PCI Express est une technologie populaire de nos jours, et beaucoup se demandent ce qu'elle est, ce qu'elle fait et pourquoi il y a tant de bruit autour des cartes graphiques, des disques SSD et des cartes mères qui prennent en charge PCI Express 4.0 . Dans cet article, nous allons répondre à ces questions. Nous allons également essayer de faire la lumière sur les voies PCIe , les types de slots PCIe et les nouveautés de PCI Express 4.0 . Si vous êtes curieux d'en savoir plus, lisez la suite :

Qu'est-ce que PCI Express et que signifie-t-il ?

PCI Express signifie Peripheral Component Interconnect Express et représente une interface standard pour connecter du matériel périphérique à la carte mère d'un ordinateur. En d'autres termes, PCI Express , ou en abrégé PCIe , est une interface qui connecte les cartes d'extension internes^{(is an interface that connects internal expansion cards)} telles que les cartes graphiques, les cartes son, les adaptateurs Ethernet et Wi-Fi^{(graphics cards, sound cards, Ethernet and Wi-Fi adapters)} à la carte mère. De plus^{(Furthermore)} , PCI Express est également utilisé pour connecter certains types de disques SSD^{(solid-state drives)} qui sont généralement très rapides.

Quels types et tailles d'emplacements PCI Express existe-t-il, et que signifient les voies PCIe ?

Pour interconnecter les cartes d' extension^{(expansion card)} à la carte mère, le PCI Express utilise des slots physiques. Les emplacements PCI Express^{(PCI Express slot)} courants que nous voyons sur les cartes mères sont PCIe x1 , PCIe x4 , PCIe x8 et PCIe x16 . Le nombre qui vient après la lettre "x" nous indique les dimensions physiques de la fente PCI Express^{(PCI Express slot)} , qui, à son tour, est déterminée par le nombre de broches qu'il contient. Plus le nombre est élevé, plus l' emplacement PCIe^{(PCIe slot)} est long et plus il y a de broches qui interconnectent la carte d'extension^{(expansion card)} à l'emplacement.

De plus, le nombre « x » vous indique également le nombre de voies disponibles dans cet emplacement d'extension^{(expansion slot)} . Voici comment les emplacements PCIe^(PCIe) couramment utilisés se comparent :

• PCIe x1 : a 1 voie^{(1 lane)} , 18 broches et 25 mm de longueur
• PCIe x4 : a 4 voies^{(4 lanes)} , 32 broches et 39 mm de longueur
• PCIe x8 : a 8 voies^{(8 lanes)} , 49 broches et 56 mm de longueur
• PCIe x16 : a 16 voies^{(16 lanes)} , 82 broches et 89 mm de longueur

^{(PCI Express)}Les voies PCI Express sont des chemins entre le chipset de la carte mère et les emplacements PCIe^{(motherboard chipset and PCIe slots)} ou d'autres périphériques faisant partie de la carte mère, tels que le socket du processeur^{(processor socket)} , les emplacements SSD M.2^{(M.2 SSD)} , les adaptateurs réseau, les contrôleurs SATA ou les contrôleurs USB .

Dans PCI Express , chaque voie est individuelle, ce qui signifie qu'elle ne peut pas être partagée entre différents appareils. Par exemple, si votre carte graphique est connectée à un slot PCIe x16^{(PCIe x16 slot)} , cela signifie qu'elle dispose de 16 voies indépendantes qui lui sont dédiées. Aucun autre composant ne peut utiliser ces voies à l'exception de la carte graphique.

Voici une idée qui pourrait vous aider à comprendre ce que sont les voies PCI Express : imaginez simplement que PCI Express est une autoroute et que les voitures qui y circulent sont les données qui sont transférées. Plus il y a de voies disponibles sur une autoroute, plus il y a de voitures qui peuvent y circuler ; plus vous avez de voies PCIe , plus vous pouvez transférer de données.

Une carte PCI Express^{(PCI Express card)} peut s'adapter et fonctionner sur n'importe quel emplacement PCIe^{(PCIe slot)} disponible sur la carte mère, tant que cet emplacement n'est pas plus petit que la carte d'extension^{(expansion card)} . Par exemple, vous pouvez installer une carte PCIe x1^{(PCIe x1 card)} dans un emplacement PCIe x16^{(PCIe x16 slot)} . Cependant, vous ne pouvez pas faire le contraire. Vous pouvez monter, par exemple, une carte son PCIe x1 dans un slot PCIe x16^{(PCIe x16 slot)} , mais vous ne pouvez pas monter une carte graphique PCIe x16 dans un ^{(PCIe x16)}slot PCIe x1^{(PCIe x1 slot)} .

Quelles sont les versions PCI Express et quelles vitesses de transfert de données (bande passante) prennent-elles en charge ?

Quatre versions de PCI Express sont utilisées aujourd'hui ^{(PCI Express)}:^{(use today)} PCI Express 1.0^{(PCI Express 1.0)} , PCI Express 2.0 , PCI Express 3.0 et PCI Express 4.0 . Chaque version PCIe prend en charge environ le double de la bande passante du PCIe précédent^{(Each PCIe version supports roughly double the bandwidth of the previous PCIe)} . Voici ce que chacun d'eux propose :

• PCI Express 1.0 : a une bande passante de 250 MB/s per lane
• PCI Express 2.0 : a une bande passante de 500 MB/s per lane
• PCI Express 3.0 : a une bande passante de 984.6 MB/s per lane
• PCI Express 4.0 : a une bande passante de 1969 MB/s per lane

N'oubliez^(Remember) pas que les slots PCIe^{(PCIe slot)} peuvent offrir non seulement une, mais plusieurs voies ? Les valeurs de bande passante que nous avons partagées sont multipliées par le nombre de voies disponibles sur un emplacement PCIe^{(PCIe slot)} . Si vous souhaitez calculer la quantité de bande passante disponible pour une certaine carte d'extension^{(expansion card)} , vous devez multiplier sa bande passante PCIe^{(PCIe bandwidth)} par voie par le nombre de voies disponibles pour celle-ci.

Par exemple, une carte graphique prenant en charge PCI Express 4.0 et connectée à un emplacement PCIe x16^{(PCIe x16 slot)} a accès à une bande passante totale d'environ 31,51 GB/s . C'est le résultat de la multiplication de 1969 ^{(multiplying 1969)} MB/s par 16 ( bande passante PCIe par ^(PCIe)lane * 16 voies). Impressionnant, non ?

Voici comment les versions PCI Express évoluent lorsque vous prenez en compte les voies PCI Express :

À l'avenir, de nouvelles versions de PCI Express arriveront, telles que PCI Express 5.0 et PCI Express 6.0 . La spécification PCIe 5.0 a été finalisée à l'été 2019, offrant une bande passante allant jusqu'à 3938 MB/s par voie et jusqu'à 63 GB/s en configuration x16^{(x16 configuration)} . Cependant, nous ne le verrons probablement pas bientôt sur du matériel informatique^{(computer hardware)} grand public .

Le dernier PCI Express 4.0 est- il largement disponible ?

Pour l'instant, PCI Express 4.0 est la spécification la plus rapide disponible pour les ordinateurs personnels. Cependant, PCI Express 4.0 n'est pris en charge par AMD que sur ses dernières cartes mères basées sur le chipset X570 associé à des processeurs AMD Ryzen de troisième génération. ^{(PCI Express 4.0 is only supported by AMD on its latest motherboards that are based on the X570 chipset paired with AMD Ryzen processors from the third generation.)}À moins que vous ne les ayez, il est inutile d'acheter des cartes graphiques ou des disques SSD prenant en charge PCIe 4.0 .

En parlant de cela, bien qu'il existe déjà de nombreux SSD prenant^(SSDs) en charge PCIe 4.0^{(support PCIe 4.0)} , les seules cartes graphiques qui fonctionnent sur PCIe 4.0 sont les Radeon RX 5000 d' ^{(Radeon RX 5000s)}AMD , telles que Radeon RX 5700 XT et Radeon RX^{(XT and Radeon RX)} 5700. Intel n'a pas encore proposé de support. pour PCI Express 4.0 sur n'importe lequel de ses matériels.

Comment PCI Express 4.0 affecte-t-il la vitesse de votre carte graphique ?

Certaines personnes posent une question intéressante : la spécification PCI Express 4.0 , plus rapide et plus récente, affecte-t-elle positivement la vitesse de la carte graphique ? La réponse rapide est non^(no) , ce n'est pas le cas et vous n'obtenez pas plus d'images par seconde ! Voici pourquoi:

Lorsque vous jouez à un jeu, la carte graphique utilise sa RAM dédiée ( GDDR ) pour contenir les textures utilisées pour le rendu des images à l'écran. Outre les horloges GPU , cette mémoire graphique est la chose la plus importante pour le nombre d'images que vous obtenez chaque seconde.

La carte graphique n'a qu'à utiliser l' interface PCI Express^{(PCI Express interface)} qui la relie à la carte mère lorsqu'elle a besoin de communiquer avec le processeur ou de charger des textures^{(processor or load textures)} depuis la mémoire système^{(system memory)} (la RAM de l'ordinateur ). Cela n'est pas censé se produire souvent, car les cartes graphiques modernes ont elles-mêmes beaucoup de RAM dédiée . Et, même si/quand cela arrive, une fois que les textures ont été transférées via l' interface PCI Express^{(PCI Express interface)} depuis la RAM système et ont été chargées dans la mémoire de la carte graphique, elles y restent. La raison en est que la mémoire graphique est plusieurs fois plus rapide que la RAM du système .

Aucune des cartes graphiques disponibles aujourd'hui n'a besoin de la bande passante complète offerte par les slots PCI Express 4.0 x16 . Pour plus d'informations, lisez notre analyse sur l' impact de PCI Express 4.0^{(impact PCI Express 4.0)} par rapport à PCI Express 3.0 sur les ordinateurs de bureau d'aujourd'hui : PCI Express 4 vs PCIe 3 : Y a-t-il une amélioration des performances^{(performance improvement)} ?

Qu'en est-il de la compatibilité des versions PCI Express ?

Toutes les versions PCI Express sont compatibles entre elles. Par exemple, une carte graphique PCI Express 4.0 fonctionne même si vous la connectez à une carte mère qui ne prend en charge que ^{(PCI Express 4.0)}PCI Express 3.0 ou même 2.0. Cependant, la bande passante de l' interface PCI Express^{(PCI Express interface)} est limitée par le plus petit facteur. Par exemple, si vous connectez un SSD PCI Express 4.0 à une carte mère qui ne prend en charge que PCI Express 3.0 , ce SSD fonctionne sur PCIe 3.0 . Au lieu d'avoir accès à une bande passante de 7,88 GB/s , il ne peut utiliser que 3,94 GB/s , donc sa vitesse maximale théorique est divisée par deux.

Avez-vous d'autres questions concernant PCI Express ?

Vous devriez maintenant avoir une meilleure idée de ce qu'est PCI Express et en savoir plus sur les différents types d' emplacements, de voies et de versions PCIe . Avez-vous d'autres questions auxquelles nous pourrions répondre? Si vous le faites, ou si vous avez quelque chose à ajouter à cet article, n'hésitez pas à laisser un commentaire ci-dessous.

What is PCI Express? Do PCIe lanes, slots, and versions matter?

РCI Express is a popular technоlogy these days, and many are asking what it is, what it dоes, and why there's so much fuss about graphics cards, solid-state drives, and mоtherboards that support PCI Express 4.0. In this artіcle, wе're going to answer theѕe questions. We are also going to try to shеd ѕome light on what PCIe lanes are, whаt types of PCIe slots are there, and what's new іn PCІ Express 4.0. If you're curious to learn more, read on:

What is PCI Express, and what does it stand for?

PCI Express stands for Peripheral Component Interconnect Express and represents a standard interface for connecting peripheral hardware to the motherboard on a computer. In other words, PCI Express, or PCIe abbreviated, is an interface that connects internal expansion cards such as graphics cards, sound cards, Ethernet and Wi-Fi adapters to the motherboard. Furthermore, PCI Express is also used to connect some types of solid-state drives that are usually very fast.

What types of PCI Express slots and sizes are there, and what to PCIe lanes mean?

To interconnect the expansion cards to the motherboard, PCI Express uses physical slots. The common PCI Express slots we see on motherboards are PCIe x1, PCIe x4, PCIe x8, and PCIe x16. The number that comes after the "x" letter tell us the physical dimensions of the PCI Express slot, which, in its turn, is determined by the number of pins on it. The higher the number, the longer the PCIe slot and the more pins that interconnect the expansion card to the slot.

Furthermore, the "x" number also tells you how many lanes are available in that expansion slot. Here's how the commonly used PCIe slots compare:

• PCIe x1: has 1 lane, 18 pins, and 25 mm in length
• PCIe x4: has 4 lanes, 32 pins, and 39 mm in length
• PCIe x8: has 8 lanes, 49 pins, and 56 mm in length
• PCIe x16: has 16 lanes, 82 pins, and 89 mm in length

PCI Express lanes are paths between the motherboard chipset and PCIe slots or other devices that are part of the motherboard, such as the processor socket, M.2 SSD slots, network adapters, SATA controllers, or USB controllers.

In PCI Express, each lane is individual, meaning that it cannot be shared between different devices. For example, if your graphics card is connected to a PCIe x16 slot, it means that it has 16 independent lanes dedicated just to it. No other component can use those lanes except the graphics card.

Here's an idea that might make it easier for you to grasp what PCI Express lanes are: just imagine that PCI Express is a highway and the cars that drive on it are the data that's being transferred. The more lanes you have available on a highway, the more cars that can drive on it; the more PCIe lanes you have, the more data that can be transferred.

A PCI Express card can fit and work on any PCIe slot available on the motherboard, as long as that slot is not smaller than the expansion card. For example, you can fit a PCIe x1 card in a PCIe x16 slot. However, you can't do the opposite. You can mount, for instance, a PCIe x1 sound card in a PCIe x16 slot, but you cannot mount a PCIe x16 graphics card in a PCIe x1 slot.

What PCI Express versions are there, and what data transfer speeds (bandwidth) do they support?

There are four versions of PCI Express in use today: PCI Express 1.0, PCI Express 2.0, PCI Express 3.0, and PCI Express 4.0. Each PCIe version supports roughly double the bandwidth of the previous PCIe. Here's what each of them offers:

• PCI Express 1.0: has a bandwidth of 250 MB/s per lane
• PCI Express 2.0: has a bandwidth of 500 MB/s per lane
• PCI Express 3.0: has a bandwidth of 984.6 MB/s per lane
• PCI Express 4.0: has a bandwidth of 1969 MB/s per lane

Remember that PCIe slots can offer not just one, but more lanes? The bandwidth values we shared are multiplied by the number of lanes available on a PCIe slot. If you want to calculate how much bandwidth is available for a certain expansion card, you have to multiply its PCIe bandwidth per lane with the number of lanes that are available for it.

For example, a graphics card that supports PCI Express 4.0 and is connected to a PCIe x16 slot has access to a total bandwidth of about 31.51 GB/s. That's the result of multiplying 1969 MB/s by 16 (PCIe bandwidth per lane * 16 lanes). Impressive, right?

Here's how PCI Express versions scale when you take PCI Express lanes into account:

In the future, there are new PCI Express versions coming, such as PCI Express 5.0 and PCI Express 6.0. The PCIe 5.0 specification has been finalized in the summer of 2019, offering a bandwidth of up to 3938 MB/s per lane and up to 63 GB/s in x16 configuration. However, we're likely not going to see it soon on consumer-grade computer hardware.

Is the latest PCI Express 4.0 widely available?

For now, PCI Express 4.0 is the fastest specification available for home computers. However, PCI Express 4.0 is only supported by AMD on its latest motherboards that are based on the X570 chipset paired with AMD Ryzen processors from the third generation. Unless you have these, there's no point in buying graphics cards or solid-state drives that support PCIe 4.0.

Speaking of which, although there are already many SSDs that support PCIe 4.0, the only graphics cards that do work on PCIe 4.0 are AMD's Radeon RX 5000s, such as Radeon RX 5700 XT and Radeon RX 5700. Intel has yet to offer support for PCI Express 4.0 on any of its hardware.

How does PCI Express 4.0 affect the speed of your graphics card?

Some people are asking an interesting question: Does the faster and newer PCI Express 4.0 specification positively affect the speed of the graphics card? The quick answer is no, it doesn't, and you do not get more frames per second! Here's why:

When you are playing a game, the graphics card uses its dedicated RAM (GDDR) to hold the textures used for rendering the frames on the screen. Besides the GPU clocks, that graphics memory is the most important thing for how many frames you get each second.

The graphics card only has to use the PCI Express interface that connects it to the motherboard when it needs to communicate with the processor or load textures from the system memory (the computer's RAM). That's not supposed to happen often, as modern graphics cards have a lot of dedicated RAM of their own. And, even if/when it happens, once the textures have been transferred via the PCI Express interface from the system RAM and have been loaded into the graphics card's memory, they stay there. The reason for that is that the graphics memory is many times faster than the system's RAM.

None of the graphics cards available today need the full bandwidth offered by the PCI Express 4.0 x16 slots. For further information, read our analysis about the impact PCI Express 4.0 has versus PCI Express 3.0 in today's desktop computers: PCI Express 4 vs PCIe 3: Is there a performance improvement?

What about PCI Express versions compatibility?

All PCI Express versions are compatible with one another. For example, a PCI Express 4.0 graphics card works even if you connect it to a motherboard that only supports PCI Express 3.0 or even 2.0. However, the bandwidth of the PCI Express interface is limited by the smallest factor. For example, if you connect a PCI Express 4.0 SSD to a motherboard that only supports PCI Express 3.0, that SSD works on PCIe 3.0. Instead of having access to a bandwidth of 7.88 GB/s, it can only use 3.94 GB/s, so its maximum theoretical speed is halved.

Do you have any other questions regarding PCI Express?

Now you should have a better idea of what PCI Express is, and understand more about the different types of PCIe slots, lanes, and versions. Do you have any other questions that we might answer? If you do, or if you have something to add to this article, do not hesitate to leave a comment below.

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