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E<br />
iner der wesentlichen Gründe für den<br />
Siegeszug des <strong>PC</strong>s ist sein modularer<br />
Aufbau. Das bedeutet: Desktop-<strong>PC</strong>s und<br />
Notebooks bestehen aus variablen Komponenten,<br />
die aber über genau definierte und<br />
standardisierte Schnittstellen kommunizieren.<br />
Mit der Zeit hat sich aber ein wahrer Dschungel<br />
an diesen lebensotwendigen Schnittstellen<br />
gebildet. Wir bringen Licht in dieses<br />
Schnittstellendickicht und nehmen vor allem<br />
die neuesten und schnellsten Vertreter jeder<br />
Art unter die Lupe.<br />
<strong>PC</strong>I Express 3.0: Port statt Bus<br />
Wie wichtigste interne Schnittstelle auf dem<br />
Mainboard für die Kommunikation <strong>mit</strong> Grafik-<br />
und Erweiterungskarten ist <strong>PC</strong>I Express.<br />
Im Unterschied zu <strong>PC</strong>I ist <strong>PC</strong>I Express kein paralleles<br />
Bus-System, sondern arbeitet <strong>mit</strong> Lanes,<br />
also seriellen, bidirektionalen Punkt-zu-<br />
Punkt-Verbindungen. Der Vorteil gegenüber<br />
einem parallene Bussystem wie <strong>PC</strong>I ist dabei,<br />
dass sich einzelne Geräte nicht die verfügbare<br />
Bandbereite auf dem Bus teilen müssen,<br />
sondern jedes Gerät <strong>mit</strong> der <strong>volle</strong>n Datenrate<br />
angebunden ist. Bei der ersten <strong>PC</strong>I-Express-<br />
Version 1.0a betrug die Transferrate pro Lane<br />
250 MByte/s – bereits deutlich mehr als der<br />
veraltete <strong>PC</strong>I-Standard <strong>mit</strong> 133 MByte/s. Mit<br />
<strong>PC</strong>Ie 2.0 wurde die Transferrate grundsätzlich<br />
verdoppelt, der neue <strong>PC</strong>Ie-3.0-Standard bringt<br />
eine Steigerung um nochmals 60 Prozent. Das<br />
entspricht einer Bandbreite von etwa einem<br />
GByte/s, da <strong>PC</strong>Ie 3.0 <strong>mit</strong> einem geringeren<br />
Overhead arbeitet.<br />
Für höhere Datenraten können bei <strong>PC</strong>I Express<br />
bis zu 32 Lanes zusammengefasst werden. In<br />
der Praxis werden aber nur maximal 16 Lanes<br />
parallel verwendet, primär für die Anbindung<br />
von Grafikkarten.<br />
Die Anzahl der verfügbaren <strong>PC</strong>I-Express-Lanes<br />
auf einem Mainboards hängt vom Chipsatz<br />
bzw. dem Prozessor ab. Intel hat bei den<br />
aktuellen Prozessoren einen <strong>PC</strong>Ie-Controller<br />
<strong>mit</strong> auf dem CPU-Die integriert. Das Spitzenmodell<br />
Sandy Bridge Extreme stellt hier sogar<br />
40 <strong>PC</strong>Ie-3.0-Lanes bereit. Ein weiterer <strong>PC</strong>Ie-<br />
2.0-Controller <strong>mit</strong> bis zu acht Lanes steckt im<br />
Chipsatz. Er wird für die Anbindung von Komponenten<br />
auf dem Mainboard wie Ethernet-<br />
Controllern, zusätzlichen SATA-Controllern<br />
oder für Firewire-Chips verwendet.<br />
Bei der A-Serie von Intels Dauerkonkurrent<br />
AMD stellt der integrierte Controller 24 Lanes<br />
bereit. Auch die neue Trinity-APU unterstützt<br />
dabei nur <strong>PC</strong>I Express 2.0, obwohl AMD selbst<br />
Grafikchips <strong>mit</strong> <strong>PC</strong>Ie-3.0-Interface produziert.In<br />
der Praxis ist der Leistungsgewinn durch <strong>PC</strong>Ie<br />
3.0 bei aktuellen Karten noch so gering, dass<br />
man auch <strong>mit</strong> <strong>PC</strong>Ie 2.0 noch gut auskommt.<br />
Trotzdem arbeitet die <strong>PC</strong>I Special Interest<br />
Group (<strong>PC</strong>I-SIG) schon an einer Spezifikation<br />
für die vierte Generation von <strong>PC</strong>I Express. Mit<br />
<strong>PC</strong>Ie 4.0 soll die Transferrate nochmals verdoppelt<br />
werden. Allerdings wird die Spezifikation<br />
wohl nicht vor Ende 2014 finalisiert.<br />
Bei <strong>PC</strong>I Express gibt es verschiedene Sockelund<br />
Kartenformate <strong>mit</strong> unterschiedlich vielen<br />
<strong>PC</strong>I-Express-Lanes. Dabei passen Karten <strong>mit</strong><br />
x1-, x4-, oder x8-Anschluss, diese Zahl bescheibt<br />
die Anzahl der Lanes und da<strong>mit</strong> die<br />
mögliche Datentransferrate, physikalisch in<br />
jeden beliebig langen <strong>PC</strong>Ie-Slot – die Erkennung<br />
erfolgt automatisch. Die Anzahl der <strong>mit</strong><br />
einem Slot verbundenen <strong>PC</strong>I-Express-Lanes<br />
kann auch niedriger sein als die Zahl der Anschlüsse,<br />
die ein Slot aufgrund seiner Länge<br />
<strong>PC</strong>I Express ist die wichtigste Schnittstelle für<br />
Grafikadapter und andere Erweiterungskarten.<br />
Neu ist der <strong>PC</strong>Ie-3.0-Standard <strong>mit</strong> acht GT/s.<br />
Festplatten und optische Laufwerke werden<br />
inzwischen ausschließlich über eine schnelle<br />
SATA-Schnittstelle angebunden.<br />
<strong>PC</strong>I-Express<br />
Typ<br />
<strong>PC</strong>Ie 1.0a/1.1<br />
<strong>PC</strong>Ie 2.0/2.1<br />
<strong>PC</strong>Ie 3.0<br />
SATA<br />
Typ<br />
SATA 1.x<br />
SATA 2.x<br />
SATA 3.x<br />
Bandbreite/Lane/Richtung<br />
ca. 250 MByte/s<br />
ca. 500 MByte/s<br />
ca. 1000 MByte/s<br />
maximale Datenrate<br />
1,5 GBit/s (150 MByte/s)<br />
3,0 GBit/s (300 MByte/s)<br />
6,0 GBit/s (600 MByte/s)<br />
www.pc-magazin.de <strong>PC</strong> <strong>Magazin</strong> 8/2012