 6 Гбит/с поддерживают возможность создания RAID-массивов уровней 0, 1, 5, 10. Четыре порта, которые не поддерживают технологию Intel Rapid Storage, выделены черным цветом.

В разъеме SATA Express, кроме двух портов SATA 6 Гбит/с, задействуется еще и две чипсетных линии PСI Express 2.0.

Как уже отмечалось, на плате Asus X99-Pro имеется и разъем нового поколения M.2, который реализован с использованием 4 процессорных линий PCI Express 3.0. Этот разъем имеет ключ типа M (Socket 3) и поддерживает установку PCIe-накопителей типоразмера 2230/2242/2260/2280/22110 (фактически, это все типоразмеры, которые существуют).

USB-разъемы

Для подключения всевозможных периферийных устройств на плате предусмотрено 10 портов USB 3.0 и 8 портов USB 2.0. Отметим, что сам чипсет Intel X99 поддерживает только до 14 портов USB, из которых до 6 портов могут быть портами USB 3.0. Поэтому для реализации такого количества USB-портов применяется дополнительный USB-хаб и USB-контроллер.

Все порты USB 2.0 реализованы на базе интегрированного в чипсет контроллера, 4 порта USB 2.0 выведены на заднюю панель платы, а для подключения остальных на плате предусмотрено 2 разъема (по 2 порта на разъем). 5 портов USB 3.0 также реализованы на базе интегрированного в чипсет контроллера. Один из этих портов выведен на заднюю панель платы, а для подключения остальных четырех на плате предусмотрено 2 разъема (по 2 порта на разъем). Еще один чипсетный порт USB 3.0 (шестой) используется для подключения USB-хаба ASMedia ASM1074. Вообще, USB-хаб ASMedia ASM1074 дает на выходе 4 порта USB 3.0, но в случае платы Asus X99-Pro от этого хаба разведено только 3 порта USB 3.0, которые выведены на заднюю панель платы. И еще 2 порта USB 3.0 реализованы на базе двухпортового контроллера USB 3.0 ASMedia ASM1042 с интерфейсом PCI Express 2.0 x1 (эти порты также выведены на заднюю панель платы).

Сетевой интерфейс

Для подключения к сегменту локальной сети на плате Asus X99-Pro реализован гигабитный сетевой интерфейс на базе PHY-контроллера (контроллер физического уровня) Intel i218-V (используется контроллер MAC-уровня, интегрированный в чипсет).

Кроме того, на плате установлен модуль беспроводной связи Asus Wi-Fi Go!, который поддерживает стандарты 802.11a/b/g/n/ac и является двухдиапазонным (2,4 и 5 ГГц), а также реализует поддержку стандарта Bluetooth V4.0. Данный модуль имеет две антенны. Конечно, он попроще, нежели на плате Asus X99-Deluxe, но напомним, что на плате Asus X99-A нет вообще никакого модуля Wi-Fi.

Как это работает

Если посчитать количество контроллеров, разъемов и слотов, использующих линии PCI Express 2.0 чипсета Intel X99, то получится следующая картина. На слот PCI Express 2.0 x4 требуется четыре линии PCI Express 2.0. Еще две линии PCI Express 2.0 задействуют два слота PCI Express 2.0 x1. Кроме того, контроллер USB 3.0 ASMedia ASM1042, сетевой контроллер Intel i218-V и модуль беспроводной связи Asus Wi-Fi Go! - это еще три линии PCI Express 2.0. Ну и разъем SATA Express - это еще две линии PCI Express 2.0. В результате получаем, что всего требуется 11 линий PCI Express 2.0.

Но в чипсете Intel X99 всего 8 линий PCI Express 2.0. Кроме того, напомним, что в чипсете Intel X99 поддерживается до 10 портов SATA 6 Гбит/с и до 6 портов USB 3.0, а всего может быть только 22 высокоскоростных порта ввода/вывода (PCI Express 2.0, SATA 6 Гбит/с, USB 3.0), и технология Flexible IO позволяет конфигурировать высокоскоростные порты ввода/вывода, убирая одни порты и добавляя другие.

Нехватка линий PCI Express 2.0 решается очень просто. Дело в том, что слот PCI Express 2.0 x4, один слот PCI Express 2.0 x1 и порты USB 3.0, реализованные на базе контроллера ASMedia ASM1042 (с интерфейсом PCI Express 2.0 x1), выполнены разделяемыми, то есть на них в совокупности приходится только четыре линии PCI Express 2.0. Соответственно, если слот PCI Express 2.0 x4 используется в режиме x4, то порты USB 3.0 и слот PCI Express 2.0 x1 будут недоступны. Но есть и другой вариант, когда слот PCI Express 2.0 x4 используется в режиме x1. В этом случае будет доступен и слот PCI Express 2.0 x1, и отмеченные два порта USB 3.0. Кроме того, модуль беспроводной связи Asus Wi-Fi Go! и еще один слот PCI Express 2.0 x1 также сделаны разделяемыми, то есть в совокупности на них приходится только одна линия PCI Express 2.0. Таким образом, с учетом вышеизложенного, всего и требуется только 8 линий PCI Express 2.0.

Теперь рассмотрим, как работает правило 22 высокоскоростных портов чипсета Intel X99. Шесть чипсетных портов USB 3.0 строго фиксированы и ни с чем не разделяются. Восемь чипсетных портов SATA 6 Гбит/с также строго фиксированы. Шесть портов PCI Express 2.0 опять таки фиксированы. А вот еще два порта PCI Express 2.0 и два порта SATA 6 Гбит/с, на базе которых реализован разъем SATA Express, разделяемы друг с другом. Если к разъему SATA Express ничего не подключается, то доступны будут два порта SATA 6 Гбит/с, а два порта PCI Express 2.0 блокируются. В результате получаем шесть чипсетных портов USB 3.0, десять чипсетных портов SATA 6 Гбит/с и шесть портов PCI Express 2.0, то есть в сумме 22 высокоскоростных порта.

Аналогичная ситуация возникает в случае, если к разъему SATA Express подключается SATA-устройство. Ну а если подключается PCIe-устройство, то в разъеме задействуется два порта PCI Express 2.0, а SATA-порты блокируются. В результате получаем шесть чипсетных портов USB 3.0, восемь чипсетных портов SATA 6 Гбит/с и восемь портов PCI Express 2.0, то есть опять 22 высокоскоростных порта.

Схема подключения контроллеров к чипсету показана на рисунке:

Дополнительные особенности

Если говорить о дополнительных особенностях платы Asus X99-Pro, то стоит отметить наличие кнопок включения питания и перезагрузки на самой плате. Кроме того, имеется индикатор POST-кодов. Традиционной кнопки DirectKey теперь нет, но вместо нее появилась перемычка с таким же названием. Аналогично, кнопку Clear CMOS заменяет перемычка.

Имеется и традиционная для плат Asus кнопка MemOK для запуска системы в случае установки «необычных» модулей памяти.

Также присутствуют три стандартных для плат Asus переключателя: EZ XMP, TPU switch и EPU switch. Переключатель EZ XMP позволяет загружать XMP-профили памяти. То есть если ранее это делалось только через UEFI BIOS, то теперь это можно сделать еще и с использованием данного переключателя. Традиционный трехпозиционный переключатель TPU switch предназначен для автоматического разгона системы. Можно запретить автоматический разгон, разрешить разгон только изменением коэффициента умножения или разрешить разгон за счет изменения коэффициента умножения и частоты BCLK. Переключатель EPU switch предназначен для активирования режима энергосбережения.

Есть на плате и перемычка CPU_OV (Over Voltage), которая позволяет увеличивать напряжение на процессоре. Это, конечно, не означает, что, не установив перемычку в определенное положение, мы не сможем вообще менять напряжение питания процессора, однако если установить перемычку в положение разгона процессора, то диапазон возможного изменения напряжения будет шире.

На задней панели платы имеется также кнопка BIOS Flashback, которая позволяет перепрошивать UEFI BIOS с использованием флэшки даже в том случае, когда на плату не установлены процессор и память.

Есть у платы Asus X99-Pro и другие особенности. В частности, на ней присутствует двухконтактный разъем для подключения термодатчика, имеется разъем для подключения COM-порта и даже разъем Thunderbolt header, который задействуется в случае установки на плату Thunderbolt-карты (она приобретается отдельно).

Ну и последняя особенность, которую стоит отметить, это наличие в комплекте опциональной платы Asus Hyper M.2 x4. Данная плата устанавливается в разъем PCI Express x4 и представляет собой переходник с разъема PCI Express x4 на разъем M.2 (PCIe x4). Если установить плату в слот PCI Express 2.0 x4 , то мы получим разъем M.2 на базе четырех линий PCI Express 2.0, причем этот разъем поддерживает установку SSD-накопителей четырех типоразмеров: 2230, 2242, 2260 и 2280.

Система питания

Как и большинство плат, модель Asus X99-Pro имеет 24-контактный и 8-контактный разъемы для подключения блока питания.

Регулятор напряжения питания процессора на плате является 8-канальным и основан на PWM-контроллере Digi+ VRM c маркировкой ASP1257.

Система охлаждения

Система охлаждения платы Asus X99-Pro включает четыре радиатора. Один радиатор, расположенный рядом с процессорным разъемом, предназначен для отвода тепла от элементов регулятора напряжения питания процессора (MOSFET-транзисторов). Еще один радиатор расположен рядом с разъемами задней панели платы. Этот радиатор ни с чем не соприкасается и выполняет чисто декоративную функцию. Последние два радиатора связаны друг с другом тепловой трубкой и образуют единый контур охлаждения чипсета (собственно к чипсету прижат только один из них).

Помимо этого, для создания эффективной системы теплоотвода на плате предусмотрено два четырехконтактных разъема (CPU_FAN, CPU_OPT) для подключения вентиляторов кулера процессора и четыре четырехконтактных разъема для подключения дополнительных корпусных вентиляторов. Режим работы каждого подключенного к плате вентилятора можно настраивать в UEFI BIOS. Кроме того, отметим, что данная плата поддерживает установку карты Fan Extension (в комплект не входит) для подключения дополнительных вентиляторов и термодатчиков, а в UEFI BIOS платы предусмотрена возможность настройки скоростного режима этих дополнительных вентиляторов.

Аудиоподсистема

Аудиоподсистема платы Asus X99-Pro включает в себя популярный HDA-аудиокодек Realtek ALC1150, который закрыт металлическим кожухом с надписью Crystal Sound 2. На задней панели платы предусмотрено пять аудиоразъемов типа миниджек (3,5 мм) и один оптический разъем S/PDIF (выход). Все элементы аудиотракта изолированы на уровне PCB от других элементов платы.

Очень хорошо

Посредственно

Очень хорошо

Очень хорошо

Очень хорошо

UEFI BIOS и разгонные возможности

Если говорить об UEFI BIOS, то на плате Asus X99-Pro он практически не отличается от UEFI BIOS платы Asus X99-A , о которой мы уже писали, а потому не будем повторяться.

В качестве справки отметим, что восьмиядерный процессор Intel Core i7-5960X на этой плате мы разогнали до частоты 4,2 ГГц. Разгон производился только лишь изменением коэффициента умножения синхронно для всех ядер процессора при частоте BCLK 100 МГц. Отметим, что при частоте 4,2 ГГц напряжение ядер процессора устанавливается равным 1,274 В (при загрузке процессора).

В режиме разгона система стабильно работала, а при загрузке процессора стресс-тестом Stress CPU из пакета AIDA64 температура ядер процессора составляла 60 °C.

При загрузке процессора стресс-тестом Stress FPU, который в большей степени нагревает ядра процессора, температура ядер достигала критического значения (100 °C).

Отметим, что полученные нами результаты по разгону вполне типичны для нашего экземпляра процессора Intel Core i7-5960X. На других платах с чипсетом Intel X99 мы получали точно такие же результаты по разгону (при использовании воздушного охлаждения).

Выводы

Итак, давайте подведем итог. По своим функциональным возможностям плата Asus X99-Pro почти полностью повторяет плату Asus X99-A. Собственно, единственное различие между ними - это наличие модуля Wi-Fi на плате Asus X99-Pro (модуль Wi-Fi там разделяем с одним из слотов PCI Express 2.0 x1, а на Asus X99-A этот модуль отсутствует, так что слот PCI Express 2.0 x1 ни с чем не разделяется). В плане схемотехники никаких более отличий между платами Asus X99-Pro и Asus X99-A нет. Однако есть и другие отличия. По внешнему виду модель X99-Pro очень похожа на топовую X99-Deluxe - в том числе, на ней используется абсолютно такой же пластиковый декоративный кожух, закрывающий сверху заднюю панель платы с разъемами. Кроме того, комплектация Asus X99-Pro побогаче, чем у Asus X99-A - в плане комплектации она занимает промежуточное положение между моделями X99-A и X99-Deluxe: не так «богато», как в случае топовой модели, но заметно лучше, чем в случае бюджетного варианта. Одним словом, и по функциональным возможностям, и по комплектации плата Asus X99-Pro представляет собой своего рода оптимальный вариант.

Говорить о точной розничной стоимости Asus X99-Pro в условиях нынешней экономической ситуации, наверно, бессмысленно. Поэтому скажем так: она стоит дороже, чем Asus X99-A, но дешевле, чем Asus X99-Deluxe. На момент написания этой статьи ее средняя стоимость составляла около 16 тысяч рублей.

Плата предоставлена на тестирование производителем

1. Здравствуйте! Объясните пожалуйста разницу в пропускной способности между интерфейсом PCI Express 3.0 x16 и PCI Express 2.0 x16. Сейчас ещё есть в продаже материнские платы с интерфейсом PCI Express 2.0 x16. Я с ильно потеряю в производительности видюхи, если установлю новую видеокарту интерфейса PCI Express 3.0 на компьютер с материнской платой, где есть только разъём PCI-E 2.0? Думаю что потеряю, ведь суммарная скорость передачи данных у PCI Express 2.0 равна - 16 ГБ/с, а суммарная скорость передачи данных у PCI Express 3.0 в два раза больше - 32 ГБ/с.
2. Привет! У меня компьютер с мощным, но уже не новым процессором Intel Core i7 2700K и материнской платой, на которой имеется разъём PCI Express 2.0. Скажите, если я куплю новую видеокарту интерфейса PCI Express 3.0, то эта видеокарта будет работать в два раза медленнее, чем если бы у меня была материнка с разъёмом PCI Express 3.0? То есть мне пора менять компьютер?
3. Ответьте пожалуйста на такой вопрос. На моей материнской плате есть два разъёма: PCI Express 3.0 и PCI Express 2.0, но в разъём PCI Express 3.0 новая видеокарта PCI Express 3.0 не лезет, мешает радиатор южного моста. Если я установлю видеокарту PCI-E 3.0 в слот PCI-E 2.0, то моя видеокарта будет работать хуже, чем если бы она была установлена в слот PCI Express 3.0 ?
4. Здравствуйте, хочу купить у приятеля за две тысячи рублей немного бывшую в употреблении материнскую плату. Три года назад он покупал её за 7000 рублей, но меня смущает то, что на ней слот для видеокарты интерфейса PCI-E 2.0, а видеокарта у меня PCI-E 3.0. Моя видеокарта на этой материнской плате будет работать на полную мощность или нет?

Привет друзья! На сегодняшний день в продаже можно встретить материнские платы с разъёмом для установки видеокарт PCI Express 2.0 x16, так и PCI Express 3.0 x16. Тоже самое можно сказать и о графических адаптерах, в продаже встречаются видеокарты с интерфейсом PCI-E 3.0, а также PCI-E 2.0. Если смотреть официальные характеристики интерфейсов PCI Express 3.0 x16 и PCI Express 2.0 x16, то вы узнаете, что суммарная скорость передачи данных у PCI Express 2.0 равна - 16 ГБ/с, а у PCI Express 3.0 она в два раза больше - 32 ГБ/с. Не буду углубляться в дебри специфики работы этих интерфейсов и просто скажу вам, что такая большая разница в скорости передачи данных видна лишь в теории, на практике же она очень небольшая. Если читать статьи на эту тему в интернете, то вы придёте к выводу, что современные видеокарты интерфейса PCI Express 3.0 работают с одинаковой скоростью в разъёмах PCI Express 3.0 x16 и PCI Express 2.0 x16 и разница в пропускной способности между PCI-E 3.0 x16 и PCI-E 2.0 x16 составляет всего 1-2% потери производительности видеокарты . То есть, всё равно в какой слот вы установите видеокарту, в PCI-E 3.0 или PCI-E 2.0, работать всё будет одинаково.

Но к сожалению все эти статьи написаны в 2013 и 2014 году и в то время не было таких игр, как Far Cry Primal, Battlefield 1 и других новинок, появившихся в 2016 году. Также в 2016 году увидело свет семейство графических процессоров NVIDIA 10-ой серии, к примеру видеокарты GeForce GTX 1050 и GeForce GTX 1050 Ti и даже GTX 1060. Мои эксперименты с новыми играми и новыми видеокартами показали, что преимущество интерфейса PCI-E 3.0 над PCI-E 2.0 уже далеко не 1-2%, а в среднем 6-7%. Что интересно, если видеокарта ниже классом, чем GeForce GTX 1050 , то процент меньше (2-3 %) , а если наоборот, то больше - 9-13%.

Итак, в своём эксперименте я использовал видеокарту GeForce GTX 1050 интерфейса PCI-E 3.0 и материнскую плату с разъёмами PCI Express 3.0 x16 и PCI Express 2.0 x16.

Н астройки графики в играх везде максимальные.

1. Игра FAR CRY PRIMAL. Интерфейс PCI-E 3.0 показал преимущество над PCI-E 2.0, так как всегда выше на 4-5 кадров, что в процентом соотношении примерно 4 % %.
2. Игра Battlefield 1.Отрыв PCI-E 3.0 от PCI-E 2.0 составил 8-10 кадров , что в процентом соотношении примерно 9 %.
3. Rise of the Tomb Raider. Преимущество PCI-E 3.0 составляет в среднем 9- 10 fps или 9 %.
4. Ведьмак. Преимущество PCI-E 3.0 составил 3 %.
5. Grand Theft Auto V. Преимущество PCI-E 3.0 составляет 5 fps или 5 %.

То есть, разница в пропускной способности между интерфейсом PCI-E 3.0 x16 и PCI-E 2.0 x16 всё же есть и не в пользу PCI-E 2.0. Поэтому я бы не стал покупать на данный момент материнскую плату с одним разъёмом PCI-E 2.0.

Один мой приятель купил бывшую в употреблении материнскую плату за три тысячи рублей. Да, когда-то она была наворочена и стоила около десяти тысяч рублей, на ней много разъёмов SATA III и USB 3.0, также 8 слотов для оперативки, она поддерживает технологию RAID и др, но построена она на устаревшем чипсете и слот для видеокарты на ней PCI Express 2.0! Моё мнение, лучше бы купил . Почему?

Вполне может так случиться, что уже через год-два новейшие видеокарты будут работать только в разъёме PCI Express 3.0 x16 , а на вашей материнке будет морально-устаревший и уже неиспользуемый производителями разъём PCI Express 2.0 x16 . Вы купите новую видеокарту, а она откажется работать в старом разъёме. Лично я уже много раз сталкивался с тем, что видеокарта PCI-E 3.0 не запускалась на мат. плате с разъёмом PCI-E 2.0, и не помогало даже обновление БИОСа материнской платы. Также я имел дело с видеокартами PCI-E 2.0 x16, которые отказывались работать на старых материнских платах с интерфейсом PCI-E 1.0 x16, хотя везде пишут об обратной совместимости. Случаев, когда видеокарта PCI Express 3.0 x16 не заводилась на материнках с PCI Express 1.0 x16, ещё больше.

Ну и не забудьте о появлении уже в этом году интерфейса PCI Express 4.0. В этом случае устаревшим окажется уже PCI Express 3.0.

Материнская плата является одним из решений высокого уровня от компании ASUS. На момент написания обзора она позиционируется как немного упрощенная версия топовой ASUS X99-DELUXE. Также в арсенале тайваньской компании имеется версия ASUS X99-A. Давайте для большей наглядности сравним оснащение тестируемой новинки с соседками по продуктовой линейке:

Как видим, новинка весьма грамотно позиционируется как среднее по оснащению решение между ASUS X99-A и флагманской ASUS X99-DELUXE. В отличие от более доступной модели она предлагает модуль беспроводных интерфейсов Wi-Fi и Bluetooth, однако не столь скоростной, как у ASUS X99-DELUXE. Также отметим возможность установки двух накопителей с интерфейсом M.2, где один слот распаян на поверхности печатной платы, а второй, как и у старшей модели, поставляется в виде комплектной платы расширения HYPER M.2 x4.

Что же касается слотов расширения PCI Express 3.0, то если вам необходима возможность установки четырех графических ускорителей, то ваш выбор топовая модель, тогда как для более привычных сценариев использования с одной либо двумя видеокартами отлично подойдут более доступные решения.

Однако давайте более подробно изучим возможности новинки, не делая преждевременных выводов.

Спецификация материнской платы ASUS X99-PRO:

Упаковка и комплектация

Материнская плата ASUS X99-PRO поставляется в привычной картонной коробке, украшенной полиграфией в темных тонах. Основными графическими элементами лицевой панели выступают изображение самой модели и логотип фирменного дизайна Dual Intelligent Processors 5 with 5-Way Optimization. Дополнительно здесь можно обратить внимание на наименование компании-производителя, поддержку технологий NVIDIA SLI и AMD CrossFireX, а также на применение аудиотехнологий DTS Connect и DTS UltraPC II.

На обратной стороне упаковки повторно приведено изображение новинки, а также ее краткие технические характеристики. Здесь же имеется развернутое описание ключевых особенностей и преимуществ устройства:

• Dual Intelligent Processors 5 with 5-Way Optimization - плата оснащена двумя интеллектуальными чипами: энергетическим процессором (Energy Processing Unit - EPU) и TurboV-процессором (TurboV Processing Unit - TPU). Пятое поколение этих микросхем работает вместе с цифровой подсистемой питания DIGI+ VRM и технологиями Fan Xpert 3 и TurboAPP, что позволяет производить тонкую оптимизацию работы системы в зависимости от текущих потребностей пользователя.
• О.С. Socket - фирменная особенность материнских плат компании ASUS на чипсете Intel X99 , по которой уже подана заявка на патент. В отличие от стандартного процессорного разъема Socket LGA2011-v3, ASUS O.C. Socket обладает большим количеством контактных ножек. Как мы знаем, на новых процессорах Intel Haswell-E контактных площадок больше, чем ножек в разъеме. Именно для их использования компания ASUS и доработала процессорный разъем. В сочетании с фирменным UEFI BIOS это позволяет получить более стабильное напряжение на процессоре и оперативной памяти под большой нагрузкой при разгоне, а соответственно, добиться более высоких результатов.
• TurboLAN - при помощи комплектного ПО можно контролировать сетевую активность ПК в режиме реального времени, а также устанавливать каждой программе приоритет на доступ к сетевым ресурсам.
• TurboAPP - обеспечивает возможность выбора необходимого уровня производительности системы для каждого отдельного приложения. ПО ASUS AI Suite 3 позволяет настроить не только производительность, но и выбрать для каждого приложения свой аудиопрофиль, а также сконфигурировать приоритизацию сетевого трафика.
• Crystal Sound 2 - предустановленный на материнской плате аудиокодек Realtek ALC1150, в обвязке которого используется специальный усилитель TI R4580I, предлагает поддержку восьмиканального звука. Во избежание возникновения помех, вызванных электромагнитными наводками, используется специальная технология экранирования Audio Shielding. Для обеспечения максимального качества звука применяются японские аудиоконденсаторы компании Nichicon. К тому же левый и правый аудиоканалы выполнены на разных слоях текстолита, что сопутствует минимизации перекрестных наводок. Последней по списку, но далеко не последней по значимости, является поддержка технологий DTS Conneсt и DTS Ultra PC II, а также присутствие порта S/PDIF out на интерфейсной панели.
• Wi-Fi Go! - интегрированный двухполосный модуль беспроводных интерфейсов Wi-Fi a/b/g/n/ac и Bluetooth 4.0 способен развивать скорость вплоть до 867 Мбит/с. Это позволит вам подключаться к беспроводным сетям и использовать ПК в качестве точки доступа для других мультимедийных устройств. Дополнительно поддерживается функция управления ПК при помощи смартфона, обмен файлами между компьютером и портативными устройствами, синхронизация информации между различными облачными хранилищами, а также функция Media Streamer (воспроизведение мультимедийных файлов по беспроводной сети). При этом поддержка двух частотных диапазонов (2,4 и 5 ГГц) позволяет использовать первый для просмотра веб-страниц, а второй - для загрузки качественного HD-видеоконтента.

В коробке с ASUS X99-PRO мы обнаружили очень хороший набор аксессуаров:

• диск с драйверами и утилитами;
• инструкцию пользователя;
• шесть кабелей SATA;
• набор ASUS Q-Connectors;
• мостик 2-Way NVIDIA SLI;
• комбинированную антенну Wi-Fi и Bluetooth;
• плату HYPER M.2 x4;
• заглушку интерфейсной панели.

Дизайн и особенности платы

Новинка выполнена на печатной плате черного цвета формата ATX (305 х 244 мм). Традиционно для моделей с чипсетом Intel X99 в оформлении преобладают светлые оттенки, которые отлично сочетаются с темной печатной платой. Отдельно выделим оригинальный дизайнерский элемент в виде защитного кожуха на левой стороне текстолита.

Дополнительным элементом дизайна является полоса с LED-подсветкой желтого цвета, которая придется по душе обладателям корпусов с прозрачной крышкой и любителям моддинга.

Говоря о компоновке и удобстве сборки системы, стоит отметить весьма плотное расположение портов и разъемов в нижней части материнской платы, однако это не является недостатком, а лишь указывает на ее высокие функциональные возможности.

Взглянув на обратную сторону текстолита, можно обратить внимание на привычную опорную пластину процессорного разъема, а также на то, что радиаторы надежно закреплены при помощи винтов. Отдельно отметим небольшой низкопрофильный радиатор, расположенный непосредственно под элементами подсистемы питания процессора для более эффективного их охлаждения, а также ряд микросхем, не уместившихся на лицевой стороне платы.

В нижней части текстолита ASUS X99-PRO расположены следующие разъемы: колодка подключения аудиоразъемов фронтальной панели, S/PDIF Out, порты COM и TPM, колодка TB_HEADER (для реализации интерфейса Thunderbolt), кнопки включения и перезагрузки ПК, диагностический LED-индикатор, один из четырех разъемов для системных вентиляторов, а также колодка подключения фронтальной панели.

Дополнительно отметим три колодки для активации портов USB: две для USB 2.0 и одна для USB 3.0. Всего на плате силами чипсета реализована поддержка восьми портов USB 2.0: четырех внутренних и четырех на интерфейсной панели. Что же касается USB 3.0, то их всего десять: четыре внутренних и шесть внешних. Один внешний и все внутренние порты реализованы силами чипсета, тогда как пять дополнительных разъемов на интерфейсной панели функционируют благодаря двум контроллерам: ASMedia ASM1042AE и ASMedia ASM1074.

Отдельного внимания заслуживают три небольших переключателя: «EZ_XMP», «TPU» и «EPU». Первый служит для активации соответствующих XMP-профилей оперативной памяти. Второй имеет три положения: «Выкл.», «1» (автоматический разгон системы при помощи увеличения множителя) и «2» (автоматический разгон при помощи увеличения частоты системной шины и процессорного множителя). Последний тумблер имеет всего два положения и отвечает за активацию функции энергосбережения (EPU).

Возможности организации дисковой подсистемы представлены разъемом M.2 х4 PCIe 3.0 с максимальной пропускной способностью 32 Гбит/с (поддерживаются SSD-накопители форматов M.2 2242, 2260, 2280 и 22110), восемью портами SATA 6 Гбит/с, а также интерфейсом SATA Express, который совместим с двумя SATA 6 Гбит/с. Присутствует поддержка массивов SATA RAID 0, RAID 1, RAID 5 и RAID 10. Также не стоит забывать о комплектной плате HYPER M.2 x4, в которую вы сможете установить еще один SSD-накопитель (поддерживаются форматы M.2 2230, 2242, 2260, 2280 и 22110) с пропускной способностью до 32 Гбит/с.

ASUS X99-PRO оснащена восемью DIMM-слотами для установки модулей оперативной памяти стандарта DDR4, которые для большего удобства оборудованы защелками только с одной стороны. Оперативная память может работать максимум в четырехканальном режиме. Для реализации одного из многоканальных режимов модули необходимо устанавливать по одной из следующих схем.

Поддерживаются планки, работающие на частотах 2133 МГц в номинальном режиме и до 3300 МГц в разгоне. Максимальный объем памяти может достигать 64 ГБ, чего будет достаточно для любых поставленных задач.

Дополнительно отметим расположенную на правой стороне печатной платы колодку для подключения выносной панели с портами USB 3.0 и кнопку «MemOK!», которая позволяет автоматически подобрать необходимые параметры работы оперативной памяти для успешного старта системы.

Система охлаждения рассматриваемой новинки состоит из четырех основных алюминиевых радиаторов: один, соединенный тепловой трубкой с дополнительным охладителем в центральной части платы, осуществляет отвод тепла от чипсета Intel X99, в то время как два других накрывают элементы подсистемы питания процессора. В процессе тестирования были зафиксированы следующие температурные показатели:

• радиатор охлаждения чипсета - 35,8°C;
• верхний радиатор охлаждения элементов подсистемы питания процессора - 44,2°C.
• нижний радиатор охлаждения элементов подсистемы питания процессора - 34,6°C.

Полученные результаты можно охарактеризовать как отличные, что позволяет надеяться на высокий разгонный потенциал.

Питание процессора осуществляется по 8-фазной схеме для вычислительных ядер и дополнительных узлов. Сам преобразователь основан на цифровом ШИМ-контроллере ASP1257. Все компоненты узла питания процессора отличаются высокой степенью надежности, эффективности и стабильности работы: используются твердотельные конденсаторы и дроссели с ферритовым сердечником. Для подачи напряжения питания предназначены основной 24-контактный и дополнительный 8-контактный разъемы.

Для расширения функциональности тестируемой материнской платы есть шесть слотов:

1. PCI Express 3.0 x16 («PCIE_X16_1», в режиме х16);
2. PCI Express 2.0 x1 («PCIE_X1_1»);
3. PCI Express 2.0 x16 («PCIE_X16_2», в режиме х1 либо х4);
4. PCI Express 3.0 x16 («PCIE_X16_3», в режиме х16 либо х8);
5. PCI Express 2.0 x1 («PCIE_X1_2»);
6. PCI Express 3.0 x16 («PCIE_X16_4», в режиме х8 либо х4).

Для установки графических ускорителей в распоряжении пользователя имеется 3 слота PCI Express 3.0 x16, которые подключены к процессору и делят между собой (в зависимости от установленной модели CPU) 40 либо 28 линий стандарта PCI Express 3.0. Линии могут распределяться по одной из следующих схем.

В свою очередь слоты PCI Express 2.0 x16 и PCI Express 2.0 x1 могут быть использованы для других плат расширения.

В связи с недостатком свободных чипсетных линий, а также наличием достаточно большого количества контроллеров на материнской плате, присутствует ряд ограничений по одновременному использованию портов и разъемов:

• Один из слотов PCI Express 3.0 x16 (на схеме «PCIE_X16_4») делит пропускную способность с интерфейсом M.2 х4 PCIe 3.0, а значит, одновременная их работа невозможна.
• Слот расширения PCI Express 2.0 x16 (на схеме «PCIE_X16_2») делит пропускную способность со слотом PCI Express 2.0 x1 (на схеме «PCIE_X1_1») и двумя портами USB 3.0 на интерфейсной панели (на схеме «USB3_E56»). По умолчанию оба слота функционируют в режиме х1, при этом порты USB 3.0 активны. При желании вы сможете отключить порты USB 3.0, тем самым увеличив пропускную способность PCI Express 2.0 x16 до режима х4.
• Разъем PCI Express 2.0 x1 (на схеме «PCIE_X1_2») делит пропускную способность с установленным модулем Wi-Fi.

Возможности Multi I/O возложены на микросхему NUVOTON NCT6791D, которая управляет работой системных вентиляторов, портами COM и PS/2, а также обеспечивает мониторинг.

Работа пяти портов USB 3.0 на интерфейсной панели реализована при помощи микросхемы ASMedia ASM1042AE и контроллера ASMedia ASM1074.

Для поддержки сетевых соединений служит гигабитный LAN-контроллер Intel WGI218V. Распределение сетевых ресурсов и приоритизацию трафика поможет осуществить фирменная утилита TurboLAN.

Звуковая подсистема рассматриваемой материнской платы основана на 8-канальном HDA-кодеке Realtek ALC1150, который поддерживает аудиосистемы форматов 2/4/5.1/7.1 и обладает рядом фирменных особенностей (концепция Crystal Sound 2). Она предполагает наличие специального аудиоусилителя TI R4580I и японских аудиоконденсаторов для улучшения качества воспроизводимого звука. Сама же область текстолита со звуковым трактом экранирована с помощью защитной полоски. К тому же правый и левый аудиоканалы расположены на отдельных слоях печатной платы.

На интерфейсную панель тестируемой модели выведены следующие порты:

• 1 х PS/2 (для подключения мышки либо клавиатуры);
• 1 x LAN (RJ45);
• 6 x USB 3.0;
• 4 x USB 2.0;
• 5 x аудиопортов;
• 1 х оптический S/PDIF Out;
• 2 х разъема для комбинированной антенны Wi-Fi и Bluetooth;
• 1 x кнопка «USB BIOS Flashback».

Помимо главного преимущества в виде комплектного модуля с поддержкой стандартов Wi-Fi a/b/g/n/ac + Bluetooth 4.0, интерфейсная панель новинки выгодно отличается наличием десяти портов USB и удобным подключением многоканальной акустики. Также отметим кнопку «USB BIOS Flashback» для обновления прошивки BIOS с флэш-накопителя.

Возможности организации охлаждения внутри системного корпуса у ASUS X99-PRO очень хорошие. В наличии шесть 4-контактных разъемов для подключения вентиляторов, два из которых служат для системы охлаждения CPU, в то время как четыре других предназначены для системных вертушек.

UEFI BIOS

Тестируемая новинка использует современный предзагрузчик на основе графического интерфейса UEFI, осуществлять настройки в котором можно при помощи мышки. Он предлагает два основных сценария использования.

«EZ Mode», в котором все необходимые параметры сгруппированы на одном экране, а разгон осуществляется при помощи «EZ Tuning Wizard».

Либо привычный «Advanced Mode», где все настройки необходимо производить вручную.

Все связанные с разгоном системы пункты находятся во вкладке «Ai Tweaker».

Множитель частоты памяти позволяет устанавливать скорость подключенных модулей в пределах от 800 до 4000 МГц.

Также при необходимости можно получить доступ к регулировкам задержек памяти.

Для увеличения стабильности при разгоне могут послужить настройки управления цифровой подсистемой питания DIGI+.

Конечно же, не обошлось без раздела, где сгруппированы параметры напряжений на всех ключевых компонентах.

Настройки, необходимые для разгона и оптимизации системы, сведены в таблицу:

В разделе «Monitor» открывается доступ к наблюдению за температурой процессора, модуля VRM и чипсета, а также за напряжениями на ключевых компонентах системы и на линиях питания +12В, +5В и +3,3В. Дополнительно выделим боковую панель, которая отображается во всех разделах и несет на себе ключевую информацию о параметрах процессора, оперативной памяти и линиях питания +3,3В, +5В и +12В.

Отдельно стоит отметить возможность снятия скриншотов в BIOS и поддержку русского языка.

Возможности разгона

По итогам ручного разгона процессора Intel Core i7-5960X Extreme Edition , путем увеличения множителя до х42 и напряжения до 1,195 В, его стабильная рабочая частота составила 4200 МГц.

Использование возможностей автоматического разгона при помощи утилиты ASUS Dual Intelligent Processors 5 в режиме «Ratio only» (разгон путем увеличения лишь множителя) позволило повысить частоту процессора до 4600 МГц при напряжении 1,299 В. Память при этом работала на частоте DDR4-2400 МГц.

Также воспользоваться данной функцией можно через BIOS либо при помощи переключателя «TPU» в режиме «1».

«BCLK First»

После активации функции автоматического разгона ЦП в режиме «BCLK First» (разгон по шине BCLK) его частота была зафиксирована на отметке 4550 МГц при напряжении 1,299 В. Частота работы памяти составила при этом DDR4-2360 МГц. Воспользоваться данной функцией можно и через BIOS либо при помощи переключателя «TPU» в режиме «2».

Что касается возможностей автоматического разгона в BIOS, то для начала работы мастера настроек «EZ Tuning Wizard», о котором мы упоминали ранее, необходимо выбрать сценарий использования вашего компьютера: «Daily Computing» или «Gaming/Video Editing».

Далее следует указать тип установленной системы охлаждения: комплектный боксовый кулер, улучшенная СО башенного типа, система жидкостного охлаждения или вариант с вопросительным знаком для тех, кто не уверен в типе используемой СО.

В зависимости от сочетания упомянутых выше пунктов будет выбран оптимальный (по мнению системы) профиль автоматического разгона.

К примеру, после выбора пунктов «Daily Computing» и «Box cooler» система установила разгон на уровне 23% для процессора и 0% для памяти, что дало в итоге частоту процессора 3700 МГц при напряжении 0,988 В.

Выбор же наиболее экстремальных пунктов («Gaming/Video Editing» и «Water cooler») предлагает разгон на 32% и 14% для процессора и памяти соответственно. В итоге частота ЦП достигла 3977 МГц при напряжении 1,210 В. А вот модули оперативной памяти начали работать на скорости DDR4-2446 МГц.

Увеличение частоты системной шины прошло без особых трудностей. Этот параметр удалось зафиксировать на отметке 174,93 МГц.

Тестовые модули оперативной памяти были успешно разогнаны до скорости DDR4-3000 МГц при помощи соответствующего XMP-профиля. Напряжение при этом составило 1,35 В.

Тестирование

Для проверки возможностей материнской платы ASUS X99-PRO использовалось следующее оборудование:

Результаты тестов

В процессе тестирования ASUS X99-PRO показала производительность на уровне с конкурентами, что говорит нам о качественном исполнении платы, подборе надежной и эффективной элементной базы, а также о хорошей оптимизации настроек BIOS.

Тестирование звукового тракта на основе кодека Realtek ALC1150

Отчет о тестировании в RightMark Audio Analyzer

16-bit, 44,1 kHz

Режим работы 24-bit, 192 kHz

Предустановленная звуковая подсистема на основе флагманского звукового кодека с дизайном Crystal Sound 2 выгодно отличается рядом интересных особенностей, о которых мы рассказывали ранее. Она демонстрирует очень хорошее качество звука, которого будет более чем достаточно для повседневного использования.

Выводы

По итогам нашего знакомства с новой моделью материнской платы от компании ASUS, которая предназначена для работы с процессорами Intel Haswell-E и выполнена на основе чипсета Intel X99, можно отметить, что является отличным компромиссом между ASUS X99-A и флагманской ASUS X99-DELUXE. В данной модели производителю удалось вполне удачно объединить большую часть преимуществ упомянутых выше решений, таких как поддержка беспроводных интерфейсов, отличные возможности по организации дисковой подсистемы, а также расширенный комплект поставки. При этом новинка вполне логично получила более доступную, чем ASUS X99-DELUXE стоимость, так как поддерживает установку трех графических ускорителей, а не пяти, использует немного меньшее количество портов USB 3.0 и лишь один интерфейс SATA Express. Также не следует забывать, что пропускная способность сетевого модуля Wi-Fi ограничена на уровне 867 Мбит/с вместо 1300 Мбит/с. Однако даже эти показатели существенно выше большинства доступных на рынке аналогов.

Что же касается преимуществ ASUS X99-PRO в отрыве от сравнения с другими моделями компании ASUS, то в первую очередь стоит отметить стильный дизайн, качественную элементную базу, грамотную компоновку, а также качественную звуковую подсистему с дизайном Crystal Sound 2.

Дополнительно отметим удачную компоновку интерфейсной панели, большое количество портов USB, а также фирменную особенность в виде процессорного разъема ASUS O.C. Socket, который обладает рядом преимуществ по сравнению со стандартным решением в плане реализации разгонного потенциала.

Что же касается особенностей, то ввиду наличия сторонних контроллеров, а также богатого оснащения различными интерфейсами, вы можете столкнуться с рядом ограничений по их одновременному использованию, о которых мы упоминали ранее.

В итоге ASUS X99-PRO является отлично сбалансированным решением для сборки высококлассной системы с несколькими видеокартами. Она может быть смело рекомендована к покупке.

Достоинства:

• надежная 8-фазная цифровая подсистема питания DIGI+ VRM;
• улучшенная элементная база для более надежной и стабильной работы материнской платы;
• интересный и стильный дизайн;
• поддержка большого количества портов USB 3.0 и SATA 6 Гбит/с;
• наличие одного разъема SATA Express с пропускной способностью до 10 Гбит/с;
• наличие двух разъемов M.2 х4 PCIe 3.0 с пропускной способностью до 32 Гбит/с;
• качественная звуковая подсистема;
• поддержка до 64 ГБ оперативной памяти стандарта DDR4 в 4-канальном режиме;
• наличие фирменного разъема O.C.Socket для более высокого разгона ЦП и памяти;
• эффективная работа подсистемы охлаждения;
• наличие ряда управляющих элементов на печатной плате;
• хорошие возможности по автоматическому и ручному разгону;
• три разъема для установки видеокарт с поддержкой максимум 40 линий PCI Express 3.0;
• поддержка технологий AMD CrossFireX и NVIDIA SLI;
• двухполосный модуль Wi-Fi + Bluetooth с пропускной способностью до 867 Мбит/с;
• гигабитный сетевой контроллер компании Intel с утилитой для приоритизации трафика;
• удачная компоновка интерфейсной панели;

Статья прочитана 6741 раз(а)

Подписаться на наши каналы

Практически все современные материнские платы на текущий момент оснащены слотом расширения PCI-E x16. В этом нет ничего удивительного: в него устанавливается дискретный графический акселератор, без которого создание производительного персонального компьютера вообще невозможно. Именно о его предыстории появления, технических спецификациях и возможных режимах работы пойдет в дальнейшем речь.

Предыстория появления слота расширения

В начале 2000-х годов со слотом расширения AGP, который на тот момент использовался для установки сложилась такая ситуация, когда максимальный уровень быстродействия достигнут и его возможностей уже недостаточно. В результате этого был создан консорциум PCI-SIG, который приступил к разработке программной и аппаратной составляющих будущего слота для установки графических ускорителей. Плодом его творчества и стала в 2002 году первая спецификация PCI Express 16х 1.0.

Некоторые компании для обеспечения совместимости двух существовавших на тот момент времени портов установки дискретных графических адаптеров разрабатывали специальные устройства, которые позволяли устанавливать устаревшие графические решения в новый слот расширения. На языке профессионалов такая разработка имела свое название - переходник PCI-E x16/AGP. Основное его назначение - это минимизация затрат на модернизацию ПК за счет использования комплектующих с предыдущей конфигурации системного блока. Но такая практика не получила большого распространения по той причине, что видеоплаты начального уровня на новом интерфейсе имели стоимость практически равную цене переходника.

Параллельно с этим были созданы и более простые модификации этого слота расширения для внешних контроллеров, которые пришли на смену привычным на то время портам PCI. Несмотря на внешнюю схожесть, эти устройства существенно различались. Если AGP и PCI могли похвастаться параллельной передачей информации, то вот PCI Express был последовательным интерфейсом. Его более высокое быстродействие обеспечивалось значительно увеличенной скоростью передачи данных в дуплексном режиме (информация в этом случае могла передаваться сразу по двум направлениям).

Скорость передачи и метод шифрования

В обозначении интерфейса PCI-E x16цифра указывает на количество задействованных полос для передачи данных. В данном случае их 16. Каждая из них, в свою очередь, состоит из 2 пар проводов для передачи информации. Как было отмечено, более высокая скорость обеспечивается тем, что эти пары работают в дуплексном режиме. То есть передача информации может идти сразу в двух направлениях.

Для защиты от возможных потерь или искажения передаваемых данных применяется в этом интерфейсе специальная система защиты информации, которая называется 8В/10В. Это обозначение расшифровывается следующим образом: для правильной и корректной передачи 8 бит данных необходимо их дополнить 2 служебными битами для выполнения проверки правильности. В этом случае система вынуждена передавать 20 процентов служебной информации, которая для пользователя компьютера не несет полезной нагрузки. Но это плата за надежную и стабильную работу графической подсистемы персонального компьютера, и без этого уж точно никак не обойтись.

Версии PCI-E

Разъем PCI-E x16 внешне одинаковый на всех системных платах. Только вот скорость передачи информации в каждом случае может существенно отличаться. Как результат, быстродействие устройства тоже разное. А модификации у этого графического интерфейса такие:

• 1-я модификация PCI - Express х16 v. 1.0 имела теоретическую пропускную способность в 8 Гб/с.
• 2-е поколение PCI - Express х16 v. 2.0 уже могло похвастаться увеличенным вдвое значением пропускной способности - 16 Гб/с.
• Аналогичная тенденция сохранилась уже и для третьей версии данного интерфейса. В этом случае этот показатель был установлен на отметке 64 Гб/с.

Визуально отличить по расположению контактов невозможно. При этом они совместимы между собой. Например, если в слот версии 3.0 установить плату графического адаптера, которая соответствует на физическом уровне спецификациям 2.0, то вся система обработки автоматически переключится в наименее скоростной режим (то есть 2.0) и будет уже в дальнейшем функционировать именно с пропускной способностью в 64 Гб/с.

Первое поколение PCI Express

Как было отмечено ранее, впервые PCI Express был представлен в 2002 году. Его выход ознаменовал появление персональных компьютеров с несколькими графическими адаптерами, которые к тому же могли похвастаться даже с одним установленным акселератором повышенным быстродействием. Стандарт AGP 8Х позволял получить пропускную способность 2,1 Гб/с, а первая ревизия PCI Express - 8 Гб/с.

Конечно, говорить о восьмикратном приросте не приходится. 20 процентов прироста использовалось на передачу служебной информации, которая позволяла находить ошибки.

Вторая модификация PCI-E

На смену первому поколению данного в 2007 году пришел PCI-E 2. 0 x16. Видеокарты 2-го поколения, как было отмечено ранее, физически и программно были совместимы с первой модификацией этого интерфейса. Только в таком случае существенно снижалось быстродействие графической системы до уровня версии интерфейса PCI Express 1.0 16х.

Теоретически предел передачи информации в этом случае был равен 16 Гб/с. Но 20 процентов полученного прироста расходовалось на служебную информацию. В итоге в первом случае реальная передача была равна: 8 Гб/с - (8 Гб/с х 20% : 100%) = 6,4 Гб/с. А для второго исполнения графического интерфейса это значение было уже таким: 16 Гб/с - (16 Гб/с х 20% : 100%) = 12,8 Гб/с. Разделив же 12,8 Гб/с на 6,4 Гб/с, получаем реальный практический прирост быстродействия в 2 раза между 1-м и 2-м исполнением PCI Express.

Третье поколение

Последнее и наиболее актуальное обновление этого интерфейса увидело свет в 2010 году. Пиковая скорость PCI-E x16 в этом случае увеличилась до 64 Гб/с, а максимальная мощность графического адаптера без дополнительного питания в этом случае может быть равна 75 Вт.

Варианты конфигураций с несколькими графическими акселераторами в составе одного ПК. Их плюсы и минусы

Одним из наиболее важных нововведений данного интерфейса является возможность наличия сразу нескольких графических адаптеров в x16. Видеокарты при этом объединяются между собой и образуют, по существу, единое устройство. Их общая производительность суммируется, и это позволяет в разы повысить быстродействие ПК с позиции обработки выводимого изображения. Для решений от NVidia такой режим называется SLI, а для графических процессоров от АМД - CrossFire.

Будущее данного стандарта

Слот PCI-E x16в обозримом будущем уж точно не будет изменяться. Это позволит более производительные видеокарты использовать в составе устаревших ПК и за счет этого осуществлять поэтапный апгрейд компьютерной системы. Сейчас же прорабатываются спецификации уже 4-й версии этого способа передачи данных. Для графических адаптеров в этом случае будет предусмотрена максимальная 128 Гб/с. Это позволит выводить изображение на экран монитора в качестве «4К» и более.

Итоги

Как бы там ни было, а PCI-E x16 на текущий момент является безальтернативным графическим слотом и интерфейсом. Он будет актуальным еще достаточно долгое время. Его параметры позволяют создавать как компьютерные системы начального уровня, так и высокопроизводительные ПК с несколькими акселераторами. Именно за счет такой гибкости и не предвидится существенных изменений в этой нише.

Стандарт PCI Express является одной из основ современных компьютеров. Слоты PCI Express уже давно занимают прочное место на любой материнской плате декстопного компьютера, вытесняя другие стандарты, например, такие как PCI. Но даже стандарт PCI Express имеет свои разновидности и отличающийся друг от друга характер подключения. На новых материнских платах, начиная примерно с 2010 года, можно увидеть на одной материнской плате целую россыпь портов, обозначенных как PCIE или PCI-E , которые могут отличаться по количеству линий: одной x1 или нескольких x2, x4, x8, x12, x16 и x32.

Итак, давайте выясним почему такая путаница среди казалось бы простого периферийного порта PCI Express. И какое предназначение у каждого стандарта PCI Express x2, x4, x8, x12, x16 и x32?

Что такое шина PCI Express?

В далеких 2000-х, когда состоялся переход с устаревающего стандарта PCI (расш. - взаимосвязь периферийных компонентов) на PCI Express, у последнего было одно огромное преимущество: вместо последовательной шины, которой и была PCI, использовалась двухточечная шина доступа. Это означало, что каждый отдельный порт PCI и установленные в него карты, могли в полной мере использовать максимальную пропускную способность не мешая друг другу, как это происходило при подключении к PCI. В те времена количество периферийных устройств, вставляемых в карты расширения, было предостаточно. Сетевые карты, аудио карты, ТВ-тюнеры и так далее - все требовали достаточное количество ресурсов ПК. Но в отличие от стандарта PCI, использовавшего для передачи данных общую шину с подключением параллельно нескольких устройств, PCI Express, если рассматривать в общем, является пакетной сетью с топологией типа звезда.

PCI Express x16, PCI Express x1 и PCI на одной плате

С точки зрения непрофессионала, представьте свой настольный ПК в качестве небольшого магазина с одним, двумя продавцами. Старый стандарт PCI был как гастроном: все ожидали в одной очереди, чтобы их обслужили, испытывая проблемы со скоростью обслуживания с ограничением в лице одного продавца за прилавком. PCI-E больше похож на гипермаркет: каждый покупатель движется за продуктами по своему индивидуальному маршруту, а на кассе сразу несколько кассиров принимают заказ.

Очевидно, что гипермаркет по скорости обслуживания выигрывает в несколько раз у обычного магазина, благодаря тому, что магазин не может себе позволить пропускную способность больше чем один продавец с одной кассой.

Также и с выделенными полосами передачи данных для каждой карты расширения или встроенными компонентами материнской платы.

Влияние количества линий на пропускную способность

Теперь, чтобы расширить нашу метафору с магазином и гипермаркетом, представьте, что каждый отдел гипремаркета имеет своих кассиров, зарезервированных только для них. Вот тут-то и возникает идея нескольких полос передачи данных.

PCI-E прошел множество изменений со времени своего создания. В настоящее время новые материнские платы обычно используют уже 3 версию стандарта, причем более быстрая 4 версия становится все более распространенной, а версия 5 ожидается в 2019 году. Но разные версии используют одни и те же физические соединения, и эти соединения могут быть выполнены в четырех основных размерах: x1, x4, x8 и x16. (x32-порты существуют, но крайне редко встречаются на материнских платах обычных компьютерах).

Различные физические размеры портов PCI-Express позволяют четко разделить их по количеству одновременных соединений с материнской платой: чем больше порт физически, тем больше максимальных подключений он способен передать на карту или обратно. Эти соединения еще называют линиями . Одну линию можно представить как дорожку, состоящею из двух сигнальных пар: одна для отправки данных, а другая для приема.

Различные версии стандарта PCI-E позволяют использовать разные скорости на каждой полосе. Но, вообще говоря, чем больше полос находится на одном PCI-E-порту, тем быстрее данные могут перетекать между периферийной и остальной частью компьютера.

Возвращаясь к нашей метафоре: если речь идёт об одном продавце в магазине, то полоса x1 и будет этим единственным продавцом, обслуживающим одного клиента. У магазина с 4-мя кассирами - уже 4 линии х4 . И так далее можно расписать кассиров по количеству линий, умножая на 2.

Различные карты PCI Express

Типы устройств, использующих PCI Express x2, x4, x8, x12, x16 и x32

Для версии PCI Express 3.0 общая максимальная скорость передачи данных составляет 8 ГТ/с, В реальности же скорость для версии PCI-E 3 чуть меньше одного гигабайта в секунду на одну полосу.

Таким образом, устройство, использующее порт PCI-E x1, например, маломощная звуковая карта или Wi-Fi-антенна смогут передавать данные с максимальной скоростью в 1 Гбит/с.

Карта, которая физически подходит в более крупный слот - x4 или x8 , например, карта расширения USB 3.0, сможет передавать данные в четыре или восемь раз быстрее соответственно.

Скорость передачи портов PCI-E x16 теоретически ограничивается максимальной полосой пропуская в размере около 15 Гбит/с. Этого более чем достаточно в 2017 года для всех современных графических видеокарт, разработанных NVIDIA и AMD.

Большинство дискретных видеокарт используют слот PCI-E x16

Протокол PCI Express 4.0 позволяет использовать уже 16 ГТ/с, а PCI Express 5.0 будет задействовать 32 ГТ/с.

Но в настоящее время не существует компонентов, которые смогли бы использовать такое количество полос с максимальной пропускной способностью. Современные топовые графические карты обычно используют x16 стандарта PCI Express 3.0. Нет смысла использовать те же полосы и для сетевой карты, которая на порту x16 будет использовать только одну линию, так как порт Ethernet способен передавать данные только до одного гигабита в секунду (что, около одной восьмой пропускной способности одной PCI-E полосы - помните: восемь бит в одном байте).

На рынке можно найти твердотельные накопители PCI-E, которые поддерживают порт x4, но они, похоже, скоро будут вытеснены быстро развивающимся новым стандартом M.2. для твердотельных накопителей, которые также могут использовать шину PCI-E. Высококачественные сетевые карты и оборудование для энтузиастов, такие как RAID-контроллеры, используют сочетание форматов x4 и x8.

Размеры портов и линий PCI-E могут различаться

Это одна из наиболее запутанных задач по PCI-E: порт может быть выполнен размером в форм-факторе x16, но иметь недостаточное количество полос для пропуска данных, например, всего например x4. Это связано с тем, что даже если PCI-E может нести на себе неограниченное количество отдельных соединений, все же существует практический предел пропускной способности полосы пропускания чипсета. Более дешевые материнские платы с более бюджетными чипсетами могут иметь только один слот x8, даже если этот слот может физически разместить карту форм-фактора x16.

Кроме того, материнские платы, ориентированные на геймеров, включают до четырех полных слотов PCI-E с x16 и столько же линий для максимальной пропускной способности.

Очевидно, это может вызывать проблемы. Если материнская плата имеет два слота размером x16, но один из них имеет только полосы x4, то подключение новой графической карты снизит производительность первой аж на 75%. Это, конечно, только теоретический результат. Архитектура материнских плат такова, что Вы не увидите резкого снижения производительности.

Правильная конфигурация двух графических видео карт должна задействовать именно два слота x16, если Вы хотите максимального комфорта от тандема двух видеокарт. Выяснить сколько линий на Вашей материнской плате имеет тот или иной слот поможет руководство на оф. сайте производителя.

Иногда производители даже помечают на текстолите материнской платы рядом со слотом количество линий

Нужно знать, что более короткая карта x1 или x4 может физически вписаться в более длинный слот x8 или x16. Конфигурация контактов электрических контактов делает это возможным. Естественно, если карта физически больше, чем слот, то вставить ее не получится.

Поэтому помните, при покупке карт расширения или обновления текущих необходимо всегда помнить как размер слота PCI Express, так и количество необходимых полос.