В основном мне просто интересно, почему PCIe 16x передает данные быстрее, чем, скажем, кабель Thunderbolt 2, или почему USBC работает быстрее, чем USB 3.0.
Какой аспект этих кабелей (я не знаю, как их назвать) позволяет им передавать данные быстрее, чем другие кабели, и есть способ ограничить это узкое место?
Благодарю.
PCIe 16x имеет 16 линий для передачи данных на устройство (карту), работающих параллельно. Каждая полоса работает на скорости 2,5 Гбит / с / 5/8/16 Гбит / с (в зависимости от реализованной версии интерфейса, v1x - v4x). Он обеспечивает пропускную способность новейшего интерфейса PCIe 16x v.4.0 на 256 Гбит / с.
Thunderbolt-3 разработан с двумя двунаправленными линиями для скорости до 10 Гбит / с на линию, с полным дуплексным режимом до 20 Гбит / с по двум параллельным линиям и односторонней скоростью до 40 Гбит / с для видеодисплеев.
USB Type-C не "быстрее", чем USB3.0. Тем не менее, скорость передачи данных USB3.1 Gen2 (10 Гбит / с) выше, чем скорость Gen1 (5 Гбит / с), по всей полосе данных полного дуплекса. Все эти скорости могут быть реализованы через разъем Type-C, включая все устаревшие скорости USB2.0. Поэтому неправильно приравнивать «Type-C» только к скорости USB3.1 Gen2. USB3 использует только одну полосу.
Таким образом, у вас есть 256> 20> 10> 5 для линейки интерфейсов PCIe16x -> Thunderbolt3 -> USB3.1_Gen2 -> Gen1.
Что ограничивает скорость передачи данных по одной полосе / кабелю? Максимальная скорость передачи данных зависит от качества / надежности кодирования сигнала в канале (предварительное выделение и эквализация, обучение линии, кодирование 8B / 10B или 128b / 132b и т.д.), А также от объема усилий, уделяемых качеству кабельного соединения ( однородность линий передачи, низкая потеря сигнала, низкий уровень перекрестных помех и согласование сопротивлений интерфейса между разъемами). Это означает стоимость.
Для PCIe согласование всех линий передачи может быть выполнено на уровне моделирования в пределах одной материнской платы с хорошо охарактеризованными разъемами, все под контролем одного разработчика. Благодаря более короткой длине трассы и стандартизированному согласованному расположению дополнительных карт это позволяет повысить скорость передачи данных на канал, в настоящее время она составляет 16 Гбит / с (GT / s).
Когда задействованы большие расстояния и задействованы сторонние производители (кабелей), в результате надежность передачи при реалистичных комбинациях кабель-разъем уменьшается, а скорость передачи данных должна быть уменьшена.
Потому что диаметр, размеры и качество кабеля имеют значение, когда вы получаете высокоскоростную сигнализацию. PCIe имеет очень жесткие допуски на ширину дорожек и расстояния до других слоев в печатной плате, что приводит к сигналам, которые имеют очень точную синхронизацию и минимальное отражение и шум.
Аналогичные требования предъявляются к кабелям. Старые кабели имеют более низкие допуски и материалы более низкого качества, что приводит к появлению шумных сигналов и, как следствие, к медленным, чтобы обеспечить правильную передачу данных.
