PCI Express، از نظر فنی Peripheral Component Interconnect Express، اما اغلب با نام اختصاری PCIe یا PCI-E دیده می شود، یک اتصال استاندارد برای دستگاه های داخلی در رایانه است.
به طور کلی، PCI Express به اسلات های توسعه واقعی روی مادربرد اشاره دارد که کارت های توسعه مبتنی بر PCIe و انواع خود کارت های توسعه را می پذیرند.
PCI Express تمام اما جایگزین AGP و PCI شده است، که هر دو جایگزین قدیمی ترین نوع اتصال پرکاربرد به نام ISA شدند.
در حالی که رایانه ها ممکن است دارای انواع مختلفی از اسلات های توسعه باشند، PCI Express رابط داخلی استاندارد در نظر گرفته می شود. امروزه بسیاری از مادربردهای رایانه فقط با اسلات PCIe تولید می شوند.
PCI Express چگونه کار می کند؟
همانند استانداردهای قدیمی‌تر مانند PCI و AGP، یک دستگاه مبتنی بر PCI Express (مانند چیزی که در عکس در این صفحه نشان داده شده است) به طور فیزیکی به یک اسلات PCI Express روی مادربرد می‌چرخد.
رابط PCI Express امکان ارتباط پهنای باند بالا بین دستگاه و مادربرد و سایر سخت افزارها را فراهم می کند.
در حالی که خیلی رایج نیست، یک نسخه خارجی از PCI Express وجود دارد، که جای تعجب نیست که External PCI Express نامیده می شود، اما اغلب به ePCIe کوتاه می شود.
دستگاه‌های ePCIe، که خارجی هستند، به کابل خاصی برای اتصال دستگاه ePCIe خارجی به رایانه از طریق یک درگاه ePCIe، که معمولاً در پشت رایانه قرار دارد، نیاز دارند که توسط مادربرد یا یک کارت PCIe داخلی خاص عرضه می‌شود.
چه نوع کارت های PCI Express وجود دارد؟
به لطف تقاضا برای بازی‌های ویدیویی سریعتر و واقعی‌تر و ابزارهای ویرایش ویدیو، کارت‌های ویدیویی اولین نوع لوازم جانبی رایانه بودند که از پیشرفت‌های ارائه‌شده توسط PCIe استفاده کردند.
در حالی که کارت‌های ویدئویی همچنان رایج‌ترین نوع کارت‌های PCIe هستند که می‌توانید پیدا کنید، دستگاه‌های دیگری که از اتصالات سریعتر به مادربرد، CPU و RAM بهره می‌برند نیز به‌طور فزاینده‌ای با اتصالات PCIe به جای اتصالات PCI ساخته می‌شوند..
برای مثال، بسیاری از کارت‌های صوتی سطح بالا اکنون از PCI Express استفاده می‌کنند، همانطور که تعداد فزاینده‌ای از کارت‌های رابط شبکه سیمی و بی‌سیم استفاده می‌کنند.
کارت‌های کنترل‌کننده هارد دیسک ممکن است بعد از کارت‌های ویدئویی بیشترین بهره را از PCIe ببرند. اتصال یک دستگاه ذخیره‌سازی PCIe با سرعت بالا، مانند یک SSD، به این رابط پهنای باند بالا، خواندن و نوشتن روی درایو را بسیار سریعتر می‌کند. برخی از کنترل‌کننده‌های هارد دیسک PCIe حتی دارای SSD داخلی هستند که نحوه اتصال دستگاه‌های ذخیره‌سازی در داخل یک رایانه را به شدت تغییر می‌دهد.
البته، با PCIe که به طور کامل جایگزین PCI و AGP در مادربردهای جدید شده است، تقریباً هر نوع کارت توسعه داخلی که به آن رابط های قدیمی متکی است برای پشتیبانی از PCI Express بازطراحی می شود.این به‌روزرسانی شامل مواردی مانند کارت‌های توسعه USB، کارت‌های بلوتوث و غیره است.
فرمت های مختلف PCI Express چیست؟
PCI Express x1 … PCI Express 3.0 … PCI Express x16. "x" به چه معناست؟ چگونه متوجه می شوید که رایانه شما از کدام یک پشتیبانی می کند؟ اگر یک کارت PCI Express x1 دارید، اما فقط یک پورت PCI Express x16 دارید، آیا این کار می کند؟ اگر نه، گزینه های شما چیست؟
گیج هستید؟ نگران نباشید؛ تو تنها نیستی!
اغلب هنگام خرید یک کارت توسعه برای رایانه خود، مانند یک کارت ویدیوی جدید، اصلاً مشخص نیست که کدام یک از فناوری های مختلف PCIe با رایانه شما کار می کند یا کدام یک از دیگری بهتر است.
با این حال، به همان اندازه که همه چیز پیچیده به نظر می رسد، زمانی که دو اطلاعات ضروری در مورد PCIe را درک کنید، بسیار ساده است: بخشی که اندازه فیزیکی را توصیف می کند و بخشی که نسخه فناوری را توصیف می کند، هر دو در زیر توضیح داده شده اند.
اندازه PCIe: x16 در مقابل x8 در مقابل x4 در مقابل x1
همانطور که عنوان نشان می دهد، عدد بعد از x نشان دهنده اندازه فیزیکی کارت یا اسلات PCIe است که x16 بزرگترین و x1 کوچکترین است.
در اینجا نحوه شکل گیری اندازه های مختلف آمده است:
| جدول مقایسه اندازه PCI Express | ||
|---|---|---|
| عرض | تعداد پین | 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 میلی متر |
بدون توجه به اندازه اسلات یا کارت PCIe، شکاف کلید، آن فضای کمی در کارت یا اسلات، همیشه در پین 11 است. به عبارت دیگر، این طول پین 11 است که با حرکت از PCIe x1 به PCIe x16 طولانی تر می شود. این امکان انعطاف پذیری برای استفاده از کارت های یک اندازه با اسلات های دیگر را فراهم می کند.
کارت های PCIe در هر شکاف PCIe روی مادربردی که حداقل به اندازه آن بزرگ است، قرار می گیرند. به عنوان مثال، یک کارت PCIe x1 در هر اسلات PCIe x4، PCIe x8 یا PCIe x16 قرار می گیرد. یک کارت PCIe x8 در هر شکاف PCIe x8 یا PCIe x16 قرار می‌گیرد.
کارت‌های PCIe بزرگتر از اسلات PCIe ممکن است در اسلات کوچک‌تر قرار بگیرند، اما فقط در صورتی که با انتهای باز باشد (یعنی در انتها یک درپوش نداشته باشد).
به طور کلی، یک کارت یا اسلات PCI Express بزرگتر از عملکرد بیشتری پشتیبانی می کند، با فرض اینکه دو کارت یا اسلاتی که مقایسه می کنید از یک نسخه PCIe پشتیبانی می کنند.
می توانید یک نمودار کامل pinout را در وب سایت pinouts.ru مشاهده کنید.
نسخه PCIe: 4.0 در مقابل 3.0 در مقابل 2.0 در مقابل 1.0
هر شماره بعد از PCIe که روی یک محصول یا مادربرد پیدا کنید، آخرین شماره نسخه مشخصات PCI Express را نشان می دهد که پشتیبانی می شود.
در اینجا نحوه مقایسه نسخه های مختلف PCI Express آمده است:
| جدول مقایسه عملکرد پیوند PCI Express | ||
|---|---|---|
| نسخه | پهنای باند (در هر خط) | پهنای باند (در هر خط در یک شکاف x16) |
| PCI Express 1.0 | 2 گیگابیت بر ثانیه (250 مگابایت بر ثانیه) | 32 گیگابیت بر ثانیه (4000 مگابایت بر ثانیه) |
| PCI Express 2.0 | 4 گیگابیت بر ثانیه (500 مگابایت بر ثانیه) | 64 گیگابیت بر ثانیه (8000 مگابایت بر ثانیه) |
| PCI Express 3.0 | 7.877 گیگابیت بر ثانیه (984.625 مگابایت بر ثانیه) | 126.032 گیگابیت بر ثانیه (15754 مگابایت بر ثانیه) |
| PCI Express 4.0 | 15.752 گیگابیت بر ثانیه (1969 مگابایت بر ثانیه) | 252.032 گیگابیت بر ثانیه (31504 مگابایت بر ثانیه) |
همه نسخه‌های PCI Express با عقب و جلو سازگار هستند، به این معنی که مهم نیست کارت PCIe یا مادربرد شما از چه نسخه‌ای پشتیبانی می‌کند، آنها باید حداقل در حداقل سطح با هم کار کنند.
همانطور که می بینید، به روز رسانی های اصلی استاندارد PCIe هر بار پهنای باند موجود را به شدت افزایش می دهد و پتانسیل کاری که سخت افزار متصل می تواند انجام دهد به طور قابل توجهی افزایش می دهد.
بهبود نسخه همچنین اشکالات را برطرف کرد، ویژگی‌های افزوده شده و مدیریت انرژی را بهبود بخشید، اما افزایش پهنای باند مهم‌ترین تغییری است که باید از نسخه به نسخه توجه داشت.
به حداکثر رساندن سازگاری PCIe
همانطور که در بخش اندازه‌ها و نسخه‌های بالا خواندید، PCI Express تقریباً از هر پیکربندی که تصور کنید پشتیبانی می‌کند. اگر از نظر بدنی مناسب باشد، احتمالاً کار می‌کند، که عالی است.
با این حال، یک چیز مهم که باید بدانید این است که برای افزایش پهنای باند (که معمولاً برابر با بهترین عملکرد است)، باید بالاترین نسخه PCIe را که مادربرد شما پشتیبانی می کند انتخاب کنید و بزرگترین اندازه PCIe را انتخاب کنید. مناسب خواهد بود.
برای مثال، یک کارت گرافیک PCIe 3.0 x16 بهترین عملکرد را به شما می دهد، اما تنها در صورتی که مادربرد شما از PCIe 3.0 نیز پشتیبانی کند و یک اسلات رایگان PCIe x16 داشته باشد. اگر مادربرد شما فقط از PCIe 2.0 پشتیبانی می کند، کارت فقط تا آن سرعت پشتیبانی شده کار می کند (به عنوان مثال، 64 گیگابیت بر ثانیه در اسلات x16).
بیشتر مادربردها و رایانه های تولید شده در سال 2013 یا بعد از آن احتمالاً از PCI Express نسخه 3.0 پشتیبانی می کنند. اگر مطمئن نیستید کتابچه راهنمای مادربرد یا رایانه خود را بررسی کنید.
اگر نمی توانید اطلاعات قطعی در مورد نسخه PCI که مادربردتان پشتیبانی می کند پیدا کنید، توصیه می کنیم بزرگترین و آخرین نسخه کارت PCIe را خریداری کنید، البته تا زمانی که مناسب باشد.
چه چیزی جایگزین PCIe خواهد شد؟
توسعه دهندگان بازی های ویدیویی همیشه به دنبال طراحی بازی های واقعی تر هستند. آنها تنها زمانی می توانند این کار را انجام دهند که بتوانند داده های بیشتری را از برنامه های بازی خود به هدست واقعیت مجازی یا صفحه نمایش رایانه شما ارسال کنند. برای این کار به رابط های سریع تری نیاز است.
به این دلیل، PCI Express به برتری خود ادامه نخواهد داد و بر موفقیت های خود تکیه می کند. PCI Express 3.0 به طرز شگفت انگیزی سریع است، اما جهان سریعتر می خواهد.
PCI Express 5.0 که در سال 2019 تصویب و منتشر شد، از پهنای باند 31.504 گیگابایت بر ثانیه در هر خط (3938 مگابایت بر ثانیه) پشتیبانی می‌کند، که دو برابر آنچه توسط PCIe 4.0 ارائه می‌شود.
صنعت فناوری بسیاری از استانداردهای رابط غیر PCIe دیگر دارد، اما از آنجایی که آنها به تغییرات سخت افزاری قابل توجهی نیاز دارند، به نظر می رسد PCIe برای مدتی پیشرو باقی بماند.
