Разборный гибкий удлиннитель PCI-E 1x -> 16x: перекуём кирку на...

Обычно домашний ПК обходится одной видеокартой, вставленной в PCI-E слот перпендикулярно материнской платой, или вообще встроенным видеоядром, но так бывает не всегда.

До недавнего времени удлиннители PCI-E были экзотикой. С ними сталкивались в основном сборщики серверного оборудования и энтузиасты, собиравшие ПК в уникальных корпусах наподобие такого:

Гибкий удлиннитель позволял расположить карту расширения параллельно материнской плате, за счёт чего можно было выиграть несколько сантиметров в толщине корпуса, или облегчить тепловой режим устройства, а в корпусах типа 1U по-другому было вообще никак.
Выглядели они тогда вот так:

Всё изменилось тогда, когда в широкие массы шагнул майнинг криптовалют.

Удлиннители оказались широко востребованы, так как без них 5-6-7-10-12-15 видеокарт в одну материнскую плату просто невозможно включить физически — одна видеокарта с учётом системы охлаждения занимает два(а иногда и три) слота по толщине и ещё требует рядом с собой хоть немного свободного пространства для доступа воздуха. Могут последовать возражения, что система жидкостного охлаждения позволяет уменьшить толщину «бутерброда» из плат, но на практике она при этом ещё и увеличит срок окупаемости фермы, так как качественный жидкостный теплообменник — довольно недешёвое изделие.

Одной из особенностей интерфейса PCI-E является совместимость устройств и шин с различной шириной.

Устройство, рассчитанное на ширину шины х1/х2/х4/х8, свободно работает в разъёме большей ширины, оставляя незадействованными часть линий данных, а видеокарта для шины с шириной х16, как правило, способна работать в разъёмах с меньшей шириной шины, хоть и на несколько сниженной скорости:

Больше результатов тестирования видеокарты на PCI-Express разной ширины можно увидеть тут. Разумеется, чем более качественные текстуры в игре, тем больше будет падение производительности. Особенно будут страдать при этом DX9-приложения.
Так как в майнинговых задачах даже пропускной способности интерфейса PCI-E x1 более чем достаточно, то за счёт этого появилась возможность снизить себестоимость удлиннителя путём исключения лишних линий. Изделие при этом стало выглядеть вот так:

Так как PCI-E x1 содержит всего 8 сигнальных линий(две дифференциальных пары линий данных, дифференциальная пара линий тактового сигнала REFCLK, линии сигналов WAKE# и PERST#), а мощные видеокарты в любом случае оборудованы разъёмами дополнительного питания, то стало возможным уложить весь требуемый набор сигнальных линий в один стандартный 9-жильный кабель USB 3.0, за счёт чего упростилась сборка. Изделие при этом приобрело следующий вид:

— Девайс приехал в антистатическом пакете с защёлкой.

В пакете — плата в разъём х1, плата с разъёмом х16, переходник SATA Power -> 6 pin и кабель USB 3.0(он же SuperSpeed). Длина гибкой части кабеля 530 мм, общая длина по окончаниям разъёмов 604 мм.

С разъёма SATA Power можно снять напряжения +12В(жёлтый провод), +5В(красный провод), +3,3В(оранжевый провод).

Платы PCI-Е требуют для своей работы напряжений +12В и +3,3В.

В данной версии девайса используется только линия +12В, +3,3В получается собственным преобразователем.

Для этого на плате с разъёмом х16 размещён step-down DC/DC конвертер.

В этом качестве использован FR9888,

к выходу которого подключен линейный стабилизатор AME1085.
Внешние размеры платы — 43 х 127 мм, расстояние между центрами крепёжных отверстий — 35 х 96 мм.
Качество монтажа хорошее, флюс отмыт.

Обратная сторона платы закрыта изолирующей накладкой.


На плате с разъёмом х1 кроме 9-контактного гнезда никаких элементов нет.

Сборка несложна — в разъём х16 ставится видеокарта, 9-контактные гнёзда соединяются имеющимся в комплекте кабелем,

разъём х1 подключается к материнской плате ПК, а блок питания подключается через оставшийся переходник на 6 pin.

После этого устройство готово к работе.

Видеокарта успешно запустилась и отрапортовала о работе в режиме х1.
Удлиннитель может также пригодиться, если имеющиеся платы расширения мешают одна другой, а ещё с его помощью можно подключить к ноутбуку внешнюю видеокарту, если нет желания платить 50+$ за готовый док.
Если в ноутбуке есть ExpressCard — всё просто, распаиваем провода согласно данной схеме:

Если нету — придётся пожертвовать старой картой miniPCI-E.
С неё удаляются все детали…

и провода распаиваются на освободившиеся места.

Если в корпусе ноутбука не хватает свободного места, то можно пожертвовать разъёмом для телефонной линии,

так как dial-up в наше время уже не актуален, а в нашей стране уже и не поддерживается основным провайдером.

Полностью собранный переходник.

После установки в переходник PCIe-miniPCIe конструкция получилась вот такая:

И на тестовом настольном ПК она не запустилась. Подозреваю, что подесятка разъёмов на пути сигнала вносят слишком большие неоднородности в линии связи, поэтому опыты, видимо, придётся временно приостановить до тех пор, пока у меня не появится ноутбучная плата, которой будет в случае чего не жалко.

Вывод: устройство полностью работоспособно в рамках заявленной производителем функциональности и рекомендуется к покупке тем, кто занимается ремонтом и диагностикой компьютерного железа. Длина кабеля позволяет вытянуть разъём для видеокарты из корпуса на стол и не дёргать каждый раз крышку и материнскую плату.