Názory k článku
Interní sběrnice PCI Express

Vypada to, ze posledni dobou je zvykem uvadet hrubou bitrate (zahrnujici overhead fyzicke vrstvy). Oproti tomu treba u Ethernetu se obvykle udava cista bitrate (nezahrnujici overhead fyzicke vrstvy, ale zahrnujici overhead vyssich vrstev). Jaky je k tomu dovod?

Opravdu se u Ethernetu udává čistá bitrate ? Tedy opravdu nekdo u 100 Mbps Ethernetu dokáže přenést 11,92 MB/s (100 000 000/8/1024/1024) ? O wifi ethernetu ani nemluvě, tam 11 Mbps přenese cca 6 Mbps a 54 Mbps cca 25 Mbps.

To že 100 Gb Ethernet má mít fyzickou rychlost 107 Gbps vím, ale to je IMHO první drátová varianta která to má takto rozdílné.

Tedy opravdu nekdo u 100 Mbps Ethernetu dokáže přenést 11,92 MB/s (100 000 000/8/1024/1024) ?

IMHO ano, vzhledem k tomu, že jsem po něm celkem bez problémů (i s opovrhovanými Realteky) schopen přenést kolem 11.25 MB/s na aplikační vrstvě.

11,25 MB/s je 94.4 Mbps. To dává 5,6% na overhead na všechny vrstvy, což je reálné. Ethernet potřebuje 38B informací ke každému packetu a TCP dalších 20B. Maximální využití pro užitečná data tedy je (1500-40)/(38+1500) = 94.9285 % IPv4, tedy overhead 5.0715%, tedy zbývá 0,5% na aplikační vrstvu. Takovouto rychlost předpokládám dosaženou přes FTP protokol, u které jsem overhead nenašel, ale je malý. Tedy na dosažení rychlosti 11,25 MB/s, tedy 94,4Mbps stačí 100Mbps včetně overheadu fyzické vrstvy, protože v těch 38B overheadu fyzické vrstvy je i 4B pro CRC a nepotřebujeme další bity na nějaké další zabezpečení. Domnívám se tedy, že u Ethernetu je oněch 10,100 a více Mb vždy rychlost fyzické vrstvy. První výjimkou bude až rychlost 100Gb, ale je zatím ve stádiu vývoje.

Ta hodnota, kterou jsem uváděl, se samozřejmě týká (aplikačních) protokolů, které samy data "nenafukují" a přenášejí je jak jsou, tj. např. HTTP nebo FTP (u větších souborů). U SCP/SFTP je to samozřejmě o něco méně a SMB/CIFS je kapitola sama pro sebe...

Opravdu se u Ethernetu udává čistá bitrate ?

Ano, na 10BASE-T se pouziva manchester encoding, takze hruba bitrate je 20 Mbps, na 100BASE-FX/TX se pouziva 4B5B kodovani, takze hruba bitrate je 125 Mbps.

U wifi jde AFAIK take o cistou bitrate, tam je velky rozdil mezi realnou prenosovou rychlosti a cistou bitrate kvuli znacne rezii na linkove vrstve (mezery mezi ramcema, hlavicky odvysilane nizsim bitrate ...)

No u PCI Express se uvadi vetsinou prenosova rychlost v MBps (250MBps resp. 500MBps pro kazdou lane), to je hodnota, ktera bere v uvahu kodovani 8b10b. Hruba bitrate je cca 2500 Mbps, po prekodovani se da prenest 250 MBps, v tom jsou zahrnuty i ridici kody atd.

U Ethernetu je to trosku slozitejsi, tam mj. zalezi i na velikosti ramce. Pri jeho minimalni velikosti se prenese (tusim) pouze 46 bytu skutecnych dat a 32 bytu "slamy" s MAC adresou, CRC, vyplni atd.

Je uplne jedno, zda se bitrate uvadi v MBps nebo Mbps, to je jen jednotka. Jednotka sama o sobe nerika, kterou velicinu udavam. AFAIK PCIe ma hrubou bitrate 2500 Mbps (= 312.5 MBps) a cistou bitrate 2000 Mbps (= 250 MBps).

Hlavicka ramce na Ethernetu je rezie linkove vrstvy, nikoliv fyzicke vrstvy. K rezii linkove vrstvy se vubec nevyjadruju.

Je pravda, ze kodovani 8b10b umoznuje zahrnout i ridici kody, coz uz je zalezitost vyssi nez fyzicke vrstvy, ale to bych zanedbal.

Samozrejme je jedno, jestli se to uvadi v MBps nebo Mbps, ja jen chtel naznacit, ze 250 MBps je hodnota ziskana uz s prohlednutim ke kodovani 8b10b, takze tady se jedna o cistou bitrate, jak spravne pisete. Prave s hodnotou 250 MBps se pri popisu PCI Express setkavam nejcasteji, takze se pouziva spise cista bitrate.

Perfektní seriál, mám díky němu přehled i odpovědi na spoustu otázek. Asi nejvíce mě překvapila zmínka o "sběrnici" USB. M.j. teď už tuším, proč hub narychlo zbastlený z drátů (drát se třemi konci :) nefungoval.

wow :)

LOL! Na tvém místě bych se radši už do žádného bastlení nepouštěl, ještě bys mohl vyhořet ;-)

Udaje o grafickych akceleratorech jsou ponekud zastarale. Jak ATI Crossfire tak i Nvidia SLI umi jiz nejakou dobu propojit az 4 GPU. Rovnez jsou prave diky chipsetum pro SLI/Crossfire desky ktere maji vice skutecnych 16x slotu.

Např. (lepší) desky s chipsetem AMD 790FX (třeba MSI K9A2 Platinum) umějí 2x16, 16+2x8 nebo 4x8.

"Zamčené" sloty na x16 se vyskytují pouze na chipsetech Intel a to ještě je otázka zda u všech výrobců. Existují ale i jiné chipsety které "zamčené" nejsou, čehož důkazem je např. můj osobní server s VIA C7 s 1Gb síťovou kartou Marvel x1 ve slotu x16 ;-)

Tipnul bych si, že na šířce 1x by to povolilo cokoliv.

Dle informací na konkurenčním serveru u Intelu nikoliv.
viz
...Entry-level server je u Intelu taková marketingová virtuální kategorie, stvořená proto, aby se v zásadě desktopové "jednopaticové" čipsety a procesory a motherboardy mohly prodávat dráž. Proto zřejmě desktopové boardy od Intelu mají natruc napříč DIMMy, PCI-e x16 slot je naschvál BIOSem ošetřený tak aby nebral nic než grafiku (takže nevezme výkonnou síťovku nebo RAID), proto se desktopové procesory a čipsety prodávají taky jako Xeon 3000 series apod...

Jako obvykle, článek z této série byl pro mě velmi přínosný. Je napsán přesně na té úrovni detailů, jaká je podle mě nutná a postačující :-) Obdivuji, když někdo dokáže informace z nějakého oboru (železářství) přednést tak, že je to srozumitelné a popisné pro technickou neželezářskou veřejnost :-)

Pochvala autorovi!

Díky za zajímavý článek. Mám jenom špatný dojem z některých obrázků. A protože to na rootu není poprvé, tak už mi to nedá.

Diagram sběrnice pci expres - v článku použitý náhled 450x270 rozmazaný a velikost 32kB to je 6x větší než odkazovaný originál 533x320 který je ostrý a má velikost 5kB

Obrázek analýzy signálů - v článku použitý náhled 450x327 rozmazaný a 3x větší než odkazovaný originál 550x400 ostrý, velikost 58kB

Nevím jestli to dělá nějaký šotek nebo k tomu svádí redakční systém ale zmenšovat tak malé obrázky...

V době kdy už jde hodně těžko koupit monitor menší než 1280x1024, většína monitorů je širokoůhlých 1440 bych spíše uvítal větší rozlisení obrázků. Na svém 1600x1200 aby si na některé weby zase člověk bral lupu.

Zmenšujeme všechny obrázky širší než 450 pixelů. I s vysokým rozlišením dnešních displejů je třeba mít nějaký rozumný strop. Za velikost zřejmě může neoptimální algoritmus, který je součástí našeho redakčního systému. Připravujeme ale novou verzi, která bude mít rozumnější algoritmus s možností nastavení jednotlivých parametrů.

No to je to o čem se tady snažím psát, ten rozumný strop. asi máte statistiky s jakým rozlišením k vám lidi chodí. Já kolem sebe už hodně dlouho nic menšího než 1280x1024 neviděl. Většina nabídky vobchodech je širokoúhlé LCD se šířkou 1440 nebo 1680 px. I když vezmu tu nejskromnější variantu 17" nebo 19" se šířkou 1280 px tak vidím na monitoru tohle:

92 px. šedý okraj(nikdy nevyužitá plocha u root.cz)
780 px. článek 60% šířky monitoru z toho je pouze 450 px. obrázek 35% šířky monitoru :-(
300 px pravý sloupec reklyma a spol - pouze na začátku článku, dále je šedý pruh
92 px pravý šedý okraj (nikdy nevyužitá plocha u root.cz)

využívat 35% možné plochy k zobrazení zmenšeného rozmazaného obrázku .... nechcete ten strop vynásobit nějakým rozumným číslem?

A k tomu si vezměte lidi co mají 15" notebook a tam 1440 px šířku displeje. Rozmazaná miniaturka obrázku, ty velikosti si fakt spočítejte a hlavně prohlídněte.

Naopak bych uvítal, kdyby se do tiskového layoutu (nebo jako možnost volby) nalinkovaly obrázky ve vysokém rozlišení, když si beru některé věci na čtení na cestu tak by se to hodně hodilo.
(no bývalo tu toho kdysi pravda více co stálo za vytištění)

Já jsem například vlastníkem notebooku s rozlišením 1024x768 a nic s tím neudělám.

Nemluve o tom, ze pokud monitor umi napr. 1280x1024 tak to jeste neznamena, ze i uzivatel tohle rozliseni pouziva.

Muj otec uz X let s radosti pouziva 800x600 na 15" monitoru a uplne mu to staci.

Monitorů ještě žije dost, ale nové už nejsou, všude samé LCD panely, kde pokud nastavíte jiné rozlišení obrazu než je počet pixelů máte zkreslený obraz.

ještě jsem zapoměl na novinky:
LCD monitory s poměrem stran 16:9

21,5palcový E2200HD i 24palcový E2400HD nabízejí shodně rozlišení 1920×1080

ViewSonic uvádí další 22" LCD s 1920×1080p

Zastavil bych se u jedné věty z článku - "otázkou ovšem zůstává, zda bude po výkonných několikaprocesorových osobních počítačích poptávka".

Dovolil bych si tvrdit, že poptávka bude, ale ne nutně hned. Vývoj počítačů se točí v kruhu, takže od sálových počítačům s klienty k výkonným desktopům a zase zpět k tenkým klientům, které mají ale mnohdy výkon těch původních sálových počítačů (je tedy paradoxní, že u nich mluvíme o tenkých klientech). Lze předpokládat, že se za pár let znovu vrátí výkonné desktopy a pak zase dokola.

Podle mého názoru je totiž teď taková hluchá doba pro vývoj desktopových OS a desktopového sw obecně. Na to, co se od nich požaduje, stačí už i lowend a navíc je touha po mobilních zařízeních a tak tedy i obráceně - i ten lowend MUSÍ na dnešní OS a aplikace stačit. Pochopitelně se to týká mainstreamu, nemluvím o specializovaných věcech.

Na další možnosti, které by osobní počítač mohl poskytnout, tj. nějakou opravdu solidní umělou inteligenci, zatím ani současný desktopový higend těžko stačí, nevíc není software.

Je tedy celkem logické, že aktuálním marketingovým tahounem pro nákup nového hw je mobilita a tak se výrobci předhání v malých netboocích (což je dobře, protože se oproti překotnému hnání za výkonem zase chvíli ženeme za malou spotřebou). Až bude co nabídnout na desktopu, přesune se zájem zase tam.

No, tak jsem si zavěštil a jdu ty čajové lístky vyhodit.


P.S.: pěknej seriál.

:) zrovna před chvílí jsme u oběda s kolegama řešili, že osmijádrový desktop s 16 GB ramky nějak přestává stačit našim pracovním nárokům. Ale je fakt, že pre- a post-procesing pro CFD výpočty není zrovna mainstream :)

Jinak super článek, nebo spíš celý seriál :) Nevíte jestli už ho na katedře počítačů na FELu doporučují pro výuku?

Normální lidi k takovým věcem používají superpočítače ;-)

A co je to "superpočitač"? :) Dle Wikipedie cituji "Superpočítač je obecné označení pro velice výkonný počítač. Aby mohl být nějaký počítač označen za superpočítač, měl by mít alespoň o několik řádů vyšší výpočetní výkon než běžné počítače. Přesná definice však neexistuje."* V tom případě superpočítače používáme (dalo by se taky říct pracovní stanice), protože "běžný" desktop nemá osm jader, 16 GB paměti a duální NVidia Quadro FX 5600 grafickou kartu.

Něco jiného je pak "superpočítač" ve smyslu výpočetních serverů, ty máme v serverovně, jenže ty jsou určené pro výpočty, maj obyčejné grafické karty, řvou jak lokomotiva a těžko z nich budu tahat desktop na 80 metrů do kanceláří.

* Zajímalo by mě, co autor definice na Wikipedii myslel tím o několik řádů vyšší. Pokud se bavíme v desítkové soustavě, tak o řád vyšší znamená IMHO cca. desetkrát vyšši, takže o několik řádů vyšší znamená stokrát, tisíckrát, desetitisíckrát vyšší? Tj. 20000 GHz, 20000 GB RAM? Nebo snad autor uvažuje v binární soustavě? :))

Ano, mysli cca 100x a vickrat vyssi. Takove pocitace existuji, ale rozhodne to neni osmijadrovy pocitac s 16GB pameti a dualni grafickou kartou :-)

A co nějaký konkrétní příklad stokrát a vícekrát vyššího výkonu? Znovu upozorňuji, že se mi jedná o pracovní stanice, nikoliv o servery. Pokud se podívám na výrobce jako např. HP, Dell, Sun apod. tak moc výkonnější pracovní stanice nenabízejí (krom rozšíření ramky na 64 GB apod.).

Taky je nutno brát v úvahu software, který tam poběží. Bohužel to defakto znamená architekturu x86_64. Itania, PowerPC, Sparcy apod. mi jsou k ničemu, když je nepodporují výrobci softwaru :( A u x86_64 je problém najít stroj, který má více než 16 (32) jader (nemluvě pak o astronomických nákladech na licence :)

Prikladem superpocitacu jsou treba ty, ktere jsou v seznamu TOP500. http://top500.org/

Ještě je taky otázka, co se myslí tím 100x vyšší výkon. Pokud by to byl 100x rychlejší procesor, grafická karta a přístup do ramky, tak by to náš problém řešilo. Pokud se bavíme pouze o kapacitě paměti či počtu jader, tak to řešení není (viz např. ty licence, nemluvě o tom že ne každý pre-/post-procesingový program více jader využije).

Opět pochvala autorovi, zdá se býti jediný kompetentní k psaní článků na tomto serveru. :) Také sem se dozvěděl spoustu zajímavostí o kterých jsem neměl ani tušení a doufám že se ještě dovím. Ale nějak se tu neobjevila třeba sběrnice PCMCIA či dnes používaný expres slot(nebo jak se to jmenuje), SCSI či (S)ATA - něco z toho tady určitě padlo nebo je reinkarnací nějaké předešlé sběrnice. Každopádně je to téma velmi obsáhlé, takže všechno popsat asi nepude. A velmi se těším na příští díly.

PCMCIA ("klasicka", 16bit) je vlastne upravena ISA a CardBus/PC Card (32bit) zas PCI, takze az na pridane vlastnosti jako atokonfigurace a hotswap se prilis nelisi od svych desktopovych kolegu. Vyhodou je, ze konektory jsou kompatibilni, takze 16bit PCMCIA kartu muzete v CardBus slotu pouzivat (naopak ne).

Opět další kvalitní článek, gratuluji :-). Při čtení mě napadly dvě věci: Šlo by propojit kupříkladu dva počítače pci-express sběrnicí? A ten druhý: Zajímavý by bylo realizovat sběrnici na motherboardu třeba ethernetem. Díky ostatním sériovým připojením, by pak šlo propojit cd/dvd mechaniku, hdd, klávesnici, grafiku, zvukovku a pod. jediným typem sběrnice. Nemusel by to být zrovna přímo ethernet, ten není přímo vhodný, ale třeba něčím podobným. P.S. USB a firewire samozřejmě znám, ale ty jsou hlavně pro externí zařízení.

...smysl mi ale unika...
No třeba vysokorychlostní spojení dvou a více motherboardů, myslím, že něco podobnýho šlo se SCSI řadiči, ale přece jen 1Gbit/s ethernet je pomalejší :-).

...Tezko by se tyhle pozadavky daly splnit 100% v jedne sbernici...
Podle mě šly, žádný problém není neřešitelný za jakýchkoliv podmínek :-D. Nicméně by to trvalo pěkně dlouho, než by (pokud) se rozšířila, protože by se musely navrhnout rozhraní pro všechny zařízení (některý by přestaly třeba úplně existovat). Pak by ale existovala jen jedna univerzální sběrnice (kromě starých sběrnic z důvodů kompatibility a analogového signálu).

Takovým propojením PCI nebo PCIe bys mohl udělat levný počítač NUMA --- z několika obyčejných PC bys mohl vyrobit superpočítač, kde by si jednotlivé počítače navzájem viděly do paměti. Ale nemohl bys ty přístupy do cizí paměti cachovat, takže by byly dost pomalé.

Ta byla instalovana v rade architektur, coz autor nezminuje a chybi i v celkovem prehledu. Pritom to taky byla docela zajimava variace na dane tema - resila kuprikladu problem ISA sbernice se 100Mbit sitovkou :)