PCIe 1.0

PCIe 1.0 to pierwsza generacja tej magistrali, oferująca najniższą przepustowość spośród wszystkich wersji standardu.

PCIe 1.0 jako pierwsza generacja magistrali szeregowej

PCIe 1.0, czyli pierwsza wersja standardu Peripheral Component Interconnect Express, została zaprojektowana jako szeregowa magistrala komunikacyjna do łączenia podzespołów komputera z płytą główną. Zastąpiła w wielu zastosowaniach starszą magistralę PCI oraz PCI-X, które korzystały ze współdzielonej równoległej ścieżki komunikacyjnej. W PCIe każde urządzenie otrzymuje własne połączenie punkt-punkt z kontrolerem magistrali, dlatego karta nie musi współdzielić jednej magistrali z pozostałymi kartami rozszerzeń.

Wersja PCIe 1.0 pracuje z szybkością sygnalizacji 2,5 GT/s na pojedynczą linię, oznaczaną jako lane. Jednostka GT/s oznacza liczbę transferów na sekundę, a nie bezpośrednio liczbę bajtów. W tej generacji stosowane jest kodowanie 8b/10b, w którym każde 8 bitów danych jest przesyłane jako 10 bitów sygnału. Po uwzględnieniu narzutu kodowania użyteczna przepustowość jednej linii wynosi około 250 MB/s w jednym kierunku. Łącze PCIe jest dwukierunkowe, więc przesyłanie danych do urządzenia i z urządzenia odbywa się niezależnie.

Przepustowość zależna od szerokości łącza

PCIe 1.0 może występować w konfiguracjach o różnej liczbie linii. Spotykane oznaczenia to między innymi x1, x4, x8 oraz x16, gdzie liczba po literze „x” określa szerokość połączenia. Łącze x1 zapewnia około 250 MB/s w jednym kierunku, natomiast x4 około 1 GB/s. Dla x8 wartość wynosi około 2 GB/s, a dla x16 około 4 GB/s w jednym kierunku. W kierunku przeciwnym dostępna jest porównywalna przepustowość, ponieważ transmisja odbywa się równolegle w obu stronach.

Rzeczywista wydajność może być niższa od wartości teoretycznej. Ograniczenia wynikają z narzutu pakietów, opóźnień kontrolera, sposobu obsługi przerwań, sterownika oraz możliwości samego urządzenia. Karta rozszerzeń PCIe 1.0 x16 nie zawsze wykorzysta pełne około 4 GB/s, ponieważ jej wydajność zależy także od rodzaju wykonywanych operacji. Inne wymagania ma karta graficzna, inne kontroler dysków, karta sieciowa lub karta przechwytująca obraz. Szerokość gniazda na płycie głównej nie jest więc jedynym parametrem wpływającym na szybkość działania.

Kompatybilność kart i gniazd PCI Express

Standard PCIe został zaprojektowany z myślą o kompatybilności między kolejnymi generacjami. Karta PCIe 1.0 może działać w gnieździe obsługującym nowszą generację, jeżeli zgadzają się typ złącza, szerokość elektryczna oraz wymagania zasilania. W takim przypadku połączenie zwykle negocjuje parametry wspólne dla obu urządzeń i pracuje z szybkością najstarszej obsługiwanej wersji. Analogicznie karta nowszej generacji może uruchomić się w starszym gnieździe PCIe 1.0, ale jej przepustowość zostanie ograniczona do parametrów PCIe 1.0.

Przy ocenie zgodności trzeba rozróżnić długość fizycznego gniazda od liczby faktycznie aktywnych linii. Gniazdo x16 może mieć pełną długość mechaniczną, ale płyta główna może prowadzić do niego mniej linii. Znaczenie ma także rozmieszczenie wycięcia w złączu, konstrukcja karty oraz dostępna moc z gniazda. Problemy mogą pojawić się również wtedy, gdy stary komputer ma nieaktualny firmware, uszkodzone styki albo ograniczenia dotyczące inicjalizacji konkretnej karty. Sama zgodność mechaniczna nie gwarantuje prawidłowego działania całego zestawu.

Objawy problemów z urządzeniem PCIe 1.0

Usterka toru PCIe 1.0 może objawiać się brakiem wykrywania karty przez firmware lub system operacyjny, niestabilnością urządzenia, błędami sterownika, zanikaniem obrazu albo sporadycznymi resetami komputera. Podobne symptomy może jednak powodować uszkodzona karta, niewłaściwe zasilanie, przegrzewanie, zabrudzone styki, uszkodzenie gniazda lub konflikt programowy. Dlatego sam komunikat systemowy nie wystarcza do wskazania uszkodzenia magistrali.

Warszawskie Pogotowie Komputerowe zajmuje się profesjonalną naprawą laptopów, komputerów PC oraz ich podzespołów, w tym diagnostyką problemów z kartami rozszerzeń i połączeniami PCI Express. Sprawdzenie obejmuje między innymi prawidłowe osadzenie karty, stan gniazda, reakcję komputera na inny kompatybilny podzespół, komunikaty firmware oraz informacje systemowe o wykrytych urządzeniach. W laptopach ocena może dotyczyć także zintegrowanego gniazda Mini PCI Express lub innego wariantu połączenia wynikającego z konstrukcji konkretnego modelu. Dopiero porównanie wyników pozwala rozdzielić problem samej karty od problemu płyty głównej lub konfiguracji.