Как проверить pci слот на работоспособность?

Содержание

Интерфейс PCI-Express, его основные характеристики и обратная совместимость

Как проверить pci слот на работоспособность?

Когда речь заходит о каких-либо интерфейсах в контексте компьютерных систем, нужно быть очень внимательным, дабы не «нарваться» на несовместимые интерфейсы для одних и тех же комплектующих в рамках системы.

К счастью, когда речь заходит относительно интерфейса PCI-Express для подключения видеокарты, проблем с несовместимостью практически не будет. В данной статье мы это более подробно разберем, а также поговорим относительно того, что же такое этот самый PCI-Express.

Также вы можете ознакомится с основными характеристиками процессора.

Для чего необходим PCI-Express и что это такое?

Начнем, как обычно, с самых азов. Интерфейс PCI-Express (PCI-E) – это средство взаимодействия, в данном контексте, состоящее из контролера шины и соответствующего слота (рис.2) на материнской плате (если обобщить).

Данный высокопроизводительный протокол используется, как уже было отмечено выше, для подключения видеокарты в систему. Соответственно, на материнской плате присутствует соответствующий слот PCI-Express, куда и устанавливается видеоадаптер. Ранее, видеокарты, подключались по интерфейсу AGP, но когда данного интерфейса, попросту говоря: «перестало хватать», на помощь пришёл PCI-E, о подробных характеристиках которого мы сейчас и поговорим.

Рис.2 (Слоты PCI-Express 3.0 на материнской плате)

Основные характеристики PCI–Express (1.0, 2.0 и 3.0)

Несмотря на то, что названия PCI и PCI-Express очень похожи, принципы соединения (взаимодействия) у них кардинально отличаются. В случае PCI-Express используется линия – двунаправленное последовательное соединение, типа «точка-точка», данных линий может быть несколько. В случае с видеокартами и материнскими платами (не учитываем Cross Fire и SLI), которые поддерживают PCI-Express x16 (то есть большинство), можно запросто догадаться, что таких линий 16 (рис.3), довольно часто на материнских платах с PCI-E 1.0, можно было наблюдать второй слот x8, для работы в режиме SLI или Cross Fire.

Ну, а в PCI, устройство подключается к общей 32- х разрядной параллельной шине.

Рис. 3. Пример слотов с различным количеством линий

(как уже говорилось ранее, наиболее часто используется х16)

Для интерфейса PCI-Express 1.0 пропускная способность составляет 2,5 Гбит/c. Эти данные нужны нам, чтобы отслеживать изменения этого параметра в различных версиях PCI-E.

Далее, версия 1.0 эволюционировала в PCI-E 2.0. В результате данного преображения, мы получили в два раза большую пропускную способность, то есть 5 Гбит/c, но хотелось бы отметить, что в производительности графические адаптеры, особо не выиграли, так как это просто версия интерфейса. Большая часть производительности зависит от самой видеокарты, версия интерфейса может только незначительно улучшать или тормозить передачу данных (в данном случае «торможения» нет, и присутствует неплохой запас).

Точно так же в 2010 году, с запасом, был разработан интерфейс PCI-E 3.0, на данный момент он используется во всех новых системах, но если у Вас все ещё 1.0 или 2.0, то не горюйте – ниже мы поговорим о относительно обратной совместимости различных версий.

В версии PCI-E 3.0, пропускная способность была увеличена в два раза по сравнению с версией 2.0. Также там было произведено немало технических изменений.

К 2015 году ожидается появление на свет PCI-E 4.0, что для динамической IT-индустрии абсолютно неудивительно.

Ну да ладно, будем заканчивать с этими версиями и цифрами пропускной способности, и затронем очень важный вопрос обратной совместимости различных версий PCI-Express.

Обратная совместимость версий PCI-Express 1.0, 2.0 и 3.0

Данный вопрос волнует многих, особенно при выборе видеокарты для текущей системы. Так как довольствуясь системой с материнской платой, которая поддерживает PCI-Express 1.0, возникают сомнения, будет ли корректно работать видеокарта с PCI-Express 2.0 или 3.0? Да, будет, по крайней мере так обещают разработчики, которые обеспечили эту самую совместимость. Единственное то, что видеокарта, не сможет полностью раскрыться во всей красе, но потери производительности, в большинстве случаев, будут незначительны.

С точностью наоборот, можно преспокойно устанавливать видеокарты с интерфейсом PCI-E 1.0, в материнские платы, которые поддерживают PCI-E 3.0 или 2.0, тут вообще ничего не ограничивается, так что будьте спокойны по поводу совместимости. Если, конечно же, с другими факторами все в порядке, к таковым можно отнести недостаточно мощный блок питания и т.д.

В общем, мы довольно подробно поговорили относительно PCI-Express, что позволит вам избавиться от множества неясностей и сомнений по поводу совместимости и понимания различий в версиях PCI-E.

Источник: http://we-it.net/index.php/zhelezo/materinskie-platy/141-interfejs-pci-express-osnovnye-kharakteristiki-i-obratnaya-sovmestimost

Диагностика PCI Express с помощью Link Training

Как проверить pci слот на работоспособность?

Топология шины PCI Express декларирует соединение двух ее агентов меж­ду собой по схеме «точка-точка». Па­ра­мет­ры каждого линка — пред­мет осо­бо­го внимания процедур BIOS. На этапе выполнения POST его задача со­сто­ит в том, чтобы определить функциональность таблично заданных аген­тов и подготовить их для операционной системы с по­мо­щью спе­ци­аль­ной про­це­ду­ры, которая называется Link Training.

Ини­ци­а­ли­за­ци­он­ные про­це­ду­ры должны оп­ре­де­лить разрядность ши­ны PCIe и про­ве­рить ее го­тов­ность к работе в заданной полосе про­пус­ка­ния. Кро­ме то­го, вы­пол­ня­ет­ся еще ряд манипуляций в кон­фи­гу­ра­ци­он­ном PCI-про­стран­ст­ве, на которых мы ос­та­нав­ли­вать­ся не будем, ог­ра­ни­чив экс­пе­ри­мен­ты стар­то­вой про­це­ду­рой, направленной, как сле­ду­ет из ее на­зва­ния, на запуск и «тре­ни­ров­ку» шинных соединений.

Опе­ра­ци­он­ная система принимает в эксплуатацию PCIe-подсистему как дан­ность, и обыч­но не пе­ре­оп­ре­де­ля­ет ее параметры. Из этого правила есть одно маленькое, но очень су­щест­вен­ное исключение: функ­ци­о­наль­ность PCIe-шины предполагает «горячую» замену плат расширения (только при на­ли­чии поддержки со сто­ро­ны платформы).

А это значит, что процедура Link Training не запрещается после ее вы­пол­не­ния в BIOS и может в лю­бое время по­тре­бо­вать­ся для нужд операционки.

Постановка задачи

Реализация задуманного потребует повторного инициирования процедуры Link Training для заданного PCIe-порта уже после старта платформы.

В структуре PCI Express Capability Structure есть регистр Link Control Register. Его бит Retrain Link можно установить в «еди­ни­цу» для запуска процедуры Link Retrain. Статус ее завершения можно проконтролировать по состоянию бита Link Training в регистре Link Status Register.

Если эксперимент будет успешным, мы можем рассчитывать на следующие бонусы тестирования:

  1. PCIe-контроллер будет аппаратно генерировать импульсные последовательности, заданные его разработчиком, оптимизированные для проверки соединительных цепей и пригодные для наблюдения внешними приборами.
  2. PCIe-контроллер при выполнении процедуры Link Training диагностирует функциональность линий заданного порта, и аппаратное отключение неисправных, выполняется только по результатам проверки. Мы ожидаем, что импульсы должны наблюдаться по всем линиям, что должно решить известную проблему с недоступностью неисправных линий Rx(i), Tx(i) из-за аппаратного их отключения на этапе POST.
  3. Процедура Link Training допускает цикличное выполнение. Результаты каждой итерации можно выводить в диагностический порт и мониторить их с помощью POST-карты. Например, порт 80h будет отображать разрядность шины, а в порт 81h — частоту. Предполагается, что для удобства данные визуализируются в двоично-десятичной  системе: код 2516h будет означать полосу пропускания в 2.5GT/s на 16-ти битной шине.  
  4. В качестве самопроверки можно намеренно вносить искажения путем замыкания керамических конденсаторов либо изоляцией ламелей PCIe-устройства, контролируя при этом статус процедуры Link Training на индикаторе POST-карты.

К недостаткам эксперимента (или чтобы сохранить лицо, скажем, — к особенностям 🙂 можно отнести требование то­го порядка, что в список тестируемых линков будут включены только те из них, к которым подключены за­ве­до­мо ис­прав­ные бортовые контроллеры либо контроллеры, установленные в неповрежденный PCIe-слот.

Связи, обес­пе­чи­ва­ю­щие «пустые» слоты, отслеживаться не могут по определению. Из точки А шагнуть в неизвестность не пред­став­ля­ет­ся воз­мож­ным. Процедура BIOS POST обычно отключает PCI Express мосты, если не найдено под­клю­чен­ных к ним уст­ройств.

Поэтому, регистры, требуемые для выполнения эксперимента, будут недоступны в кон­фи­гу­ра­ци­он­ном про­ст­ранст­ве.

Описание эксперимента

Программный макет планируется отладить в среде MS-DOS, после чего возможна его реализация в виде UEFI-при­ло­же­ния или интеграция в Legacy BIOS. В качестве среды программирования используется язык ассемблера в версии Borland: TASM, TLINK и Turbo Debugger. Листинг программы приведен в Приложении.

Читайте также  Как проверить включен ли режим ahci?

Для последующей интеграции в BIOS намеренно не используются сервисные функции PCIBIOS (INT 1Ah) в силу того, что этот сервис может быть недоступен на момент выполнения макета в составе POST-процедуры. Доступ к PCI-про­ст­ран­ст­ву выполняется через порты Config_Address и Config_Data (0CF8h, 0CFCh).

Для простоты реализации макет не сканирует все конфигурационное пространство для поиска всех доступных PCIe линков. Адрес, задающий тестируемый порт, передается в виде константы BusDevFncReg, которую нужно уста­но­вить вручную перед ассемблированием. Обращения к INT 16h и INT 21h, необходимые в DOS версии, потребуется убрать при интеграции в BIOS.

С целью адаптации эксперимента для ряда платформ NVidia, некорректно отрабатывающих 16-битный вывод в порт 80h, помимо коррекции константы BusDevFncReg, также потребуется изменить адрес порта на значение 1080h, ин­ст­рук­цию out 80h,ax заменить на последовательность:
mov dx,1080h
out dx,ax
Кроме того, переключить POST-контроллер IC80v5 на использование порта 1080h.

Программа циклически выполняет Link Training и выводит в диагностические порты его результаты: порт 80h — Width (разрядность), порт 81h — Speed (скорость). При ошибке программа завершается шестнадцатибитным выводом в порт 80h значения 0FFFFh. Штатно работу эскизного макета можно прекратить, нажав любую клавишу. В этом случае в порт 80h выводится значение 0000h.

Программа была проверена на плате с чипсетом i915 (ASUS P5GPL-X). Тестировался 16-битный PCI Express порт меж­ду северным мостом и видеокартой ATI Radeon X800. При отсутствии ошибок: Speed=2.5 Gb/S, Width=16 bit, как и дол­ж­но быть. В 16-битный порт 80h выводится код 2516h.

Если во время выполнения нашего теста имитировать короткое замыкание между линиями PCI Express, программа де­тек­ти­ру­ет ошибку. Детально увидеть процессы по линиям Rx, Tx осциллограф с полосой пропускания 100 МГц не по­зво­ля­ет, но вносимые замыкания влияют на статус контроллера, а значит, Link Training выполняется. На ис­пы­ту­емой плат­фор­ме, искусственное внесение ошибок препятствует завершению процедуры Link Training, в результате про­ис­хо­дит выход по таймауту и программа завершается с выводом на индикаторы пост карты кода FFFFh.

Информация о разрядности и частоте шины PCIe доступна в статусном регистре и без повторного вы­пол­не­ния Link Training в сеансе ОС. В этом случае данные параметры являются результатом выполнения Link Training при старте платформы. Именно поэтому были необходимы самопроверка с искусственным внесением ошибок не­по­сред­ствен­но во время выполнения нашей программы, а также анализ времени выполнения процедуры, о котором будет идти речь ниже. Так мы убедились в том, что на испытуемой платформе Link Training в сеансе ОС действительно вы­пол­ня­ет­ся.

Для наборов системной логики и видео адаптеров NVidia, характерна поддержка переключения на меньшую раз­ряд­ность шины PCI Express, если часть линий неработоспособна.

На плате ASUS A8N-E (AMD Socket 939, Nvidia nF4) в сочетании с видеокартой ASUS EN9800GT мы изолировали контакты старших восьми линий шины PCI Express бу­маж­ной вставкой. В результате, при старте платформы, шина инициализировалась в режиме 8 бит и ра­бо­то­спо­соб­ность видео адаптера сохранилась.

При запуске нашей программы в сеансе ОС, на POST-карте получаем код 2508h. В ре­жи­ме нормальной эксплуатации поддерживается разрядность в 16 бит, что подтверждается по­ка­за­ни­ями POST-карты:

Настройка на топологию платформы

Выбор адреса тестируемого PCIe-порта устанавливается вручную до ассемблирования программы. Для этого сле­ду­ет отредактировать константу BusDevFncReg.

Константа содержит битовые поля Bus, Device, Function, Register, задающие адрес в конфигурационном пространстве PCI. Эти параметры должны соответствовать адресу контроллера PCI Express, соответствующего тестируемому порту и представленному в конфигурационном пространстве как мост PCI-PCI. Параметр Register должен соответствовать адресу регистра Link Control внутри структуры PCI Express Capability.

Смещение этого регистра относительно базового адреса структуры PCI Express Capability равно 10h. Заметим, что второй используемый нами регистр — Link Status имеет смещение 12h и находится в пределах того же 32-битного слова, что упрощает программное взаимодействие с ними.

Базовый адрес структуры PCI Express Capability можно узнать из документации на чипсет, либо, если она недоступна, проследив цепочку Capability-структур в блоке конфигурационных регистров моста PCI-PCI, найти искомую структуру можно по Capability ID = 10h.

В соответствии со спецификацией PCI, битовые поля 32-битного регистра Configuration_Address, а значит и константа BusDevFncReg, формируются следующим образом:

D [31] = 1 for enable configuration space accessD [30-24] = 0000000b, reservedD [23-16] = PCI Bus Number, 8-bitD [15-11] = PCI Device Number, 5-bitD [10-08] = PCI Function Number, 3-bit

D [07-00] = PCI Register Number, 8-bit, aligned by 4, bits [1-0] = 00b.

В экспериментах использовался диагностический контроллер IC80 V5.0 производства компании IC Book Labs. Уст­рой­ст­во обеспечивает 16-битный вывод и возможность переназначения адреса диагностического порта, что существенно для обеспечения совместимости с некоторыми платформами. POST-карта также обеспечивает пошаговый режим с ожи­да­ни­ем нажатия кнопки после вывода каждого диагностического кода. Эта функция будет полезной при ин­те­гра­ции предлагаемого ассемблерного фрагмента в BIOS, так как делает возможным наблюдение быст­ро­про­те­ка­ю­щих про­цес­сов при инициализации платформы.

Несколько слов об оценке времени выполнения процедуры Link Training. После ее завершения, в момент перехода на метку Train_Stop, регистр CX, используемый как декрементируемый счетчик цикла при ожидании выполнения Link Tra­in­ing, будет содержать 0, если имеет место одна из двух ошибок:

  1. Процедура не была запущена, контроллер сообщил о готовности на первой итерации цикла ожидания, то есть неожиданно быстро.
  2. Выход по таймауту, выполнено 65536 итераций, контроллер не сообщил о готовности.

Ненулевое значение CX может использоваться для оценки времени ожидания. Количество выполненных итераций равно разности 65536-CX. Например, CX=FFFFh означает выход после первой итерации, CX=FFFEh после второй, и так далее. Время выполнения одной итерации зависит от времени чтения регистра Configuration_Data и может быть различным у различных платформ. При необходимости точно измерить время выполнения, в программу следует до­ба­вить операции с системным таймером или TSC. А для определения причины ошибки, вызвавшей нулевое зна­че­ние CX, может потребоваться дополнительный анализ статуса.

Справочная литература

Перед выполнением экспериментов, рекомендуется также ознакомиться с документацией на набор системной логики исследуемой платформы, если, конечно, такая документация доступна. В нашем примере это документ:
Intel 915G/915GV/915GL/915P/915PL/910GL Express Chipset Datasheet. February 2005. Document number: 301467-005

  • LCTL — Link Control (D1:F0) на странице 155.
  • LSTS — Link Status (D1:F0) на странице 156

Источник: https://composter.com.ua/content/eskiz-k-diagnostike-shiny-pci-express-s-pomoshchyu-link-training

В чем отличия pci express x16, x8, x4 и x1?

Как проверить pci слот на работоспособность?

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).

Читайте также  Как проверить блок питания ПК на исправность?

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.

Источник: https://userello.ru/pc/v-chem-otlichiya-pci-express-x16-x8-x4-i-x1

Как правильно проверить райзер для видеокарты

Как проверить pci слот на работоспособность?

Майнеры в большинстве случаев используют на своих фермах райзеры, которые значительно улучшают тепловой режим работы рига и дают возможность безопасной сборки ригов с несколькими видеокартами.

Как и любое другое электронное устройство, райзера иногда выпускаются с некоторыми недостатками, а также со временем выходят из строя.

Несоответствие номиналу напряжений, формируемых на райзере, часто становится причиной выхода из строя дорогостоящих GPU.

Так как современные райзера являются довольно простыми устройствами, их можно легко проверить методом визуального осмотра, прозвонкой контактов и проверкой выдаваемых ими напряжений.

В данной статье рассматривается тематика практической проверки работоспособности райзеров для видеокарт.

Как проверить исправность райзера для GPU?

При проверке райзеров для видеокарт нужно удостовериться в обеспечении следующих моментов:

  • качественный монтаж электронных элементов и разъемов на плате райзера, в том числе на адаптере (переходнике), вставляющемся в разъем PCI-E материнской платы;
  • отсутствие коротких замыканий на плате райзера, переходниках и кабелях (отсутствие потеков припоя, обрывов дорожек, разлитого флюса, отломанных контактов и дорожек на печатной плате);
  • исправность кабелей и контактов разъемов, обеспечивающих обмен данными между материнской платой и видеокартой через райзер. Кроме визуального осмотра стоит проверить омметром сопротивление между разъемами кабеля райзера;
  • соответствие номиналам напряжений, формируемых на райзере (+3,3 вольта) и подающимся на видеокарту от внешнего источника питания +12 вольт.

Проверка напряжений, формирующихся на райзере

Для проверки напряжений, формирующихся райзером (3,3 V), а также 12 вольт из слота PCI-E, лучше всего сделать специальный переходник, который обеспечивает нагрузку по этим линиям. Он легко делается из переходника «кабель USB – разъем PCI-E x1», в стандартном подключении вставляющимся в материнскую плату. На выходы +3,3 V и +12 V желательно подпаять нагрузочные сопротивления достаточной мощности.

Пример самодельного тестера напряжений от райзеров, продающегося на украинском OLX (прибор показывает напряжения с райзера по линиям +3,3 и 12 вольт, а также ток по линии 3,3 V):

При проверке райзера доработанный переходник PCI-E x1 вставляется в полноразмерный разъем PCI-E x16 райзера. К переходнику предварительно подпаиваются проводники к контактам земли, +3,3 и 12 вольт, которые проверяются вольтметром при подключении райзера к источнику питания.

!!!ВАЖНО!!!

При проверке райзера нужно не забывать, что 12 вольт он передает непосредственно от источника питания, а 3,3 вольта обычно формирует сам.

Контакты разъема PCI-Express на райзере, по которым передается питающее напряжение (выделены желтым (12 V), красным (3,3 V) и черным цветом (земля)):

Кроме того, стоит проверить напряжение 3 VSB на контакте B10 (должно быть +3,3 вольта).

Контакты, по которым передаются напряжения +3,3 (B8) и +12 вольт (B1, B2, B3) на видеокарту (сторона B коннектора):

Контакты, по которым передаются напряжения +3,3 (A9, A10) и +12 вольт (A2, A3) на видеокарту (сторона A адаптера — переходника с PCI-e x1 на USB 3.0):

Напряжения +12 вольт и +3,3 вольта на слоте PCI-Express x1 материнской платы при включении через райзер обычно не используются. Благодаря электрической развязке этих контактов можно применять отдельные блоки питания для запитывания видеокарт в ригах с несколькими GPU при недостаточной мощности основного БП.

Не задействованные пины слота PCI-E с напряжениями 3.3 и 12 вольт при включении видеокарты в материнскую плату без райзера (красным цветом выделены контакты с которых снимается напряжение +12 V, зеленым – +3,3 V):

Проверка линий передачи данных между видеокартой и материнской платой через райзер

Проверка линий передачи данных между видеокартой и материнской платой через райзер заключается в проверке соответствующих контактов при подсоединенном кабеле USB к райзеру и адаптеру-переходнику «кабель USB – разъем PCI-E x1». При этом учитывается, что по кабелю USB 3.0 через райзер идет обмен данными всего по четырем пинам:

сторона Б коннектора (соответственно на видеокарте – со стороны видеопроцессора):

  • пины B14, B15 (передача данных на GPU, без развязывающих конденсаторов);

сторона А коннектора (на видеокарте – со стороны backplate):

  • пины A16, A17 – прием данных от видеопроцессора (линия защищена конденсаторами).
Читайте также  Как проверить установлена ли java на компьютер?

Контакты адаптера-переходника «кабель USB – разъем PCI-E x1, задействованные для передачи данных между GPU и материнской платой:

Пример измерения сопротивления между контактом B15 на разъеме PCI-E райзера и соответствующем контакте адаптера-переходника «USB-кабель – разъем PCI-E» материнской платы (сопротивление должно быть ноль Ом, на фото прибор показывает сопротивление щупов):

По контактам B13,14/A14,13 передается сигнал задающего генератора (REFClck).

Другие контакты передачи данных (SMBus и другие) при майнинге не задействованы и потому не используются.

Для справки приводится распиновка разъема USB 3.0 (взято с форума miningclub, сообщение от Yacov69):

Назначение контактов кабеля USB 3.0  при обмене данных через райзер (взято с форума miningclub):

!!!ВАЖНО!!!

Контакты трансмиттера HSOP и HSON непосредственно соединены с чипом GPU. Учитывая отсутствие развязывающих конденсаторов в этой цепи, неправильное включение колодки райзера в слот PCI-E материнской платы практически гарантированно убивает видеопроцессор.

Для справки ниже приводится назначение всех контактов на разъеме PCI-E x1 согласно спецификации:

Источник: https://www.cryptoprofi.info/?p=6973

Что такое PCI Express? Имеют ли значение линии, слоты и версии PCIe?

Как проверить pci слот на работоспособность?

PCI Express является популярной технологией в наши дни, и многие спрашивают, что это такое, для чего он нужен и почему так много суеты по поводу видеокарт, твердотельных накопителей и материнских плат, поддерживающих PCI Express 4.0. В этой статье мы собираемся ответить на эти вопросы. Мы также попытаемся пролить свет на то, что такое линии PCIe, какие типы слотов PCIe есть, и что нового в PCI Express 4.0. Если вам интересно узнать больше, читайте дальше

Что такое PCI Express и что он обозначает?

PCI Express означает Peripheral Component Interconnect Express и представляет собой стандартный интерфейс для подключения периферийного оборудования к материнской плате на компьютере. Другими словами, PCI Express или сокращенно PCIe — это интерфейс, который подключает к материнской плате внутренние карты расширения, такие как видеокарты, звуковые карты, адаптеры Ethernet и Wi-Fi . Кроме того, PCI Express также используется для подключения некоторых типов твердотельных накопителей, которые обычно очень быстрые.

Какие типы слотов и размеров PCI Express существуют, и что означают линии PCIe?
Для подключения плат расширения к материнской плате PCI Express использует физические слоты. Обычными слотами PCI Express, которые мы видим на материнских платах, являются PCIe x1, PCIe x4, PCIe x8 и PCIe x16. Число, которое следует за буквой «х», говорит нам о физических размерах слота PCI Express, который, в свою очередь, определяется количеством контактов на нем. Чем больше число, тем длиннее слот PCIe и тем больше контактов, которые соединяют плату расширения с гнездом.

Кроме того, число «х» также указывает, сколько полос доступно в этом слоте расширения. Вот как сравниваются часто используемые слоты PCIe:

  • PCIe x1: имеет 1 полосу , 18 контактов и длину 25 мм
  • PCIe x4: имеет 4 линии , 32 контакта и длину 39 мм
  • PCIe x8: имеет 8 линий , 49 контактов и длину 56 мм
  • PCIe x16: имеет 16 линий , 82 контакта и длину 89 мм

Линии PCI Express — это пути между набором микросхем материнской платы и слотами PCIe или другими устройствами, являющимися частью материнской платы, такими как разъем процессора, слоты M.2 SSD, сетевые адаптеры, контроллеры SATA или контроллеры USB.

В PCI Express каждая полоса индивидуальна, что означает, что она не может быть разделена между различными устройствами. Например, если ваша видеокарта подключена к слоту PCIe x16, это означает, что она имеет 16 независимых линий, выделенных только для нее. Никакой другой компонент не может использовать эти полосы, кроме графической карты.

Вот идея, которая может упростить вам понимание того, что такое линии PCI Express: просто представьте, что PCI Express — это магистраль, а автомобили, которые едут по ней, — это данные, которые передаются. Чем больше полос движения доступно на шоссе, тем больше автомобилей можно проехать по нему; чем больше у вас PCIe-линий, тем больше данных можно передать.

Карта PCI Express может устанавливаться и работать в любом слоте PCIe, доступном на материнской плате, если этот слот не меньше платы расширения. Например, вы можете установить карту PCIe x1 в слот PCIe x16. Тем не менее, вы не можете сделать обратное. Например, вы можете установить звуковую карту PCIe x1 в слот PCIe x16, но вы не можете установить графическую карту PCIe x16 в слот PCIe x1.

Какие версии PCI Express существуют, и какую скорость передачи данных (пропускную способность) они поддерживают?

Сегодня используются четыре версии PCI Express: PCI Express 1.0, PCI Express 2.0, PCI Express 3.0 и PCI Express 4.0. Каждая версия PCIe поддерживает примерно удвоенную пропускную способность предыдущего PCIe . Вот что предлагает каждый из них:

  • PCI Express 1.0: имеет пропускную способность 250 МБ / с на линию
  • PCI Express 2.0: имеет пропускную способность 500 МБ / с на линию
  • PCI Express 3.0: имеет пропускную способность 984,6 МБ / с на линию
  • PCI Express 4.0: имеет пропускную способность 1969 МБ / с на линию

Помните, что слоты PCIe могут предложить не одну, а несколько дорожек? Значения полосы пропускания, которые мы разделили, умножаются на количество линий, доступных в слоте PCIe. Если вы хотите рассчитать, сколько пропускной способности доступно для определенной платы расширения, вам нужно умножить пропускную способность PCIe на линию на количество доступных для нее линий.

Например, графическая карта, которая поддерживает PCI Express 4.0 и подключена к слоту PCIe x16, имеет доступ к общей пропускной способности около 31,51 ГБ / с. Это результат умножения 1969 МБ / с на 16 (пропускная способность PCIe на линию * 16 линий). Впечатляет, правда?

Вот как масштабируются версии PCI Express, если принять во внимание линии PCI Express:

В будущем появятся новые версии PCI Express, такие как PCI Express 5.0 и PCI Express 6.0. Спецификация PCIe 5.0 была доработана летом 2019 года, предлагая пропускную способность до 3938 МБ / с на линию и до 63 ГБ / с в конфигурации x16. Однако, скорее всего, мы не увидим его в ближайшее время на компьютерном оборудовании потребительского уровня.

Широко ли доступна последняя версия PCI Express 4.0?

На данный момент PCI Express 4.0 является самой быстрой спецификацией, доступной для домашних компьютеров. Однако PCI Express 4.0 поддерживается только AMD на своих последних материнских платах, основанных на чипсете X570 в сочетании с процессорами AMD Ryzen третьего поколения. Если у вас их нет, нет смысла покупать видеокарты или твердотельные накопители, поддерживающие PCIe 4.0.

Говоря об этом, хотя уже есть много SSD, поддерживающих PCIe 4.0, единственными видеокартами, которые работают на PCIe 4.0, являются Radeon RX 5000 от AMD, такие как Radeon RX 5700 XT и Radeon RX 5700 . Intel пока не предлагает поддержку PCI Express 4.0 на любом своем оборудовании.

Как PCI Express 4.0 влияет на скорость вашей видеокарты?

Некоторые задают интересный вопрос: влияет ли более быстрая и новая спецификация PCI Express 4.0 на скорость видеокарты? Быстрый ответ — нет , это не так, и вы не получаете больше кадров в секунду! Вот почему:

Когда вы играете в игру, видеокарта использует выделенную память (GDDR) для хранения текстур, используемых для рендеринга кадров на экране. Помимо тактовой частоты графического процессора, эта графическая память является наиболее важной для того, сколько кадров вы получаете каждую секунду.

Графическая карта должна использовать интерфейс PCI Express, который соединяет ее с материнской платой только тогда, когда ей нужно обмениваться данными с процессором или загружать текстуры из системной памяти (ОЗУ компьютера). Это не должно случаться часто, поскольку современные видеокарты имеют много собственной оперативной памяти. И даже если / когда это произойдет, после того, как текстуры были переданы через интерфейс PCI Express из системного ОЗУ и загружены в память видеокарты, они остаются там. Причина в том, что графическая память во много раз быстрее системной памяти.

Ни одна из видеокарт, доступных сегодня, не нуждается в полной полосе пропускания, предлагаемой слотами PCI Express 4.0 x16. Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с нашим анализом влияния PCI Express 4.0 по сравнению с PCI Express 3.0 на современные настольные компьютеры: PCI Express 4 по сравнению с PCIe 3: есть ли улучшение производительности?

Как насчет совместимости версий PCI Express?

Все версии PCI Express совместимы друг с другом. Например, видеокарта PCI Express 4.0 работает, даже если вы подключаете ее к материнской плате, которая поддерживает только PCI Express 3.0 или даже 2.0. Однако пропускная способность интерфейса PCI Express ограничена наименьшим фактором. Например, если вы подключаете SSD PCI Express 4.0 к материнской плате, которая поддерживает только PCI Express 3.0, этот SSD работает на PCIe 3.0. Вместо доступа к пропускной способности 7,88 ГБ / с он может использовать только 3,94 ГБ / с, поэтому его максимальная теоретическая скорость уменьшается вдвое.

У вас есть еще вопросы по pci express?

Источник: https://ip-calculator.ru/blog/ask/chto-takoe-pci-express-imeyut-li-znachenie-linii-sloty-i-versii-pcie/