Quante corsie PCIe usa una GPU?

Componente periferico interconnessione espressa o nota come PCIe, è l'interfaccia del bus standard utilizzata nelle moderne schede madri. È disponibile in diverse configurazioni indicate dal numero di corsie che ogni slot PCIe contiene. Ad esempio, un PCIe con una corsia si chiama PCIe X1. Lo stesso vale per le slot PCIe x4, x8, x16, x32 dove ci sono rispettivamente 4, 8, 16 e 32 corsie. PCIE X32 è una scoperta rara in quanto la maggior parte dei componenti massimi a 16 corsie. Le dimensioni variabili degli slot PCIe che vediamo dalle schede madri dipendono dal numero di corsie che uno slot contiene.

Con l'aumento di app e giochi ad alta intensità grafica, uno dei componenti che beneficiano di grande velocità di trasferimento di PCIE, alta larghezza di banda, bassa latenza e gestione efficiente di grandi blocchi di dati è la GPU. Ci sono molti motivi da coprire per comprendere completamente la tecnologia alla base della PCIe, ma nella sua massima base, è costituita da corsie PCIe che collegano un componente a un altro. Discutiamo le dinamiche delle corsie PCIe e come si relazionano con le prestazioni di una GPU.

PCIE LANE

Le corsie PCIe fungono da autostrada di dati che viaggiano da e verso componenti ad alta velocità come GPU e SSD e il processore o il chipset. Ogni corsia è composta da due coppie di fili di rame; Una coppia è per l'invio di dati e l'altra è per la ricezione di dati. Più corsie ci sono, maggiore è la larghezza di banda aggregata che può essere consegnata. PCIE 5.0, l'ultima generazione di interfaccia PCIe, ha una larghezza di banda aggregata di 128 Gbps su un'implementazione X16, il doppio di quella del suo predecessore, PCIe 4.0.

Quando si sentono in mente le corsie PCIe, le corsie sugli slot PCIe vengono immediatamente in mente, ma le corsie PCIe sono più che semplici. PCIe Lanes gestiscono anche porte USB, porte SATA, m.2 porte e alcune porte I/O. Le corsie PCIE collegano questi componenti ai componenti principali della scheda madre come la CPU e RAM. Sai che la CPU e il chipset della scheda madre hanno ciascuno il proprio set di piste pcie?

Corsie di chipset

Il numero totale di corsie PCIe disponibili su un chipset dipende dall'architettura della scheda madre, ma normalmente varia da 4 a 24. Puoi controllare le corsie PCIe disponibili totali sulla scheda madre controllando le specifiche del produttore. Le corsie di chipset sono assegnate principalmente per porte USB, porte SATA, m.2 slot, Ethernet a bordo e alcuni slot di espansione PCIe. Le corsie di chipset possono essere condivise tra i componenti se il numero totale di corsie è limitato. Ad esempio, le porte SATA possono condividere le corsie con M.2 slot, ma entrambi non possono usare le corsie allo stesso tempo. Un componente sarà inutilizzabile, mentre un altro componente utilizzerà le corsie PCIe.

A causa di questa limitazione, le corsie di chipset non gestiscono completamente la richiesta di larghezza ad alta banda di una GPU. Per togliere un po 'di carico dal chipset ed evitare quindi i colli di bottiglia, le CPU hanno le loro corsie PCIe collegate direttamente alle slot di espansione PCIe.

Corsie della CPU

Le corsie PCIe sul processore sono principalmente legate alle slot di espansione primaria e secondaria. Questi slot sono normalmente i più vicini alla CPU. Lo slot primario è di solito lo slot di espansione PCIE X16, mentre lo slot secondario è lo slot X8, ma potrebbe variare in base al design del produttore. A causa della loro alta richiesta di larghezza di banda, le GPU normalmente occupano questi due slot. A seconda del produttore, la CPU fornisce anche corsie collegate ad altri componenti. Ad esempio, i processori di Intel hanno corsie PCIe collegate direttamente allo slot di espansione PCIE X16, mentre gli AMD hanno corsie PCIe riservate ad altri componenti come le porte SATA e M.2 porte a parte lo slot di espansione. Le corsie della CPU non sono condivise tra i dispositivi, quindi possiamo aspettarci prestazioni ottimali dal dispositivo connesso allo slot PCIe direttamente collegato alla CPU.

PCIE LANE E GPU

Determinare il numero di corsie il tuo chipset e i supporti della CPU è importante, soprattutto se sei un Builder per PC. In questo modo, non solo sapresti se l'interfaccia PCIe sarà satura, ma vorresti anche il tuo sistema a prova di futuro sapendo quali dispositivi funzionerebbero meglio ora e in futuro.

Le GPU di solito richiedono la massima larghezza di banda e la velocità di trasmissione tra le schede di espansione considerando che elaborano grandi quantità di dati grafici. Giochi, applicazioni cinematografiche, apprendimento automatico e intelligenza artificiale sono solo alcune delle applicazioni che si basano sulla grafica. Per questo motivo, lo slot PCIE X16 superiore, che ha il maggior numero di corsie e quindi può fornire la larghezza di banda più alta, è in genere riservato alle GPU. A seconda del carico di lavoro, uno slot PCIE X8 può anche fornire la larghezza di banda che le GPU richiedono. Puoi ancora usare uno slot PCIe X4, ma puoi aspettarti un calo delle prestazioni poiché ha meno corsie.

Le corsie PCIe, tuttavia, non sono l'unico driver della larghezza di banda; La versione PCIE svolge anche un ruolo importante. Le versioni più recenti di PCIe hanno il doppio della velocità e della larghezza di banda del loro predecessore. Un PCIe 5.0, ad esempio, ha il doppio della larghezza di banda di un PCIe 4.0 su uno slot x16 e su qualsiasi altro slot, per quella materia. Pertanto, un PCIe 5.0 GPU può avere la stessa larghezza di banda su un PCIe 5.0 x8 slot e su un pcie 4.0 x16 slot.

Configurazione multi-GPU

La maggior parte dei sistemi informatici è in grado di gestire più GPU per gestire più display. Allo stesso modo, standard come SLI e Crossfire uniscono più GPU e li fanno funzionare come uno. Indipendentemente dal caso, se due GPU occupano sia gli slot X16 che X8, le corsie dello slot superiore saranno ridotte secondo le corsie PCIe rese disponibili dalla CPU. Ad esempio, se la CPU fornisce 16 corsie PCIe agli slot di espansione e due GPU usano entrambi gli slot X16 e X8, il primo slot sarà ridotto a otto corsie poiché la CPU ha un numero massimo di 16 corsie collegate. Nella maggior parte dei casi, se il processore è su PCIe 4.0, non ci sarà alcuna differenza significativa nelle prestazioni della tua GPU ha anche la stessa versione PCIe del processore. Se il processore o la GPU hanno una versione PCIE inferiore rispetto all'altra, ci sarà un certo impatto sulle prestazioni poiché le capacità verranno declassate a quella della versione inferiore.

Conclusione

Per riassumere, il numero di corsie che una GPU utilizzerà dipende dal carico di lavoro, dal numero di corsie PCIe dalla CPU e dalla versione PCIE utilizzata. Sedici corsie sono ideali per una singola GPU, ma in generale uno slot X8 è già sufficiente per il normale carico di lavoro dei consumatori e persino per giochi e app ad alta intensità di grafica. Per la configurazione multi-GPU, si consiglia di utilizzare le CPU con un numero più elevato di corsie per evitare di saturare le corsie PCIe. PCIE 4.0 è consigliato per i giochi moderni e le app ad alta intensità di grafica, ma anche PCIe 3.0 può ancora gestire il traffico dei dati semplicemente bene. Le versioni inferiori potrebbero non essere più in grado di gestire la domanda odierna di rendering grafico. Per prestazioni eccellenti, utilizzare lo slot PCIE X16 o PCIE X8 per la tua GPU mentre si considera la versione PCIe utilizzata. È anche meglio consultare le specifiche PCIe della scheda madre per conoscere il numero massimo di corsie che la GPU può utilizzare per le configurazioni GPU singoli o multipli.