Что такое PCIe, и чем отличаются разные версии
Интерфейсы стандарта PCIe (от англ. Peripheral Component Interconnect Express) за последние 20 лет стали стандартом для подключения видеокарт, скоростных накопителей SSD M.2 NVMe и других комплектующих вроде сетевых и звуковых плат. За это время он успел сменить несколько поколений и встречается на материнских платах в разных форматах. Рассказываем подробнее о том, какие ревизии существуют, чем отличаются и в каких случаях важно это учитывать.
Что такое PCIe
PCIe стал развитием более старого стандарта PCI, разработанного в 1992 году компанией Intel. Но в отличие от последнего, который использовал принцип параллельной передачи информации, PCIe применяет последовательную передачу данных, что позволяет достичь гораздо более высоких скоростей.
PCI-разъёмы располагаются ниже, чем PCIe.
Как установить видеокарту в ПК и что сделать сразу после этого
Основная идея PCIe заключается в том, что эта шина данных напрямую соединяет процессор и подключённое устройство собственными линиями передачи данных. Этот подход убирает «бутылочное горлышко», которое было в более старых архитектурах, где несколько устройств делили одну шину. В случае PCIe каждое устройство, подключённое через этот интерфейс, использует свою линию.
Интерфейс работает по принципу каналов, которые называются линиями, где каждая линия состоит из двух пар проводов. Первая пара используется для передачи данных, а другая — для их приёма. Эти линии могут объединяться для увеличения пропускной способности. В таком случае после названия интерфейса идёт уточнение, сколько линий использует устройство. PCIe x1 имеет одну, тогда как слот PCIe x16 содержит уже шестнадцать.
Различия между версиями PCIe
Стандарт PCIe, как и более старый PCI, прошёл уже несколько ревизий, каждая из которых имеет в два раза большую пропускную способность по отношению к предыдущей итерации:
- PCIe 1.0 был представлен в 2003 году и стал первым шагом в переходе от параллельных интерфейсов к последовательным. Скорость передачи данных в одной линии составляла 250 МБ/с, и это было значительно быстрее, чем у старого стандарта PCI. Для сравнения: пиковая скорость стандарта PCI 64/66 достигала 533 МБ/с — схожий показатель стандарт Express мог достигать по двум линиям, в то время как к разъёму для подключения видеокарты было подведено сразу 16 линий.
- PCIe 2.0, представленный в 2007 году, удвоил пропускную способность до 500 МБ/с на одну линию (или 4 Гбит/с).
- PCIe 3.0, появившийся в 2010 году, снова удвоил пропускную способность — до 1 ГБ/с на одну линию (8 Гбит/с). Его можно встретить и в 2025 году в характеристиках SSD-дисков.
В современных материнских платах даже среднего сегмента сам разъём дополнительно может быть армирован, чтобы выдерживать тяжёлую видеокарту.
На март 2025 года наиболее распространённые PCIe — версии 4.0 и 5.0. В первом случае одна линия способна передавать до 2 ГБ/с (16 Гбит/с). Во втором случае — 4 ГБ/с (32 Гбит/с). Именно эти стандарты используются в актуальных поколениях видеокарт.
Есть и более скоростной стандарт — PCIe 6.0, который утвердили в 2022 году. Он снова удвоил пропускную способность — до 8 ГБ/с на одну линию (64 Гбит/с). Однако на март 2025 года устройств с его поддержкой ещё нет на рынке.
Одним из ключевых преимуществ PCIe является его обратная совместимость. Устройства, разработанные для более старых версий PCIe, могут функционировать в слотах более новых версий и наоборот. Единственное ограничение — комплектующие в таком случае работают на скорости более медленной части. Например, видеокарта с интерфейсом PCIe 4.0 x16 в материнской плате с PCIe 3.0 будет работать на скорости интерфейса третьего поколения. И наоборот, если материнская плата и процессор поддерживают более свежую версию, но в слот установлена старая видеокарта, то данные будут передаваться на скорости интерфейса видеокарты.
Впрочем, как показали тесты RTX 5090, на март 2025 года PCIe 5.0 ещё избыточен: разница в производительности в играх при использовании его и предыдущей версии — 1%.
Как выбрать материнскую плату в 2025 году
Где встречается PCIe, и какую версию выбрать
PCIe широко применяется для подключения различных компонентов. Основные разъёмы, которые используют интерфейс PCIe:
- Слот PCIe x16 для установки видеокарт.
- Разъём M.2 для NVMe SSD.
- Разъёмы PCIe x1 и прочим оборудованием, например сетевым картами, аудиокартами, платами видеозахвата и другими. Они, как правило, используют одну линию PCIe x1.
Режим работы интерфейса зависит сразу от трёх компонентов: самого подключаемого устройства, материнской платы и процессора — в него интегрирован контроллер PCIe. При выборе комплектующих учитывайте характеристики всех трёх. Иначе система будет работать на скорости наиболее медленного из них.
Если вы только планируете сборку нового ПК, то выбирайте материнскую плату и процессор с поддержкой самых современных версий интерфейса на момент покупки из тех, которые вписываются в ваш бюджет, — на март 2025 года это PCIe 5.0. Это позволит продлить актуальность системы при последующих обновлениях.
В то же время если у вас уже есть компьютер, то повлиять на версию интерфейса вы не сможете. В любом случае система будет работать, пусть и на скорости наиболее медленного компонента.
Итог
Каждое новое поколение PCIe предлагает двукратный прирост пропускной способности, однако гнаться за самой последней версией не всегда целесообразно. Благодаря обратной совместимости всех версий между собой вы сможете пользоваться комплектующими, даже если они оборудованы интерфейсами PCIe разных поколений.
Если вы только собираете новый ПК, есть смысл отдавать предпочтение материнской плате с наиболее актуальной версией PCIe, чтобы при выходе новых комплектующих они не были ограничены медленным интерфейсом.