Tetapi PCI memiliki kelemahan. Seperti halnya processor, sound card, video card dan network card telah berkembang menjadi semakin cepat dan bertenaga, namun PCI masih tetap sama, tidak berubah. PCI memiliki lebar jalur data 32-bit dan mampu menangani hanya 5 perangkat di waktu yang sama. Saat ini, bus PCI-X 64-bit menyediakan bandwidth yang lebih besar, namun besarnya bandwidth tersebut justru memperburuk masalah PCI yang lain.
Sebuah protokol baru yang disebut PCI Express (PCIe) menyingkirkan begitu banyak kelemahan tersebut, menyediakan bandwidth yang lebih besar dan kompatibel dengan sistem operasi yang ada. Dalam artikel ini, kita akan mempelajari apa yang membuat PCIe berbeda dengan PCI. Kita juga akan melihat bagaimana PCIe membuat komputer menjadi lebih cepat, berpotensi untuk menambah performa graphics card, dan dapat menggantikan slot AGP.
Koneksi Serial Berkecepatan Tinggi
Di hari-hari pertama dunia komputasi, data yang berjumlah sangat besar dipindahkan melalui koneksi serial. Komputer memisahkan data ke dalam beberapa paket dan kemudian memindahkan paket-paket data tersebut dari satu tempat ke tempat lain satu per satu. Koneksi serial memang handal namun lamban, sehingga banyak perusahaan mulai menggunakan koneksi paralel untuk mengirimkan beberapa potongan data secara serempak.
Ternyata koneksi paralel memiliki masalah sebagaimana kecepatan yang semakin tinggi--misalnya, kabel-kabel dapat saling mengganggu secara elektromagnetis--sehingga saat ini pemberatnya berayun kembali ke koneksi serial yang telah dioptimalkan. Perbaikan hardware dan proses dividing, labeling, dan reassembling paket telah menjadikan koneksi serial menjadi lebih cepat, seperti USB 2.0 dan FireWire.
PCIe adalah koneksi serial yang beroperasi lebih seperti sebuah jaringan daripada sebuah bus. PCIe tidak menggunakan satu bus untuk menangani data yang berasal dari banyak sumber, PCIe memiliki switch yang mengendalikan beberapa koneksi serial point-to-point. Koneksi tersebut menyebar dari switch, mengarahkan data langsung ke perangkat tujuan. Setiap perangkat memiliki koneksinya masing-masing, sehingga perangkat tersebut tidak lagi berbagi bandwidth layaknya yang terjadi pada bus umumnya.
Jalur PCIe
Masing-masing jalur koneksi PCIe berisi dua pasang kabel--satu untuk mengirim, satu lagi untuk menerima. Paket-paket data berjalan melewati jalur dalam kecepatan 1 bit per siklus. Sebuah koneksi x1, yang merupakan koneksi PCIe terkecil, memiliki satu jalur yang terdiri dari 4 kabel. Jalur ini membawa 1 bit per siklus untuk masing-masing tujuan. Link x2 memiliki 8 kabel dan mengirimkan 2 bit sekaligus, link x4 mengirimkan 4 bit, dan seterusnya. Konfigurasi lain adalah x12, x16 dan x32.
PCI Express tersedia untuk komputer desktop dan laptop. Penggunaan PCIe dapat menyebabkan biaya produksi motherboard menjadi lebih rendah, karena koneksinya memiliki jumlah pin yang lebih sedikit bila dibandingkan dengan PCI. PCIe juga berpotensi untuk mendukung banyak perangkat, termasuk kartu Ethernet, USB 2 dan video card.
Tapi bagaimana sebuah koneksi serial bisa lebih cepat daripada PCI yang memiliki 32 kabel atau PCI-X yang memiliki 64 kabel?
Dua kali DuaHuruf "x" pada koneksi "x16" bermakna "kali." Koneksi PCIe dapat diukur dengan menghitung kali satu, kali dua, kali empat, dan seterusnya.
Kecepatan Koneksi PCI Express
 | |
| Perangkat PCI berbagi bus yang sama, tetapi tiap-tiap perangkat PCIe memiliki koneksi sendiri ke switch. |
Sebuah jalur tunggal pada PCIe dapat menangani traffic 200 MB per detik untuk masing-masing arah. Konektor PCIe x16 dapat mengirimkan 6,4 GB data per detik untuk masing-masing arah. Pada kecepatan tersebut, koneksi x1 dapat dengan mudah menangani koneksi Ethernet gigabit sebaik ia menangani aplikasi audio dan media penyimpanan. Koneksi x16 dapat dengan mudah menangani adapter grafis yang powerful.
Bagaimana semua itu dapat terjadi? Sebuah kemajuan sederhana telah turut berkontribusi dalam lompatan besar dalam kecepatan koneksi serial:
- Prioritas data, yang membuat sistem memindahkan data terpenting dahulu dan membantu menghindari efek bottleneck.
- Pengiriman data time-dependent (real-time).
- Peningkatan pada material fisik yang digunakan sebagai koneksinya.
- Deteksi guncangan dan deteksi kesalahan yang lebih baik.
- Metode yang lebih baik dalam pemecahan data ke dalam bentuk paket dan penyatuan paket-paket tersebut. Juga karena masing-masing perangkat memiliki koneksi point-to-point terdedikasi dengan switch, sinyal dari banyak sumber tidak berjalan melewati bus yang sama lagi.
Memperlambat BusGangguan dan degradasi (pelemahan) sinyal adalah masalah yang umum dalam koneksi paralel. Bahan material yang buruk dan persilangan (crossover) pada sinyal dari kabel sekitarnya menjadi noise, yang memperlambat koneksinya. Adanya tambahan bandwidth pada bus PCI-X berarti ia dapat membawa data yang lebih banyak, yang dapat menghasilkan noise yang bahkan juga lebih banyak. Protokol PCI juga tidak memprioritaskan data, sehingga banyak data penting terperangkap dalam bottleneck. Menggunakan slot AGP untuk video card dapat menyingkirkan sejumlah besar traffic, namun tidak cukup untuk mengimbangi processor dan perangkat I/O yang lebih cepat.
PCI Express dan Advanced Graphics
Kita telah membuktikan bahwa PCIe dapat menyingkirkan kebutuhan akan koneksi AGP. Slot PCIe x16 dapat menampung data jauh lebih banyak per detiknya dibandingkan dengan yang dapat dilakukan oleh AGP 8x. Selain itu, slot PCIe x16 dapat memasok arus listrik 75 watt untuk video card, sementara AGP 8x hanya mampu memberikan 25 atau 42 watt. Namun PCIe bahkan memiliki potensi yang lebih mengesankan untuk teknologi grafis masa depan.
Dengan hardware yang tepat, motherboard dengan dua buah koneksi PCIe x16 dapat mendukung dua kartu grafis sekaligus. Beberapa produsen mengembangkan dan meluncurkan sistem untuk mengambil keuntungan dari fitur ini: NVIDIA Sacalable Link Interface (SLI): Motherboard yang mendukung SLI, dua graphics card SLI dan konektor SLI, user dapat memasangkan dua video card pada sistem yang sama. Video card tersebut akan bekerja bersamaan dengan mambagi layar menjadi dua. Masing-masing video card mengontrol separuh layar, dan konektor SLI memastikan agar keduanya tetap sinkron.
 |
| NVIDIA SLI Link Card dalam berbagai merk dan ukuran (sumber: photobucket.com) |
ATI CrossFire: Dua buah video card ATI Radeon, salah satunya memiliki chip "compositing engine", pasangkan pada motherboard yang kompatibel. Teknologi ATI fokus pada kualitas gambar dan tidak membutuhkan video card yang identik (sejenis), meskipun sistem berperforma tinggi dianjurkan untuk memiliki dua video card yang identik. CrossFire membagi kerja rendering dengan menggunakan salah satu dari 3 cara berikut:
- Membagi layar menjadi dua bagian dan menugaskannya untuk masing-masing video card (disebut "scissoring").
- Membagi layar ke dalam bentuk tiles (seperti papan catur), satu video card melakukan rendering untuk kotak "putih" dan satu lagi untuk kotak "hitam".
- Masing-masing video card me-render frame alternatif.
 |
| Dua buah video card yang dihubungkan dengan CrossFire Bridge (sumber: bit-tech.net) |
 |
| Tiga buah video card yang dihubungkan dengan CrossFire Bridge (sumber: www.club-3d.com) |
Karena PCI, PCI-X dan PCI Express seluruhnya kompatibel, ketiganya dapat disandingkan bersama. Sejauh ini, video card telah melakukan transisi ke format PCIe. Network dan sound card, juga periferal lainnya, mengalami perlambatan dalam perkembangannya. Namun setelah PCIe kompatibel dengan sistem operasi yang ada saat ini dan menyediakan kecepatan yang lebih tinggi, sepertinya PCIe akan menggantikan posisi PCI sebagai standar PC. Secara bertahap, card berbasis PCI akan menjadi barang usang.
Jika artikel ini bermanfaat, silakan share.
______________________________
Source: How Stuff Works
