Cos'è PCI Express? E perché è impostato sulla modalità di risparmio energetico massimo? (vedi foto allegata)

PCI Express è un'interfaccia seriale ad alta larghezza di banda che viene utilizzata per collegare il processore con altri hardware come la memoria, la scheda grafica, la scheda wireless di rete ecc. in un computer. L'interfaccia PCIE è usata anche nei cellulari. Ad esempio nell'iPhone di Apple e nei telefoni di punta di Samsung, i chip WiFi (da broadcom) sono collegati al processore attraverso l'interfaccia PCIE.

Ora, perché stiamo usando PCIE? Principalmente per la sua altissima velocità. In termini profani; un processore è in grado di gestire molti dati. Quindi ha bisogno di un'interfaccia affidabile ad alta velocità per comunicare questi enormi volumi di dati da e verso gli hardware collegati. PCIE serve questo scopo molto bene.

Ora qual è la velocità di PCIE? Prima di arrivare ai numeri di velocità, è meglio conoscere il concetto di 'lane'. Supponiamo che i sistemi A e B siano collegati tramite PCIE, ci sarà un percorso unidirezionale per la trasmissione dei dati da A a B chiamato percorso trasmettitore (TX) e un percorso dati simile da B a A chiamato percorso ricevitore (RX). Una coppia Tx e una Rx costituiscono una corsia. Di solito i numeri di velocità sono detti in termini di generazioni PCIE.

Per una singola corsia, per ogni percorso dati (TX/RX) i numeri di velocità supportati sono, Gen1-speed è 2.5Giga Transfers per Second (GT/s), Gen2- 5.0 GT/S, Gen3- 8. 0 GT/S, Gen4- 16 GT/S e così via. Se la corsia no: è due, la velocità effettiva per ogni generazione sarà moltiplicata per due. cioè uno slot PCIE a 2 corsie Gen3 supportato può dare una velocità massima fino a 2 x 8GT/s= 16GT/S. Da questo è chiaro che la velocità è scalabile ed è uno dei motivi principali per cui è ampiamente utilizzato. E tutti i dispositivi di generazione superiore sono retrocompatibili con le velocità di generazione inferiore.

Prima di venire al risparmio energetico, dobbiamo conoscere il 'link'. Un link significa percorso dati TX o RX. Fisicamente ogni percorso dati è una linea elettrica differenziale. Quindi un link consuma energia quando avviene un trasferimento di dati attraverso di esso, perché è un circolo elettrico. Il collegamento circolare tra 2 sistemi non ha bisogno di essere alimentato ogni volta. Deve essere alimentato solo quando c'è bisogno di trasferire dati tra di loro. Aiuta a risparmiare la potenza della batteria. Questo sistema/schema di risparmio energetico è chiamato Link State Power Management, popolarmente noto come (LSPM). In base alla quantità di energia risparmiata, il funzionamento del collegamento è classificato in diversi stati di collegamento. Sono L0, L1, L2, L3 ecc. Qui L0 è il più alto stato di consumo energetico ed è lo stato di collegamento in cui avviene il trasferimento dei dati. E L3 è lo stato di massimo risparmio energetico. L1 è suddiviso in L1.0, L1.1 e L1.2. L0 ha anche un substato chiamato stato L0s. Quando un collegamento è inattivo, passerà al successivo stato di basso consumo. In termini profani, man mano che il tempo di inattività aumenta, il collegamento passerà automaticamente al successivo stato di basso consumo (dipende da come è configurato). Anche se si risparmia più energia agli stati di collegamento più alti, la quantità di tempo richiesta (latenza) per arrivare allo stato L0 è più alta, cioè la latenza è maggiore per L3 rispetto a L2 e L1. Quindi il risparmio energetico è compromesso in termini di latenza. C'è un hardware stesso per la gestione LSPM ed è configurabile dall'utente.

Dal tuo screenshot, LSPM è impostato sul massimo risparmio energetico, cioè le interfacce PCIE nel tuo laptop è abilitato con il massimo risparmio energetico supportato al fine di risparmiare la massima potenza dalla batteria del laptop, che è una buona cosa ma la latenza sarà molto alta. Ma per un utente normale, non può sentire questo.

Spero che abbiate capito!!