Как установить PCI Express x16 видеокарту в слот PCI Express x8

21 Фев 2013

PCI Express x16 видеокарта

Места для маневров по расширению возможностей сто­еч­но­го 1U сервера не так уж много. Разве что — установка до­пол­нительного PCI Express адаптера с помощью угловой Riser-карты, известной под названием «гребёнка». Во времена Legacy PCI даже это скудное решение обладало универсальностью: все платы расширения по разъемам были идентичны.

Шина PCIe, в отличие от предшественницы, радует разно­об­ра­зи­ем. Видео­кар­ты используют разъемы x16, другие контроллеры — x8. Разработчики платформы Supermicro X8SIL здраво рассудили, что для серверной платы, осна­щен­ной бортовым видео, максимум масштабирования — внешний PCI Express адаптер с шириной шины x8.

Как в создавшихся условиях установить дополнительную видеокарту, ведь и на системной плате, и на Riser Card есть только слот PCI Express x8? На каком видеоадаптере остановиться, исходя из ограничений на типоразмер и жестких требований к терморежиму?

Очевидно, что использование так называемых «тихих» решений от ASUS соответствует поставленной задаче. Компактная безвентиляторная видеокарта EAH6250 вполне подходит под указанные требования. Ее радиатор высотой не более 15 миллиметров позволяет установить устройство в Riser Card, не конфликтуя с элементами конструктива шасси на платформе Supermicro X8SIL.

Решив вопрос комплектации, рассмотрим, как добиться совместимости PCI Express x16 видеокарты с разъемом расширения PCIe x8? Прежде всего, уточним для себя, что работоспособность шины PCI Express зависит от успешного прохождения таких процедур:

  • детектирование установленного адаптера;
  • определение ширины линка;
  • согласование полосы пропускания.

Детектирование устройства

Для детектирования устройств в слотах PCI Express используется механизм, основанный на сигналах PRSNT#1 и PRSNT#2. Их мнемоника говорит сама за себя: Present – значит В наличии.


Рисунок 1.
Hot-Plug: укороченные ламели, размещенные по краям разъема,
при установке замыкаются последними,
а при извлечении — размыкаются первыми.

Необходимость обслуживания «горячего подключения», заложенного в PCIe-стандарт, требует их исполнения в виде укороченных ламелей и в некоторых случаях размещения только по краям разъема. Соблюдение этого условия при подключении устройств с различной шириной линка («link width») обеспечивается несколькими копиями сигнала PRSNT#2.


Рисунок 2.
PCI Express x8 Riser карты Supermicro RR1U-E8
готовятся для установки адаптеров PCIe x16.

Установка видеокарты PCI Express x16  в Riser Card x8 приводит к тому, что сигнал PRSNT#2, заведенный на контакт B81, остается неподключенным. Его заземление на системной плате обеспечит успешное детектирование устройства. Для этого закорачиваются контакты B48 и B49 на PCI Express Riser Card.


Рисунок 3.
Гребёнка готова к использованию:
разъем доработан для установки плат PCIe x16,
запаяна перемычка между контактами B48 и B49.

Факторы совместимости

Видеокарта PCI Express x16, установленная в слот PCI Express x8, сохраняет работоспособность, благодаря процедуре PCIe Link Training, на которую возлагается определение ширины линка и согласование полосы пропускания.


Рисунок 4.
Бесшумный PCI Express x16 видеоадаптер от AsusTek Computer, модель EAH6450, установлен в PCIe Riser x8.
За счет этого расширена функциональность платформы Supermicro X8SIL.

Такая процедура создает предпосылки для возникновения «коварных» дефектов: успешный старт VGA возможен при деградации параметров соединения. Нужно убедиться, что рассматриваемая конструкция работает в режиме x8.


Рисунок 5. (Снимок с экрана).
Диагностика подключения с помощью специализированного теста демонстрирует
производительность платформы в режиме x8 с пропускной способностью в 2.5 GT/sec.

Исходя из результатов тестирования в среде операционной системы можно сказать, что фактически подтверждена работоспособность PCI Express x16 устройства в разъеме меньшей размерности PCIe x8.