ID.nl logo
Zekerheid & gemak

Alles over de techniek achter pci-express

Sinds 2004 bevatten pc’s onder andere sloten van het type pci-express. Destijds waren ze helemaal razendsnel ten opzichte van voorganger pci, maar nog altijd staat pci-express bekend als supersnelle aansluiting die tegenwoordig voor zowel grafische kaarten als voor ssd’s gebruik wordt. Dit moet je er over weten.

Pci-express (Peripheral Component Interconnect Express) is een seriële interface die voornamelijk gebruikt wordt om insteekkaarten zoals een grafische kaart via pci-e-sloten op een pc aan te sluiten. De standaard wordt echter ook gebruikt voor andere aansluitingen zoals m.2 voor ssd’s of Thunderbolt.

Pci-express is de standaard voor insteekkaarten en de opvolger voor zowel pci als het speciaal voor grafische kaarten bedoelde agp. Behalve voor de bekende pci-express-sloten, wordt pci-express in de pc ook voor andere communicatie gebruikt. Zo gebruiken zowel Intel als AMD pci-express als verbinding tussen de processor en chipset. Daarnaast wordt pci-express ook gebruikt voor aansluitingen als ExpressCard, m.2 (naast sata) en Thunderbolt 3. De standaard wordt beheerd door PCI-SIG, die in 1992 is opgericht voor de originele pci-standaard.

Ontwikkeling pci-express 1992 pci – 133 MB/s 1993 pci 2.0 – 533 MB/s 1996 agp 1.0 – 533 MB/s (x2) 1999 pci-x – 1,06 GB/s 2002 pci-x 2.0 – 2,13 GB/s 2002 pci-e 1.x - 4 GB/s (x16) 2006 pci-e 2.x - 8 GB/s (x16) 2010 pci-e 3.x - 15,8 GB/s (x16) 2017 pci-e 4.0 - 31,5 GB/s (x16) 2019 pci-e 5.0 - 63 GB/s (x16)

Lanes en uitbreidingssloten

Net als vrijwel iedere moderne interface is pci-express een seriële bus waarin de datapakketjes achter elkaar verstuurd worden. Pci-express 1.0 en 2.0 gebruiken 8b/10b-codering waarbij voor 8 bit aan data 10 bit wordt verstuurd, oftewel 8 bit met een overhead van 20 procent voor foutcorrectie. Vanaf pci-express 3.0 wordt gebruik gemaakt van 128b/130b-codering. Daarbij wordt 128 bit aan data verstuurd in 130 bit, dus 128 bit met een overhead van 1,5 procent.

Een pci-express-link tussen twee pci-express-apparaten zoals de chipset en de grafische kaart maakt gebruik van één of meerdere lanes. Een lane is de minimale verbinding voor de pci-e-interface en bestaat uit twee paar signaalsporen oftewel vier signaalsporen. Een lane heeft een maximale overdrachtssnelheid die bij iedere versie van pci-expess (ongeveer) verdubbeld is. Zo kan er bij pci-express 3.0 maar liefst 984,6 MB/s per lane verstuurd worden. Een groot verschil met de 250 MB/s of 500 MB/s die pci-express 1.0 en 2.0 respectievelijk halen.

Er kunnen 1, 2, 4, 8, 16 of 32 lanes gekoppeld worden tot één link, al is in de praktijk 16 lanes het maximale aantal. Om de totale maximale snelheid van een pci-express-link en dus aansluiting te weten, moet je dus weten op hoeveel lanes die aansluiting is gebaseerd. Zijn er bijvoorbeeld 16 lanes beschikbaar en wordt er gebruik gemaakt van pci-express 3.0, dan is de maximale snelheid 15,8 GB/s.

©PXimport

Qua uitbreidingssloten voor insteekkaarten zijn er drie soorten: x16, x4 en x1, die geschikt voor maximaal zestien, vier of één lane(s). Grafische kaarten zijn doorgaans uitgevoerd in het x16-formaat, terwijl insteekkaarten voor uitbreidingsporten als usb of ethernet of ssd’s in het x4- of x1-formaat uitgevoerd worden. Een kaart past behalve in het overeenkomende slot, ook in grotere sloten. Zo kun je een x1-kaart ook in een x4- of x16-slot steken en past een x4-kaart ook in een x16-slot.

Technisch werken grotere kaarten ook in kleinere sloten, maar passen ze fysiek niet. Al zal het wel (langzaam) werken als je de plastic achterkant uit het slot zaagt. Om het extra verwarrend te maken, hoeft een slot niet per se de maximale snelheid van zijn fysieke verschijningsvorm te ondersteunen. Zo kun je bijvoorbeeld twee fysieke x16-sloten hebben met in totaal 16 lanes. Gebruik je één slot, dan kun je dat slot op x16-sneheid gebruiken. Steek je echter in beide sloten een kaart, dan zullen beide x16-sloten werken op x8-snelheid.

Pci-e en voeding

Behalve dataverbindingen levert de pci-express-bus ook energie aan de uitbreidingskaarten. Deze energie is verdeeld over de 3,3volt-lijn en de 12volt-lijn. Op de 3,3volt-lijn mag 9,9 watt vermogen verbruikt worden. Het vermogen op de 12volt-lijn hangt af van het type uitbreidingskaart. Een x1-kaart mag 6 watt uit de 12volt-lijn verbruiken en totaal maximaal 10 watt verbruiken. Een x4-kaart mag 25 watt uit de 12volt-lijn verbruiken en in totaal eveneens maximaal 25 watt verbruiken.

Een x16-kaart, het formaat dat voor grafische kaarten gebruikt wordt, mag 66 watt uit de 12volt-lijn verbruiken en 75 watt in totaal gebruiken. Dat is echter niet genoeg voor een moderne grafische kaart uit de midden- of topklasse. Grafische kaarten zijn daarom voorzien van extra 12volt-aansluitingen via kabels die direct uit de voeding komen. Deze stekkers worden pci-express-connectors genoemd en zijn er met 6 of acht pinnen.

Een stekker met zes pinnen levert 75 watt vermogen via 12 volt terwijl een stekker met acht pinnen 150 watt levert via 12 volt. Een grafische kaart kan een zes-pin- en een acht-pin-aansluiting hebben voor een totaal vermogen van 300 watt (75 + 75 + 150). Er zijn ook grafische kaarten met twee keer een acht-pins-aansluiting voor een maximaal vermogen van 375 watt (75 + 150 + 150).

©PXimport

Pci-express 5.0

Hoewel pci-express 4.0 al in 2017 definitief is vastgesteld, is 3.0 in de praktijk nog steeds de snelste versie. Zo zijn de onlangs gepresenteerde Nvidia RTX 2080 en Nvidia RTX 2080 Ti grafische kaarten voorzien van pci-express 3.0. Er zijn dan ook nog geen chipsets van Intel of AMD met ondersteuning voor versie 4.0. Ondertussen wordt al druk gewerkt aan pci-express 5.0 dat dit jaar definitief moet worden vastgesteld.

Wederom betekent een nieuwe versie dat de snelheid wordt verdubbeld ten opzichte van de voorganger, waarmee versie 5.0 een snelheid van maar liefst 3.938 GB/s per lane heeft, oftewel 63 GB/s. Omdat versie 5.0 relatief snel volgt op het vertraagde 4.0 en er nog nauwelijks producten zijn die versie 4.0 ondersteunen, zou het zomaar eens kunnen zijn dat versie 4.0 in de praktijk door sommige fabrikanten wordt overgeslagen. De rol van pci-express is in ieder geval nog lang niet uitgespeeld.

▼ Volgende artikel
Wanneer heb je HDMI 2.1 écht nodig (en wanneer is het weggegooid geld)?
© Dennis
Huis

Wanneer heb je HDMI 2.1 écht nodig (en wanneer is het weggegooid geld)?

HDMI 2.1 is de nieuwste standaard voor beeldoverdracht, maar lang niet iedereen heeft de extra bandbreedte ook écht nodig. Vooral voor gamers met een PlayStation 5, Xbox Series X of krachtige pc is het relevant. Kijk je alleen films of televisie? Dan volstaat de oudere aansluiting vaak prima. Wij leggen uit waar de grens ligt.

Als je momenteel op zoek bent naar een nieuwe televisie of monitor vlíegen de technische termen je om de oren. HDMI 2.1 wordt door fabrikanten en winkels vaak gepresenteerd als een absolute noodzaak voor een scherm dat klaar is voor de toekomst. Hierdoor ontstaat de angst dat je een miskoop doet als je kiest voor een model met de oudere HDMI 2.0-standaard. Toch is dat in veel Nederlandse huiskamers een misvatting, want de voordelen zijn nogal specifiek. Veel consumenten betalen onnodig extra voor een functie die ze technisch gezien nooit zullen activeren. Na het lezen van dit artikel weet je precies of jij die snelle poort nodig hebt, of dat je dat budget beter aan een groter scherm of beter geluid kunt besteden.

De kern van het probleem: bandbreedte

Het fundamentele verschil tussen de gangbare HDMI 2.0-standaard en de nieuwere 2.1-versie zit 'm in de digitale snelweg die ze bieden. Je kunt het zien als een waterleiding: door een 2.1-kabel kan veel meer water (of dus data) tegelijk worden gepompt (48 Gbit/s in dit geval) dan door de oudere 2.0-variant (die 'maar' 18 Gbit/s kan verwerken). Die extra ruimte is nodig voor 4K-beelden met een zeer hoge verversingssnelheid (120 beelden per seconde) of voor extreem hoge resoluties zoals 8K.

Een hardnekkige mythe is dat HDMI 2.1 het beeld altijd mooier maakt. Dat is onjuist. Als je naar een Netflix-serie kijkt in 4K, ziet dat er via een 2.0-poort exact hetzelfde uit als via een 2.1-poort. De kabel verandert niets aan de kleuren, de scherpte of het contrast; hij zorgt er alleen voor dat het signaal 'erdoor' past. Pas als er een file op de kabel ontstaat (omdat je te veel beelden per seconde wilt versturen) wordt de nieuwe standaard noodzakelijk. Zolang je dataverbruik onder de limiet van HDMI 2.0 blijft, voegt versie 2.1 niets toe aan de beeldkwaliteit.

Wanneer werkt dit wél goed?

HDMI 2.1 komt pas echt tot zijn recht als je de grenzen van beweging en snelheid opzoekt. Dat is vrijwel exclusief het domein van de fanatieke gamer. Heb je een PlayStation 5 of Xbox Series X in huis en wil je games spelen in de hoogste 4K-resolutie met 120 beelden per seconde (120 Hz)? Dan is een HDMI 2.1-aansluiting op je tv onmisbaar. Zonder deze poort blijft je console steken op 60 beelden per seconde, wat minder vloeiend oogt bij snelle shooters of racegames.

Ook pc-gamers met een zware, moderne videokaart (zoals de NVIDIA RTX 40- of 50-serie) profiteren hiervan als ze hun pc op de tv aansluiten. Naast de snelheid biedt de 2.1-standaard ondersteuning voor Variable Refresh Rate (VRR). Dat zorgt ervoor dat de televisie zijn verversingssnelheid continu aanpast aan de spelcomputer, wat haperingen en 'tearing' (waarbij het beeld in tweeën lijkt te breken) voorkomt. Daarnaast is er Auto Low Latency Mode (ALLM), een signaal waardoor je tv automatisch naar de spelmodus schakelt zodra je de console aanzet. Voor wie de maximale prestaties uit een moderne spelcomputer wil halen, is HDMI 2.1 dus een logische en eigenlijk verplichte keuze.

Oké, maar wanneer werkt dit níet goed?

Voor de gemiddelde kijker is de meerwaarde van HDMI 2.1 nagenoeg nihil. Kijk je voornamelijk lineaire televisie (nieuws, talkshows), sportwedstrijden, films op Blu-ray of series via streamingdiensten als Disney+ en Videoland? Dan kom je nooit in de buurt van de bandbreedte die HDMI 2.0 niet meer aankan. Films en series worden vrijwel altijd gemaakt en uitgezonden in 24, 30 of maximaal 60 beelden per seconde. Een standaard HDMI 2.0-aansluiting kan 4K-beeld op 60 Hz fluitend aan, inclusief HDR (High Dynamic Range).

Ook voor bezitters van een oudere of minder krachtige spelcomputer, zoals de PlayStation 4, de Xbox One of de Nintendo Switch, voegt de nieuwe poort niets toe. Het signaal dat deze apparaten uitsturen is simpelweg niet zwaar genoeg om de bredere snelweg nodig te hebben. Je koopt in dat geval een Ferrari om er vervolgens alleen maar mee in een 30-kilometerzone te rijden. Je betaalt voor capaciteit die ongebruikt blijft, terwijl je dat geld wellicht beter had kunnen investeren in een tv met een beter contrast of hogere helderheid.

Dealbreakers

Er zijn specifieke situaties waarin het blindstaren op HDMI 2.1 je keuze onnodig beperkt of zelfs leidt tot een slechtere aankoop. Dit zijn de harde grenzen:

Je zoekt een televisie in het budgetsegment. In de lagere prijsklassen is de term HDMI 2.1 vaak misleidend. Fabrikanten mogen de term soms gebruiken omdat de tv één specifieke feature ondersteunt (zoals ALLM), terwijl het paneel zelf technisch helemaal geen 120 Hz kan weergeven. Je koopt dan een tv met een 2.1-sticker, maar zonder het daadwerkelijke voordeel van vloeiend beeld. In dit segment is beeldkwaliteit altijd belangrijker dan het versienummer van de poort.

Je wilt alleen beter geluid via een soundbar. Vaak wordt gedacht dat je voor de beste geluidsoverdracht (eARC) per se een volledige HDMI 2.1-tv nodig hebt. Hoewel eARC officieel onderdeel is van de 2.1-specificaties, hebben veel fabrikanten deze functie ook toegevoegd aan televisies die verder gewoon op HDMI 2.0 draaien. Als je doel puur het doorsturen van Dolby Atmos-geluid is, is een volledige HDMI 2.1-poort dus geen harde eis, zolang eARC maar specifiek wordt vermeld.

Je kijkt puur films en series. Als je geen gamer bent, is er geen enkel scenario waarin HDMI 2.1 je kijkervaring verbetert. Het sluit een heleboel uitstekende oudere of goedkopere modellen uit die misschien wel een veel mooier OLED- of QLED-paneel hebben, maar niet de nieuwste aansluitingen. Beeldkwaliteit (zwartwaarden, kleur) wint het voor de filmkijker altijd van bandbreedte.

©DC Studio

Wat betekent dit voor jouw situatie?

Om de juiste keuze te maken, moet je kritisch kijken naar wat er in je tv-meubel staat of komt te staan. De vuistregel is eenvoudig: ben jij iemand die elke frame telt in een online shooter en heb je de hardware om dat te genereren? Dan moet HDMI 2.1 bovenaan je wensenlijst staan; zonder die poort knijp je de prestaties van je dure console af en mis je de soepelheid waarvoor je betaald hebt.

Ben je daarentegen een filmliefhebber die geniet van de hoogste beeldkwaliteit in HDR, of kijk je vooral sport? Richt je dan op het contrast, de helderheid en de kleurweergave van het paneel. Een kwalitatief hoogwaardig paneel met een 'oudere' aansluiting geeft een indrukwekkender plaatje bij films dan een middelmatige tv die toevallig wél een 2.1-aansluiting heeft. Laat je niet gek maken door het idee van toekomstbestendigheid als de beloofde toekomst niet aansluit bij jouw kijkgedrag.

Dus...

HDMI 2.1 is essentieel voor gamers met een PS5, Xbox Series X of krachtige pc die willen spelen in 4K bij 120 Hz. Voor filmkijkers, serie-bingers en tv-kijkers biedt de standaard geen zichtbare beeldverbetering ten opzichte van HDMI 2.0. De extra bandbreedte is puur bedoeld voor zeer hoge framerates die videocontent niet gebruikt. Kies alleen voor HDMI 2.1 als je hardware hebt die deze snelheid daadwerkelijk kan benutten. In alle andere gevallen is de kwaliteit van het beeldscherm zelf veel belangrijker dan het type aansluiting.

▼ Volgende artikel
Alles over Highguard - waarom heeft iedereen het over deze shooter?
© Wildlight Entertainment
Huis

Alles over Highguard - waarom heeft iedereen het over deze shooter?

Op 26 januari kan de wereld aan de slag met Highguard. Het lijkt erop dat iedereen weet wat Highguard is, terwijl tegelijkertijd ook niemand precies weet wát Highguard nou precies is. In dit artikel zetten we dus uiteen wanneer je de game kunt spelen, en waarom deze titel van Wildlight Entertainment zoveel aandacht krijgt.

Releasedatrum van Highguard

Highguard is vanaf vandaag, 26 januari, rond 19:00 uur Nederlandse tijd beschikbaar op pc, PlayStation 5 en Xbox Series X en S. De exacte releasetijd is nog niet bekend, maar vermoedelijk zal de game rond die tijd op alle platforms beschikbaar worden.

Daarbij is het spel free-to-play, dus je hoeft niets te betalen om Highguard te spelen. Daarbij ondersteunt de game crossplay en cross-save, dus je kunt de game samen met vrienden op andere platforms spelen en je progressie op andere platforms meenemen. Het spel is niet te preloaden, maar vereist op pc in ieder geval 25 GB aan beschikbare opslagruimte.

Met de lancering van het spel zendt ontwikkelaar Wildlight Entertaiment om 19:00 uur Nederlandse tijd ook direct een zogenaamde Launch Showcase uit op YouTube - ook hieronder te bekijken. De studio belooft in deze showcase een ‘deepdive in de gameplay’ van Highguard te tonen, de contentplannen voor het eerste jaar uit de doeken te doen en nog ‘veel meer’. 

Watch on YouTube

Wat is Highguard?

Aan team-based PvP heroshooters als Overwatch is geen gebrek, maar Highguard lijkt zich bij die groep te scharen. Het spel wordt ontwikkeld door Wildlight Entertainment, dat weer bestaat uit oud-ontwikkelaars van onder andere Titanfall en Apex Legends. Mensen die dus meer dan prima shooters in elkaar hebben gedraaid, waardoor de interesse toch ietwat gewekt wordt. 

Ieder team in de game bestaat uit drie zogenaamde Wardens, waarvoor verschillende personages gekozen kunnen worden. In de trailer zien we bijvoorbeeld een ridderachtige personage, die met een speciale vaardigheid elektrische stokken rond kan gooien. Ook is er een groot ijsmonster dat schijnbaar muren kan laten verschijnen, een soort cowboy met beestachtige klauwen en een personage dat met messen kan gooien. Ook heeft ieder personage schijnbaar toegang tot geweren om het vijandelijke team mee te bevechten.

Het doel van een potje is namelijk het vinden van de ‘Shieldbreaker’, een soort groot zwaard waarmee je de basis van de tegenstanders open kan breken en uiteindelijk overnemen. Wanneer dit lukt is het potje gewonnen. In de context van de game krijgt jouw team op die manier de controle over het continent. 

©Wildlight Entertainment

Waarom is er zoveel om Highguard te doen?

Wildlight positioneert de game in hun marketing als een “nieuw soort shooter”, maar veel spelers zijn op basis van de trailer nog niet overtuigd. Highguard doet qua opzet van de potjes wel een paar dingen anders dan hero-shooters als Overwatch en Marvel Rivals, maar zoals Concord in 2024 liet zien is de huidige markt voor dit subgenre binnen shooters redelijk verzadigd. Velen zijn simpelweg nog niet overtuigd dat Highguard daadwerkelijk iets vernieuwends met zich mee weet te brengen.

Dit valt ook te verwijten aan een opvallend gebrek aan marketing van de game. Zo’n anderhalve maand voor release hoorden we voor het eerst van Highguard, toen de trailer werd getoond als afsluiter van The Game Awards. Normaliter is de laatste aankondiging van die show een van de hoogtepunten, maar Highguard wist mensen niet te enthousiasmeren. 

De gesprekken rondom Highguard werden echter nog vreemder, toen opviel dat Wildlight geruime tijd niets meer plaatste op sociale media over de game. Na de initiële aankondiging van de game werd er wekenlang niets meer geplaatst op het X-account van Highguard, tot drie dagen voor launch - toen het bedrijf een countdown startte. Ook dit maakte het lastig om enthousiast te worden voor Highguard. 

©Wildlight Entertainment

In de afgelopen dagen doken er berichten en geruchten op die stelden dat Geoff Keighley - de presentator en oprichter van The Game Awards - Highguard specifiek had uitgekozen als afsluiter van The Game Awards, omdat hij hier wel iets in zag. Op 25 januari plaatste Keighley een gif op X, waarin John Hammond uit Jurassic Park zegt: “Over 48 uur accepteer ik jullie verontschuldigingen”. 

Natuurlijk gunnen we iedere game waar tijd en passie in heeft gezeten het beste, maar het is ook niet te ontkennen dat het verhaal rondom Highguard op zijn minst frappant te noemen is. Nou ja, vanaf 19:00 uur kunnen we het spel zelf onder handen nemen. Verwacht daarom binnenkort impressies op onze socials en ID.nl.