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Gros plan sur les interfaces : PCI-Express

Par - Source: Tom's Hardware FR | B 11 commentaires
Plusieurs GPU ? Attention

Pour la gestion des machines avec plusieurs GPU, il existe plusieurs solutions. La meilleure, et la plus simple, consiste à utiliser un chipset doté de 32 lignes PCI-Express, 16 pour chaque carte. La seconde, plus courante, permet de partager les 16 lignes d'un chipset sur deux connecteurs physiques, ce qui bride un peu les cartes, mais est généralement sans conséquence visible. La dernière consiste à câbler un connecteur en 16x et le second en 4x sur le southbridge, ce qui peut poser des problèmes : outre le fait que la bande passante en 4x est faible, la liaison doit aussi passer par le lien interbridge, lui aussi en 4x, et encombré par les autres interfaces (SATA, etc.) du PC.

Nouvelle semaine, nouveau thème. Nous allons donc nous intéresser aux interfaces internes et commencer par le PCI-Express.

Une interface série et modulable

Le PCI-Express est une norme qui succède au PCI et à l'AGP, apparue en 2004. Basée sur un fonctionnement série, elle est modulable : le PCI-Express propose ce qu'on appelle des lignes, qui peuvent êtres utilisées en parallèle. Une ligne offre une bande passante de 250 Mo/s (en PCI-Express classique) ou 500 Mo/s (PCI-Express 2.0). Le transfert des données sur une ligne s'effectue en série, avec une fréquence élevée (1,25 GHz ou 2,5 GHz) et un codage 8b/10b (10 bits réels pour 8 bits pratiques).

Plusieurs connecteurs

On retrouve différents connecteurs : le 1x, le 4x, le 8x et le 16x. La norme prévoit aussi un connecteur 32x, qui n'a jamais été utilisé. La valeur indique le nombre de lignes utilisées (entre 1 et 16, donc). Les connecteurs sont rétrocompatibles : une carte 1x peut être utilisée dans un connecteur 1x, 4x, 8x ou 16x sans aucun problème. De plus, les cartes 16x peuvent aussi être enchâssées dans des connecteurs 1x, 4x ou 8x si ceux-ci sont « ouverts ». Un port ouvert est un connecteur qui n'est pas fermé au niveau de la partie postérieure du connecteur, contrairement aux connecteurs classiques. Notons aussi que les connecteurs peuvent avoir un format physique d'un type (généralement 16x) mais être câblés dans un autre format (typiquement 8x).

Un connecteur pour une carte

Chaque connecteur est en fait dédié à un type de carte, même si évidemment rien n'est imposé. Typiquement, le connecteur 16x est dédié aux cartes graphiques (même si certains modèles existent aussi en 1x) et les cartes mères ne proposent généralement qu'un ou deux connecteurs de ce type (pour des configurations à deux GPU). Les connecteurs 4x et 8x sont rares dans le grand public et sont essentiellement utilisés pour des cartes professionnelles : contrôleurs RAID, cartes Ethernet 10 gigabits/s, etc. Enfin, le connecteur 1x remplace le port PCI, pour des cartes d'extension qui n'ont pas besoin de beaucoup de vitesse, comme les cartes Ethernet 1 gigabit/s, les cartes son, Wi-Fi, etc.

La gestion au niveau du chipset

Le PCI-Express est pris en charge par le chipset, mais le fonctionnement exact dépend du modèle. Typiquement, le PCI-Express est pris en charge par le northbridge pour la carte graphique et un northbridge récent prend en charge en général au moins 16 lignes PCI-Express. Certains modèles haut de gamme peuvent atteindre plus de 40 lignes (pour des configurations à deux ou trois GPU) qui peuvent être partagées entre différents connecteurs (et ce de façon dynamique). Le southbridge prend aussi en charge la norme, mais avec moins de ligne, souvent 4 ou 6 seulement, pour les cartes d'extension. Attention, Intel utilise aussi le PCI-Express pour la liaison entre les deux puces, ce qui limite le nombre de lignes réellement utilisables.

Le PCI-Express 2.0

En 2007, le PCI-Express 2.0 est apparu. Cette nouvelle version est totalement compatible avec la version classique (une carte PCI-Express 2.0 passe sur un connecteur classique et une ancienne carte fonctionne sur un connecteur 2.0), mais est plus rapide : la fréquence passe à 2,5 GHz et la bande passante est donc doublée. La majorité des cartes graphiques actuelles sont compatibles PCI-Express 2.0 alors que les autres cartes sont toujours bloquées à la version 1.x.

Cette présentation de la norme PCI-Express est maintenant terminée. À demain pour le PCI.

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  • XXzhael , 13 juillet 2009 18:31
    Beau reportage je comprend mieu un peut le PCI-E !!
  • bleuy , 13 juillet 2009 21:28
    C'est le truc que je trouve génial.
    Plus d'agp d'un côté et de pci de l'autre, une seule interface à la place, c'est quand même plus simple !
    Le seul regret, c'est peut-être qu'il y a plusieurs "taille physique".

    Par contre, j'ai une question, le 16X et le 1X ont-ils la même puissance en Watts et y a t'il une différence entre le 1.0 et 2.0 ?
    Combien délivre de watts le pci-express ?

    Je me posais la question, car des cartes graphiques demandent parfois une allim en plus, donc la question était de savoir si le 2.0 fourni plus de puissance que le 1.0 et donc rendrait inutile l'allim en plus.
  • madpo , 13 juillet 2009 21:55
    salut

    sans alim supplementaire un PCIe 1 et 16 x peuvent delivrer la même puissance
    les pins avec le +12 V et le +3.3V sont dans la premiere partie du connecteur celui qui est commun aux 4 tailles de connecteurs.
  • Afficher les 11 commentaires.
  • bleuy , 13 juillet 2009 21:57
    Ok, merci !
  • zoelechat , 13 juillet 2009 22:20
    "Une ligne offre une bande passante de 250 Mo/s (en PCI-Express classique) ou 500 Mo/s (PCI-Express 2.0). Le transfert des données sur une ligne s'effectue en série, avec une fréquence élevée (1,25 GHz ou 2,5 GHz)"

    Respectivement?

    Si oui ça fait en série 2 bits d'un coup, NAN? (facteur 5 (250/1250 ou 500/2500) pour un codage sur 10 bits). La fréquence (en Ghz) correspond bien au nombre de 0 ou de 1 qui passent par seconde?

    J'ai probablement faux mais je veux bien qu'on m'explique...
  • madpo , 13 juillet 2009 22:49
    à ta premiere question : oui

    à la seconde je ne sais pas trop mais l envoie de2 bits pas cycle n'est pas extraordinaire un bit sur le front descendant et un bit sur le front ascendant :o 
  • Anonyme , 13 juillet 2009 23:48
    On oublie trop souvent de mentionner la presence d'un ou plsieurs liens USB2 dans le bus PCIE...
  • madpo , 14 juillet 2009 00:00
    Citation :
    On oublie trop souvent de mentionner la presence d'un ou plsieurs liens USB2 dans le bus PCIE...


    gné :??: 

    développe stp parce que la je suis ceptique
  • dandu , 14 juillet 2009 12:54
    Il se trompe. C'est dans les connecteurs ExpressCard et Mini Card (PCI-Express 1x pour portables) qu'il y a aussi un lien USB 2.0 dans le connecteur.
  • shooby , 15 juillet 2009 09:29
    Merci pour le dossier
  • smanu@IDN , 19 juillet 2009 14:17
    supers dossiers
    Merci