PCI Express (PCIe)

تعریف PCI Express

PCI Express، از لحاظ فنی جزئی از Component Interconnect اکسپرس است اما اغلب به اختصار PCIe یا PCI-E دیده می شود، یک نوع استاندارد اتصال برای دستگاه های داخلی در یک کامپیوتر است.

به طور کلی، PCI Express به اسلات توسعه واقعی مادربرد اشاره می کند که کارت های توسعه PCIe را بر اساس کارت های خود و انواع کارت های توسعه خود می پذیرد.

PCI Express همه چیز را جایگزین AGP و PCI کرده است، که هر دو از قدیمی ترین نوع اتصال به طور گسترده ای استفاده می کنند که ISA نامیده می شود.

در حالی که رایانه ها ممکن است ترکیبی از انواع مختلف اسلات های توسعه را داشته باشند، PCI Express به عنوان رابط داخلی استاندارد محسوب می شود. بسیاری از مادربردهای کامپیوتری امروز تنها با اسلات PCI Express تولید می شوند.

PCI Express چگونه کار می کند؟

شبیه به استانداردهای قدیمی تر مانند PCI و AGP، یک دستگاه مبتنی بر PCI Express (مثل آنچه در عکس در این صفحه نشان داده شده است) به صورت فیزیکی به اسلات PCI Express بر روی مادربرد اسلاید می کند.

رابط PCI Express اجازه می دهد ارتباطات پهنای باند بالا بین دستگاه و مادربرد، و همچنین سخت افزار های دیگر.

در حالی که بسیار معمول نیست، یک نسخه خارجی از PCI Express نیز وجود دارد، بی نظیر External PCI Express نامیده می شود اما اغلب به ePCIe کوتاه می شود.

دستگاه های ePCIe که خارجی هستند، نیاز به یک کابل ویژه برای اتصال هر دستگاه خارجی، ePCIe را به کامپیوتر از طریق یک پورت ePCIe، معمولا در پشت کامپیوتر قرار می گیرد، که توسط مادربرد یا یک کارت PCIe داخلی مخصوص عرضه می شود.

چه نوع کارت PCI Express وجود دارد؟

با توجه به تقاضا برای بازی های ویدئویی سریع تر و واقع گرایانه و ابزارهای ویرایش ویدئو، کارت های ویدئویی اولین نوع لوازم جانبی رایانه ای بودند تا از پیشرفت های ارائه شده توسط PCIe بهره مند شوند.

در حالی که کارت های ویدئویی به راحتی هنوز شایع ترین نوع کارت PCIe شما هستند، دیگر دستگاه های که از اتصال قابل توجهی سریعتر به مادربرد، پردازنده و RAM استفاده می کنند ، به طور فزاینده ای با اتصالات PCIe به جای PCI تولید می شود.

به عنوان مثال، بسیاری از کارت های صوتی بالا پایان از PCI Express استفاده می کنند، همانطور که تعداد بیشتری از کارت های رابط شبکه های سیمی و بی سیم نیز افزایش می یابد.

کارت های کنترل هارد درایو ممکن است بیشتر از PCIe پس از کارت های ویدئویی بهره مند شوند. اتصال به یک درایو SSD با سرعت بالا به این رابط پهنای باند بالا اجازه می دهد تا سریع تر از خواندن و نوشتن روی درایو. برخی از کنترل کننده های هارد دیسک PCIe حتی شامل SSD ساخته شده، به شدت تغییر نحوه ذخیره سازی دستگاه ها به طور سنتی در یک کامپیوتر متصل است.

البته با استفاده از PCIe به جای PCI و AGP به طور کامل در مادربردهای جدیدتر، فقط در مورد هر نوع کارت توسعه داخلی که بر روی آن رابط های قدیمی تر قرار دارد، برای پشتیبانی از PCI Express طراحی مجدد شده است. این موارد شامل مواردی مانند کارت های توسعه USB ، کارت های بلوتوث و غیره می باشد.

فرمت های مختلف PCI Express چیست؟

PCI Express x1 ... PCI Express 3.0 ... PCI Express x16 . x معنی چیست؟ چگونه می توان گفت که آیا رایانه شما از آن پشتیبانی می کند؟ اگر یک کارت PCI Express x1 داشته باشید اما فقط یک پورت PCI Express x16 دارید ، آیا این کار می کند؟ اگر نه، گزینه های شما چیست؟

سردرگم؟ نگران نباش، شما تنها نیستید

اغلب در زمانی که شما برای کارت گسترش برای کامپیوتر خود خریداری می کنید، مانند یک کارت گرافیک جدید، مشخص نیست که کدام یک از تکنولوژی های مختلف PCIe با کامپیوتر شما کار می کند یا بهتر از دیگران است.

با این حال، به عنوان پیچیده به نظر می رسد، آن را واقعا بسیار ساده است، هنگامی که شما دو بخش مهم از اطلاعات در مورد PCIe را درک کنید: بخشی که اندازه فیزیکی را توصیف می کند، و بخشی که نسخه فن آوری را شرح می دهد، هر دو توضیح داده شده در زیر.

اندازه PCIe: x16 vs x8 vs x4 vs x1

همانطور که عنوان نشان می دهد، تعداد پس از x نشان می دهد اندازه فیزیکی کارت PCIe یا اسلات، با x16 بزرگترین و x1 که کوچکترین است.

در اینجا چگونگی اندازه های مختلف شکل می گیریم:

تعداد پین ها	طول
PCI Express x1	18	25 میلی متر
PCI Express x4	32	39 میلی متر
PCI Express x8	49	56 میلی متر
PCI Express x16	82	89 میلیمتر

مهم نیست که اندازه کارت یا کارت PCIe چه اندازه است، قلم کلید ، این فضای کوچک در کارت یا حافظه، همیشه در Pin 11 است .

به عبارت دیگر، طول پین 11 است که طول می کشد که شما از PCIe x1 به PCIe x16 حرکت می کنید. این اجازه می دهد تا برخی از انعطاف پذیری برای استفاده از کارت های یک اندازه با اسلات دیگر.

کارت های PCIe در هر اسلات PCIe در یک مادربرد که حداقل تا آنجا بزرگ است مناسب است. برای مثال، یک کارت PCIe x1 در هر PCIe x4، PCIe x8 یا PCIe x16 قرار می گیرد. یک کارت PCIe x8 در هر اسلات PCIe x8 یا PCIe x16 مناسب خواهد بود.

کارت های PCI که از شکاف PCIe بزرگتر هستند ممکن است در شکاف کوچکتر جای بگیرند، اما تنها در صورتی که شکاف PCIe باز باشد (به عنوان مثال در انتهای اسلات هیچ متوقف نمی شود).

به طور کلی، یک کارت یا اسلات کارت PCI Express بزرگتر از عملکرد بیشتر پشتیبانی می کند، فرض بر این است که دو کارت یا اسلات شما مقایسه می کنید از همان نسخه PCIe پشتیبانی می کند.

شما می توانید نمودار pinout کامل را در وب سایت pinouts.ru ببینید.

نسخه PCIe: 4.0 در برابر 3.0 در برابر 2.0 در مقابل 1.0

هر عدد پس از PCI که در یک محصول یا مادربرد پیدا می کنید، نشان دهنده آخرین نسخه شماره مشخصات PCI Express است که پشتیبانی می شود.

در اینجا چگونه نسخه های مختلف PCI Express مقایسه می شود:

پهنای باند (در هر خط)	پهنای باند (در هر خط در یک اسلات x16)
PCI Express 1.0	2 گیگابایت / ثانیه (250 مگابایت بر ثانیه)	32 گیگابایت / ثانیه (4000 مگابایت بر ثانیه)
PCI Express 2.0	4 گیگابایت / ثانیه (500 مگابایت بر ثانیه)	64 گیگابایت / ثانیه (8000 مگابایت بر ثانیه)
PCI Express 3.0	7.877 گیگابایت / ثانیه (984.625 مگابایت بر ثانیه)	126.032 گیگابایت / ثانیه (15754 مگابایت بر ثانیه)
PCI Express 4.0	15.752 گیگابایت / ثانیه (1969 مگابایت بر ثانیه)	252.032 گیگابایت / ثانیه (31504 مگابایت بر ثانیه)

تمام نسخه های PCI Express پشت و رو به جلو سازگار هستند، به این معنی مهم نیست که چه نسخه کارت PCIe یا مادربرد خود را پشتیبانی می کند، آنها باید حداقل با حداقل سطح کار کنند.

همانطور که می بینید، به روز رسانی های عمده ای از استاندارد PCIe پهنای باند را در هر بار در هر بار افزایش داد، به طور بالقوه توانایی سخت افزاری سخت افزاری را افزایش می دهد.

بهبود نسخه همچنین اشکالات ثابت، ویژگی های اضافه شده و مدیریت قدرت را بهبود داده است، اما افزایش پهنای باند مهمترین تغییر برای یادداشت از نسخه به نسخه است.

حداکثر سازگاری PCIe

PCI Express همانطور که در اندازه ها و نسخه های بالا در بالا بخوانید، تقریبا هر پیکربندی ای را که می توانید تصور کنید، پشتیبانی می کند. اگر از لحاظ جسمی متناسب باشد، احتمالا کار می کند ... عالی است.

با این حال، مهم این است که برای افزایش پهنای باند (که معمولا معادل با بیشترین عملکرد) است، شما می خواهید بالاترین نسخه PCIe را که مادربرد شما پشتیبانی می کند را انتخاب کنید و بزرگترین اندازه PCI را انتخاب کنید که مناسب خواهد بود.

برای مثال، یک کارت گرافیک PCIe 3.0 x16 به شما یک عملکرد عالی را می دهد، اما تنها اگر مادربرد شما از PCIe 3.0 پشتیبانی می کند و دارای یک اسلات PCIe x16 رایگان است. اگر مادربرد شما تنها از PCIe 2.0 پشتیبانی می کند، کارت تنها به آن سرعت پشتیبانی (به عنوان مثال 64 Gbit / s در اسلات x16) کار می کند.

اکثر مادربردها و رایانه های تولید شده در سال 2013 یا بعدا احتمالا PCI Express v3.0 را پشتیبانی می کنند. اگر مطمئن نیستید، از مادربرد و یا کتابچه راهنمای کامپیوتر بخواهید.

اگر شما نمی توانید هر گونه اطلاعات قطعی در نسخه PCI که مادربرد شما پشتیبانی می کند پیدا کنید، من توصیه می کنم که کارت PCIe بزرگترین و آخرین نسخه را داشته باشید، تا زمانی که مناسب باشد.

چه چیزی PCIe را جایگزین خواهد کرد؟

توسعه دهندگان بازی های ویدئویی همیشه به دنبال طراحی بازی هایی هستند که هرگز واقع گرایانه تر هستند، اما می توانند این کار را انجام دهند، اگر بتوانند داده های بیشتری را از برنامه های بازی خود به هدست VR یا صفحه کامپیوتر خود منتقل کنند و رابط کاربری سریع تر برای آن اتفاق بیفتد.

به همین دلیل، PCI Express نخواهد توانست بر روی لورل های خود حکومت کند. PCI Express 3.0 شگفت آور سریع است، اما جهان سریعتر می خواهد.

PCI Express 5.0، که تا سال 2019 کامل می شود، از پهنای باند 31. 504 گیگابایت در ثانیه در هر خط (3938 مگابایت بر ثانیه)، دو برابر آنچه که توسط PCIe 4.0 ارائه می شود، پشتیبانی می کند. تعدادی از استانداردهای رابط دیگر غیر PCIe وجود دارد که توسط صنعت فن آوری مورد توجه قرار می گیرند، اما از آنجا که آنها نیاز به تغییرات سخت افزاری بزرگ، PCIe به نظر می رسد برای رهبر برای برخی از زمان آینده است.