PCIe چیست؟

کلمه PCIe یا pci express را احتمالا بارها و بارها شنیده‌اید و حتما بعد از هر بارشنیدن این کلمه این سوال برای شما پیش آمده است که PCIe چیست؟

PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) یک استاندارد رابط برای اتصال قطعات پرسرعت است. هر مادربرد سرور دارای تعدادی اسلات PCIe است که می‌توانید از آنها برای افزودن GPU (کارت گرافیک)، کارت‌های RAID، کارت‌های Wi-Fi یا کارت‌های افزودنی SSD استفاده کنید. انواع اسلات‌های PCIe موجود در کامپیوتر به مادربردی که خریداری می‌کنید، بستگی دارد.

اسلات‌های PCIe دارای پیکربندی‌های فیزیکی مختلفی از جمله x1، x4، x8، x16، x32 هستند. عدد بعد از x به شما می‌گوید که اسلات PCIe چند خط دارد (چگونه داده‌ها به کارت PCIe می‌روند و از آن خارج می‌شوند). یک اسلات PCIe x1 یک خط دارد و می‌تواند داده‌ها را با یک بیت در هر چرخه جابجا کند. یک اسلات PCIe x2 دو خط دارد و می‌تواند داده‌ها را با دو بیت در هر چرخه جابجا کند.

به طور خلاصه:

• یک اسلات "pci express x1" دارای یک خط داده است.
• یک اسلات "pci express x4" دارای چهار خط داده است.
• یک اسلات "pci express x8" دارای هشت خط داده است.
• یک اسلات "pci express x16" دارای 16 خط داده است.
• یک اسلات "pci express x32" دارای 32 خط داده است.

می‌توانید یک کارت PCIe x1 را به یک اسلات PCIe x16 متصل کنید، اما از آن کارت پهنای باند کمتری دریافت خواهید کرد. به همین ترتیب، می‌توانید یک کارت PCIe x8 را به یک اسلات PCIe x4 متصل کنید، اما در مقایسه با اسلات PCIe x8، تنها از نیمی از پهنای باند استفاده می‌کند. اکثر پردازنده‌های گرافیکی برای رسیدن به پتانسیل کامل خود به یک اسلات PCIe x16 نیاز دارند.

نسل های مختلف پی سی آی ای (PCIe)

استانداردهای PCIe در حال حاضر در پنج نسل PCIe 4.0 ،PCIe 3.0 ،PCIe 2.0 ،PCIe 1.0، و PCIe 5.0 ارائه می‌شوند و پهنای باند هر نسل در مقایسه با نسل قبلی دو برابر می شود.

گفتنی‌ست استاندارد PCIe 6.0 در ماه ژانویه سال 2022 معرفی شد.

• PCIe 4.0 

استاندارد PCIe 4.0 در سال 2017 معرفی شد و 64 گیگابایت بر ثانیه توان پردازشی را ارائه داد. PCIe 4.0 برای سرورهای سطح سازمانی در دسترس است، اما فقط برای SSD ها در سال 2019 قابل استفاده بود. پردازنده‌های سری Ryzen 3000 AMD که در جولای 2019 معرفی شدند، اولین پردازنده‌های دسکتاپ هستند که از PCIe 4.0 x16 خارج از جعبه پشتیبانی می‌کنند. برای پشتیبانی کامل، کاربران به یک مادربرد جدید با چیپست X570 نیاز دارند.

بیشتر بخوانید: برای خرید ssd سرور اچ پی کلیک کنید.

• PCIe 5.0

استاندارد PCIe 5.0 در ماه می سال 2019 عرضه شد. این استاندارد 128 گیگابایت بر ثانیه توان عملیاتی را به همراه دارد. این مشخصات با نسل‌های قبلی PCIe سازگار است و شامل ویژگی‌های جدیدی از جمله تغییرات الکتریکی برای بهبود یکپارچگی سیگنال و اتصالات CEM سازگار به سمت عقب برای اضافه کردن کارت است. اولین دستگاه‌های PCIe 5.0 در سال 2022 برای مشتریان سازمانی معرفی شد و محصولات مصرفی نیز به دنبال آن عرضه شدند.

• PCIe 6.0

استاندارد PCIe در سال 2022 معرفی شد. این استاندارد در همان حداکثر تعداد خطوط 16، پهنای باند استاندارد PCIe 5.0 را دو برابر می‌کند و به 256 گیگابایت بر ثانیه می رساند. از طرفی  نرخ انتقال داده به 64 انتقال گیگا در ثانیه (GT/s)در هر پین رسیده است که ازنرخ داده 32 انتقال گیگا در ثانیه (GT/s) استاندارد PCIe 5.0 بیشتر است. همچنین PCIe 6.0 با نسل‌های قبلی PCIe سازگار است.

بعد از بررسی نسل های مختلف پی سی آی ای، سوالی که شاید ذهن شما را به خود مشغول کند این است که با یک کارت توسعه PCIe به چه عملکردی می‌رسید؟ 

برای پاسخ به این سوال باید گفت که کارت PCIe شما در پایین‌ترین نسل فعلی اجرا می‌شود. بنابراین اگر یک کارت PCIe 2.0 را در یک اسلات PCIe 3.0 قرار دهید، عملکرد PCIe 2.0 را دریافت خواهید کرد.

مقایسه نسل های PCIe

نسل های مختلف PCIe تفاوت هایی با هم دارند که در این بخش از مقاله به مقایسه نسل های مختلف PCIe پرداخته شده است. همانطور که در جدول 1 مشاهده می‌کنید یکی از تفاوت های نسل های مختلف PCIe مقدار پهنای باند هر نسل می‌باشد. هر نسل PCI Express، پهنای باندی دو برابر نسل قبل از خود را ارائه می‌دهد. همچنین نرخ انتقال داده در هر نسل نسبت به نسل قبل از خود دو برابر شده است.

به این نکته توجه داشته باشید که تمامی نسخه های PCIe با نسخه قبلی سازگار هستند. در واقع هر نسل کارت PCIe و مادربرد می‌توانند در نسل پایین‌تر با هم کار کنند.

کلام آخر

به طور کلی PCIe جزء مهمی از سیستم‌های کامپیوتری مدرن است و برای کاربردهای مختلفی مانند اتصال دستگاه‌های ذخیره‌سازی، کارت‌های گرافیک و سایر لوازم جانبی استفاده می‌شود. pci express سرعت انتقال داده‌های سریع‌تری را نسبت به رابط‌های اتصال قدیمی‌تر مانند USB یا SATA فراهم می‌کند و آن را برای کارهای محاسباتی با کارایی بالا که به پهنای باند زیادی نیاز دارند، ایده‌آل کرده است.علاوه بر این، PCIe شکل قابل اعتمادتر و کارآمدتری از ارتباط بین اجزا را ارائه می دهد که به کاهش تاخیر کمک می کند. PCIe همچنین برای کاربردهای صنعتی مناسب است زیرا مصرف انرژی کم آن باعث می‌شود نسبت به سایر کانکتورها و کابل‌ها از نظر انرژی کارآمدتر باشد. این امر به کاهش هزینه‌ها کمک می‌کند و در عین حال این اطمینان را می‌دهد که بالاترین سطح عملکرد مورد نیاز برای بارهای کاری سخت مانند یادگیری ماشین را دریافت کنید.

مترجم: محبوبه فغانی نرم