ما هو PCI Express؟ هل ممرات وفتحات وإصدارات PCIe مهمة؟

PCI Express هي تقنية شائعة هذه الأيام ، ويسأل الكثير عن ماهيتها ، وماذا تفعل ، ولماذا هناك الكثير من الجلبة حول بطاقات الرسومات ومحركات الأقراص ذات الحالة الصلبة واللوحات الأم التي تدعم PCI Express 4.0. في هذه المقالة سوف نجيب على هذه الأسئلة. سنحاول أيضًا إلقاء بعض الضوء على ممرات PCIe وأنواع فتحات PCIe الموجودة وما هو الجديد في PCI Express 4.0. إذا كنت مهتمًا بمعرفة المزيد ، فاقرأ:

محتويات

1. ما هو PCI Express وماذا يمثل؟
2. ما أنواع فتحات وأحجام PCI Express الموجودة ، وماذا تعني ممرات PCIe؟
3. ما هي إصدارات PCI Express المتوفرة ، وما سرعات نقل البيانات (النطاق الترددي) التي تدعمها؟
4. هل يتوفر أحدث PCI Express 4.0 على نطاق واسع؟
5. كيف يؤثر PCI Express 4.0 على سرعة بطاقة الرسومات الخاصة بك؟
6. ماذا عن توافق إصدارات PCI Express؟
7. هل لديك أي أسئلة أخرى بخصوص PCI Express؟

ما هو PCI Express وماذا يمثل؟

يرمز PCI Express إلى Peripheral Component Interconnect Express ويمثل واجهة قياسية لتوصيل الأجهزة الطرفية باللوحة الأم على الكمبيوتر. بمعنى آخر ، PCI Express ، أو PCIe المختصر ، هي واجهة تربط بطاقات التوسع الداخلية مثل بطاقات الرسومات وبطاقات الصوت ومحولات Ethernet و Wi-Fi باللوحة الأم. علاوة على ذلك ، يتم استخدام PCI Express أيضًا لتوصيل بعض أنواع محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة التي عادةً ما تكون سريعة جدًا.

منافذ PCI Express على اللوحة الأم الحديثة

ما أنواع فتحات وأحجام PCI Express الموجودة ، وماذا تعني ممرات PCIe؟

لتوصيل بطاقات التوسيع باللوحة الأم ، يستخدم PCI Express فتحات فعلية. فتحات PCI Express الشائعة التي نراها على اللوحات الأم هي PCIe x1 و PCIe x4 و PCIe x8 و PCIe x16. يخبرنا الرقم الذي يأتي بعد الحرف "x" بالأبعاد المادية لفتحة PCI Express ، والتي بدورها يتم تحديدها من خلال عدد المسامير الموجودة عليها. كلما زاد الرقم ، زادت فتحة PCIe وزاد عدد المسامير التي تربط بطاقة التوسيع بالفتحة.

علاوة على ذلك ، يخبرك رقم "x" أيضًا بعدد الممرات المتاحة في فتحة التوسعة هذه. إليك كيفية مقارنة فتحات PCIe شائعة الاستخدام:

• فتحة PCIe x1: بها حارة واحدة و 18 سنًا وطول 25 ملم
• PCIe x4: به 4 ممرات و 32 سنًا وطول 39 ملم
• PCIe x8: به 8 ممرات و 49 سنًا وطول 56 ملم
• PCIe x16: به 16 مسارًا و 82 سنًا وطول 89 ملم

فتحات PCI Express والممرات والدبابيس والأبعاد المادية

ممرات PCI Express هي مسارات بين مجموعة شرائح اللوحة الأم وفتحات PCIe أو الأجهزة الأخرى التي تشكل جزءًا من اللوحة الأم ، مثل مقبس المعالج أو فتحات M.2 SSD أو محولات الشبكة أو وحدات تحكم SATA أو وحدات تحكم USB.

أنواع مختلفة من فتحات PCI Express

في PCI Express ، يكون كل ممر فرديًا ، مما يعني أنه لا يمكن مشاركته بين الأجهزة المختلفة. على سبيل المثال ، إذا كانت بطاقة الرسومات الخاصة بك متصلة بفتحة PCIe x16 ، فهذا يعني أن لديها 16 مسارًا مستقلًا مخصصة لها فقط. لا يمكن لأي مكون آخر استخدام هذه الممرات باستثناء بطاقة الرسومات.

إليك فكرة قد تسهل عليك فهم ممرات PCI Express: تخيل فقط أن PCI Express هو طريق سريع والسيارات التي تسير عليه هي البيانات التي يتم نقلها. كلما زاد عدد الممرات المتوفرة لديك على الطريق السريع ، زاد عدد السيارات التي يمكنها القيادة عليها ؛ كلما زاد عدد ممرات PCIe لديك ، زادت البيانات التي يمكن نقلها.

PCI Express مثل الطريق السريع ، وممرات PCIe هي ... ممراتها

يمكن أن تناسب بطاقة PCI Express وتعمل على أي فتحة PCIe متوفرة على اللوحة الأم ، طالما أن هذه الفتحة ليست أصغر من بطاقة التوسيع. على سبيل المثال ، يمكنك تركيب بطاقة PCIe x1 في فتحة PCIe x16. ومع ذلك ، لا يمكنك فعل العكس. يمكنك ، على سبيل المثال ، تركيب بطاقة صوت PCIe x1 في فتحة PCIe x16 ، لكن لا يمكنك تركيب بطاقة رسومات PCIe x16 في فتحة PCIe x1.

بطاقة PCIe x1 في فتحة PCIe x16

ما هي إصدارات PCI Express المتوفرة ، وما سرعات نقل البيانات (النطاق الترددي) التي تدعمها؟

هناك أربعة إصدارات من PCI Express قيد الاستخدام اليوم: PCI Express 1.0 و PCI Express 2.0 و PCI Express 3.0 و PCI Express 4.0. يدعم كل إصدار من PCIe تقريبًا ضعف عرض النطاق الترددي لـ PCIe السابق . إليك ما يقدمه كل منهم:

• PCI Express 1.0: يبلغ عرض النطاق الترددي 250 ميجابايت / ثانية لكل حارة
• PCI Express 2.0: يبلغ عرض النطاق الترددي 500 ميجابايت / ثانية لكل حارة
• PCI Express 3.0: يبلغ عرض النطاق الترددي 984.6 ميجابايت / ثانية لكل حارة
• PCI Express 4.0: يبلغ عرض النطاق الترددي 1969 ميجابايت / ثانية لكل مسار

هل تتذكر أن فتحات PCIe لا يمكنها تقديم ممر واحد فحسب ، بل ممرات أكثر؟ يتم ضرب قيم النطاق الترددي التي شاركناها في عدد الممرات المتاحة في فتحة PCIe. إذا كنت تريد حساب مقدار النطاق الترددي المتاح لبطاقة توسع معينة ، فيجب عليك مضاعفة عرض النطاق الترددي لـ PCIe لكل حارة مع عدد الممرات المتاحة لها.

على سبيل المثال ، تتمتع بطاقة الرسومات التي تدعم PCI Express 4.0 والمتصلة بفتحة PCIe x16 بإمكانية الوصول إلى عرض نطاق ترددي إجمالي يبلغ حوالي 31.51 جيجابايت / ثانية. هذه نتيجة ضرب 1969 ميجابايت / ثانية في 16 (عرض النطاق الترددي لـ PCIe لكل حارة * 16 ممرًا). مثير للإعجاب ، أليس كذلك؟

إليك كيفية تحجيم إصدارات PCI Express عندما تأخذ ممرات PCI Express في الاعتبار:

إصدارات وعرض النطاق الترددي PCI Express

في المستقبل ، هناك إصدارات جديدة من PCI Express قادمة ، مثل PCI Express 5.0 و PCI Express 6.0. تم الانتهاء من مواصفات PCIe 5.0 في صيف عام 2019 ، حيث تقدم عرض نطاق ترددي يصل إلى 3938 ميجابايت / ثانية لكل ممر وما يصل إلى 63 جيجابايت / ثانية بتكوين x16. ومع ذلك ، من المحتمل ألا نراه قريبًا على أجهزة الكمبيوتر الخاصة بالمستهلكين.

هل يتوفر أحدث PCI Express 4.0 على نطاق واسع؟

في الوقت الحالي ، يعد PCI Express 4.0 أسرع المواصفات المتاحة لأجهزة الكمبيوتر المنزلية. ومع ذلك ، فإن PCI Express 4.0 مدعوم من AMD فقط على أحدث اللوحات الأم التي تعتمد على مجموعة شرائح X570 المقترنة بمعالجات AMD Ryzen من الجيل الثالث. ما لم يكن لديك هذه ، فلا فائدة من شراء بطاقات الرسومات أو محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة التي تدعم PCIe 4.0.

اللوحة الأم التي تستخدم شرائح AMD's X570 ، والتي تدعم PCI Express 4

بالحديث عن ذلك ، على الرغم من وجود العديد من محركات أقراص الحالة الصلبة التي تدعم PCIe 4.0 ، فإن بطاقات الرسومات الوحيدة التي تعمل على PCIe 4.0 هي AMD's Radeon RX 5000s ، مثل Radeon RX 5700 XT و Radeon RX 5700 . لم تقدم Intel بعد دعمًا لـ PCI Express 4.0 على أي من أجهزتها.

AMD Radeon RX 5700 XT: بطاقة رسوميات تدعم PCI Express 4.0

كيف يؤثر PCI Express 4.0 على سرعة بطاقة الرسومات الخاصة بك؟

يسأل بعض الأشخاص سؤالًا مثيرًا للاهتمام: هل تؤثر مواصفات PCI Express 4.0 الأسرع والأحدث بشكل إيجابي على سرعة بطاقة الرسومات؟ الجواب السريع هو لا ، لا ، ولا تحصل على المزيد من الإطارات في الثانية! إليكم السبب:

عندما تلعب لعبة ما ، تستخدم بطاقة الرسومات ذاكرة الوصول العشوائي المخصصة (GDDR) الخاصة بها لتثبيت الأنسجة المستخدمة لعرض الإطارات على الشاشة. إلى جانب ساعات GPU ، تعد ذاكرة الرسومات هذه أهم شيء بالنسبة لعدد الإطارات التي تحصل عليها كل ثانية.

يجب أن تستخدم بطاقة الرسومات فقط واجهة PCI Express التي تربطها باللوحة الأم عندما تحتاج إلى الاتصال بالمعالج أو تحميل مواد من ذاكرة النظام (ذاكرة الوصول العشوائي للكمبيوتر). لا يفترض أن يحدث هذا كثيرًا ، لأن بطاقات الرسومات الحديثة بها الكثير من ذاكرة الوصول العشوائي المخصصة الخاصة بها. وحتى في حالة حدوث ذلك ، فبمجرد نقل الأنسجة عبر واجهة PCI Express من ذاكرة الوصول العشوائي للنظام وتحميلها في ذاكرة بطاقة الرسومات ، فإنها تظل هناك. والسبب في ذلك هو أن ذاكرة الرسومات أسرع بعدة مرات من ذاكرة الوصول العشوائي للنظام.

يستخدم ASRock AMD Radeon RX 5700 XT Taichi X 8G OC + PCIe 4.0

لا تحتاج أي من بطاقات الرسومات المتوفرة اليوم إلى النطاق الترددي الكامل الذي توفره فتحات PCI Express 4.0 x16. لمزيد من المعلومات ، اقرأ تحليلنا حول تأثير PCI Express 4.0 على PCI Express 3.0 في أجهزة كمبيوتر سطح المكتب اليوم: PCI Express 4 مقابل PCIe 3: هل هناك تحسن في الأداء؟

ماذا عن توافق إصدارات PCI Express؟

جميع إصدارات PCI Express متوافقة مع بعضها البعض. على سبيل المثال ، تعمل بطاقة الرسومات PCI Express 4.0 حتى إذا قمت بتوصيلها بلوحة أم تدعم فقط PCI Express 3.0 أو حتى 2.0. ومع ذلك ، فإن النطاق الترددي لواجهة PCI Express مقيد بأصغر عامل. على سبيل المثال ، إذا قمت بتوصيل PCI Express 4.0 SSD باللوحة الأم التي تدعم PCI Express 3.0 فقط ، فإن SSD يعمل على PCIe 3.0. بدلاً من الوصول إلى عرض نطاق ترددي يبلغ 7.88 جيجابايت / ثانية ، يمكنه فقط استخدام 3.94 جيجابايت / ثانية ، وبالتالي تنخفض السرعة النظرية القصوى إلى النصف.

هل لديك أي أسئلة أخرى بخصوص PCI Express؟

الآن يجب أن يكون لديك فكرة أفضل عن ماهية PCI Express ، وفهم المزيد حول الأنواع المختلفة من فتحات PCIe والممرات والإصدارات. هل لديك أي أسئلة أخرى قد نجيب عليها؟ إذا قمت بذلك ، أو إذا كان لديك شيء تضيفه إلى هذه المقالة ، فلا تتردد في ترك تعليق أدناه.