PCI-Express 레인이란 무엇입니까?


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i7-5820K는 40 개의 레인이있는 형제 프로세서와 비교하여 28 개의 PCI-Express 레인 만 있다는 기사를 읽고 있습니다.

28 차선이 이미 너무 많지 않습니까? 일반 가정용 PC에는 실제로 몇 차선이 필요하며 어떤 목적으로 사용됩니까?

다음이 PCIe에 어떻게 연결 될지 모르겠지만 28 번까지입니까?

2 개의 HD, 1 개의 SSD, 1 개의 CD-DVD-BR, 카드 리더기, 프린터, Wi-Fi 또는 LAN이지만 조이스틱, 키보드, 마우스, 그래픽은 거의 없습니다.

가정 / 사무실 PC를 위해 PCIe에 직접 액세스해야하는 다른 가능성은 무엇입니까? 또는 서버 일 수도 있습니다.

답변:


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많은 장치가 1 개 이상의 레인을 사용합니다.

예를 들어 게임 그래픽 카드는 16 개의 레인을 사용합니다. 일부 강력한 게임용 컴퓨터에는 32 개의 PCIe 레인 (2 개의 x16 포트) 인 두 개의 그래픽 카드가 있습니다.

Intel i7-5820K는 2 개의 x16 그래픽 카드를 처리 할 수 ​​없습니다. 일부 게임 애호가 나 엔지니어에게는 심각한 문제 일 수 있습니다. 4 개 이상의 코어와 2 개의 x16 그래픽 카드가 필요한 경우 다른 CPU (어쩌면 일부 Xeon)를 선택해야 할 수도 있습니다.

PCIe SSD 드라이브는 여러 PCIe 레인도 사용합니다 (x4 또는 x8).

많은 기가비트 네트워크 어댑터는 PCIe x4를 사용하고 10 기가비트 서버 어댑터도 있으며 PCIe x8을 사용합니다.

28 차선은 그렇게 많지 않습니다. 마더 보드 제조업체가 하나의 x16 슬롯, 하나의 x8 슬롯 및 하나의 x4 슬롯 (총 x28)을 넣는 경우 3 개의 장치 만 사용할 수 있습니다. 그게 전부입니다.

다음은 Wikipedia PCIe 기사 의 이미지입니다 . 이 PCIe 슬롯의 레인에 대한 정보를 추가했습니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

reirab이 작성한 다른 답변 에서 더 많은 내용을 읽을 수 있습니다 .


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두 개의 그래픽 카드가 빠른 렌더링에 많은 도움이되지만 애니메이션 동영상 렌더링에 대해서는 잘 모릅니다. Java / Eclipse의 경우 충분합니다. Eclipse는 매우 느린 IDE입니다 (NetBeans가 더 빠르고 Java에 더 좋다고 생각합니다) .Java / Android SDK와 함께 Eclipse를 사용하고 있으며 이전 랩톱 (Core 2 Duo T9300, SSD)에서는 그렇게 나쁘지 않습니다.
Kamil

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스토리 보드 애니메이션과 애니메이션은 렌더링에 집중적이지 않습니다. 캐릭터가 움직일 때 캐릭터의 관절과 움직임을 계산 / 외삽하는 데 집중합니다. Netbeans는 Swing / AWT를 기반으로합니다. Eclipse는 SWT를 기반으로합니다. IBM은 기본 그래픽 I / O에 대한 액세스를 다소 허용하는 방법으로 SWT를 발명했으며, 이는 AWT보다 빠릅니다.
축복받은 eek

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단일 포트 기가비트 네트워킹 카드에는 다중 레인이 필요하지 않습니다. PCIe 1.0 레인조차도 250MBps = 2000Gbps의 대역폭을 제공합니다. 이는 여전히 기가비트 포트를 포화 상태로 유지하면서 50 %의 오버 헤드 손실을 허용하기에 충분합니다. 멀티 포트 기가비트 카드에는 레인이 두 개 이상 필요할 수 있습니다. 그러나 그것이 당신이 말한 것이라면 일반적으로 서버 룸 밖에서는 보이지 않기 때문에 더 구체적이어야합니다.
Dan Neely

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레인 개념과 관련된 약간의 문제 : PCI-e 레인은 지점 간입니다. 이 차선 중 28 개는 Core i7에서 끝날 수 있습니다. 그러나 일부 고가의 마더 보드에는 2 개의 그래픽 카드가 CPU를 우회하여 직접 통신 할 수있는 PCI-e 스위치가 있습니다. 이것은 CPU에서 끝나는 2x16 레인이 없다는 것을 의미합니다.
MSalters

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좋은 대답이지만 LinusTechTips는 28 레인 CPU 대 40 레인 CPU로 PCIe 3.0 SLI를 수행하는 것과 비교했지만 16x / 8x 대 16x / 16x는 많은 것을하지 않는 것처럼 보입니다. 차이점 : youtube.com/watch?v=rctaLgK5stA 따라서 전체 레인 대역폭을 확보하는 모든 것이 중요하지 않은지 여부에 따라 하드웨어 / 사용 사례에 따라 달라질 수 있습니다.
Abe Voelker

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PCIe '레인'은 2 개의 차동 신호 쌍으로 구성됩니다. 하나의 차동 쌍이 전송에 사용되고 다른 하나는 수신에 사용되므로 동시 양방향 통신이 가능합니다. 각 레인은 지점 간입니다. 즉, 각 레인은 단일 호스트를 단일 장치에 직접 연결합니다. 그러나 호스트 레인을 여러 장치간에 공유해야하는 경우 PCIe 스위치를 사용할 수 있습니다. 당 위키 백과 다음과 같이 (각 방향으로) 하나의 PCIe 레인의 대역폭은 다음과 같습니다

  • PCIe 1.x : 250MB / 초
  • PCIe 2.x : 500MB / 초
  • PCIe 3.0 : 985MB / 초
  • PCIe 4.0 : 1969MB / 초
  • PCIe 5.0 : 3.9GB / s

Kamil이 말했듯이 대부분의 PCIe 장치는 다중 레인을 사용합니다. NIC, 사운드 카드 및 기타 상대적으로 낮은 대역폭의 장치와 같은 일부 장치는 1 레인 만 사용합니다. SSD, RAID 컨트롤러 및 기타 중간 대역폭 장치는 일반적으로 4 개 또는 8 개의 레인을 사용합니다. 그래픽 카드 및 기타 고 대역폭 장치 (예 : FPGA)는 일반적으로 16 개의 레인을 사용합니다. 시스템 부팅시 호스트와 장치는 특정 연결에 사용될 레인 수를 협상합니다. 일반적으로 카드가 연결되는 레인 수와 설치된 슬롯이 연결되어있는 레인 수 (즉, 물리적으로 가능한 최대) 중 작은 수가 협상됩니다. 너무 많은 PCIe 장치가 설치되어 호스트에 레인이 충분하지 않아 각 장치에 최대 값을 줄 수 없습니다.

또한 일부 칩셋은 일부 PCIe 레인을 사용하여 사우스 브리지를 연결합니다. Intel x58 칩셋의 작동 방식 (Bloomfield 칩용 칩셋, 1 세대 Core i7 프로세서의 최고급) 사우스 브리지를 연결하기 위해 4 개의 레인을 사용하여 36 레인이 남았습니다. 이것은 일반적으로 그래픽 카드를위한 2 개의 16 레인 링크와 다른 장치를위한 4 개의 레인으로 나뉩니다. 3 개 또는 4 개의 그래픽 카드를 지원하는 보드는 3 개 또는 4 개의 그래픽 보드가 설치 될 때 그래픽 카드의 일부 또는 전부를 8 레인으로 줄여야합니다.

2 개의 그래픽 카드를 갖는 것은 게임 시스템에서 매우 일반적이며 많은 게임 시스템에는 실제로 3 또는 4 개의 그래픽 카드가 있습니다. 2 카드 설정에서도 28 레인 만 사용할 수있는 시스템에서 하나 이상의 카드를 x8 모드로 대체해야합니다. 또한 계산 가속기로 그래픽 카드를 사용하는 시스템에는 종종 2-4 개의 그래픽 카드가 설치되어 있습니다. 이러한 상황에서는 28 레인 만 있으면 문제가됩니다. 각 카드에서 사용할 수있는 호스트 대 장치 (및 장치 대 호스트) 대역폭의 양이 크게 제한되기 때문입니다. 특히 CUDA는 지난 몇 년 동안, 특히 고성능 컴퓨팅 커뮤니티에서 널리 보급되었습니다. PCIe 버스는 GPGPU (Graphics Processing Units의 범용 컴퓨팅) 응용 프로그램에서 병목 현상이되기 쉽습니다.


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내 대답에 대한 좋은 보충입니다.
Kamil

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PCIe 레인은 각 위치에 하나씩 고속 차동 직렬 연결 쌍입니다. 장치 간 연결은 더 높은 데이터 속도를 위해 여러 레인으로 구성 될 수 있으며 종종 구성됩니다. 개별 레인의 데이터 속도는 세대에 따라 다르며, 대략 Gen x 레인 1 개는 Gen x-1 레인 2 개와 거의 동일한 데이터 속도를 제공합니다.

최신 인텔 시스템에서는 일부 PCIe 레인이 CPU에서 직접 제공되고 다른 PCIe 레인은 칩셋의 PCH에서 제공됩니다. CPU에서 칩셋으로의 링크는 PCIe와 유사하지만 세부 사항에는 차이가 있습니다.

마더 보드 공급 업체는 CPU 및 PCH가 제공하는 레인을 온보드 장치 및 슬롯에 할당하는 방법을 결정해야합니다. 이들은 사용자에게 몇 가지 옵션을 제공하기 위해 신호 스위치를 포함 할 수 있지만 종종 얼마나 많은 신호 전환을 구현할 수 있는지에 제한이 있습니다.

인텔의 "주류 데스크탑"플랫폼은 현재 CPU에서 16 개의 레인과 칩셋에서 선택한 24 개 (선택한 칩셋에 따라 다름)를 갖습니다. 그러나 칩셋의 레인은 CPU에서 칩셋으로 사용 가능한 총 대역폭 (PCIe 3.0 x4 IIRC와 거의 동일)에 의해 제한됩니다.

CPU에서 16 레인, 칩셋에서 24 레인은 일반 데스크탑 또는 소형 서버에 충분합니다 .CPU에서 16 레인에 그래픽 카드를 넣을 수 있으며 칩셋의 레인과 칩셋의 통합 컨트롤러에 대한 레인은 일반적으로 스토리지, 네트워킹 등에 충분합니다. GPU가 2 개인 경우에도 GPU 당 8 레인이 충분합니다.

그러나 3 + GPU (또는 2 개의 최상위 GPU)로 고급 시스템을 구축 할 때는 많은 빠른 스토리지 및 / 또는 매우 빠른 네트워크 인터페이스가 더 필요합니다. 각 장치에 GPU 당 16 개 레인을 볼 수있는 최대 용량을 제공하려면,

따라서 더 높은 수준의 요구를 가진 사람들을 위해 인텔에는 현재 LGA2066과 같은 고급 데스크탑 소켓이 있습니다. 이 소켓은 단일 소켓 워크 스테이션 / 서버 시스템에도 적용되지만 공식적으로는 대부분의 데스크탑 보드에서 워크 스테이션 / 서버 프로세서를 사용할 수 없습니다.

불행히도 이전 세대의 고급 데스크톱에서는 PCIe 레인 및 램 채널 수가 고정되었지만 LGA2066에서는 선택한 프로세서에 따라 수가 다릅니다. 데스크탑 LGA2066 CPU는 16, 28 또는 44 개의 PCIe 레인을 가질 수 있습니다.

이로 인해 마더 보드 공급 업체는 까다로운 위치에있게되며, 진정한 고급 고객에게 CPU의 모든 기능을 제공하는 방법을 결정하는 동시에 저가형 CPU를 사용하는 사용자를 위해 비활성화하거나 조절할 대상을 결정해야합니다. 시스템 빌더는 마더 보드 매뉴얼을주의 깊게 읽어 구매하기 전에 제한 사항을 확인해야합니다.

저렴 X299 보드 중 하나에 대한 설명서를 잡아 https://dlcdnets.asus.com/pub/ASUS/mb/LGA2066/TUF_X299_MARK2/E12906_TUF_X299_MARK2_UM_WEB.pdf 44 차선 CPU에서 주요 한계는 16 배속 슬롯 것을 보여준다 세 슬롯은 x16 모드에서 2 개, x8 모드에서 1 개를 실행하여 사용할 수 있습니다. 반면에 28 레인 CPU에서는 x16 1 개 x8 1 개를 사용할 수없고 16 레인 CPU에서는 1 개 x16 또는 2 개 x8 만 얻습니다.

하이 엔드 X299 보드에 대한 매뉴얼 잡기 https://dlcdnets.asus.com/pub/ASUS/mb/LGA2066/ROG_RAMPAGE_VI_EXTREME_OMEGA/E15119_ROG_RAMPAGE_VI_EXTREME_OMEGA_UM_V2_WEB.pdf 16 레인 부분을 전혀 지원하지 않기로 결정한 것 같습니다. 이 보드를 사용하면 28 레인 CPU에서 3 개의 GPU를 사용할 수 있지만 두 번째 m.2 슬롯 및 u.2 커넥터는 44 레인 CPU에서만 사용할 수 있습니다

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