PCIe چیست؟
PCIe چیست؟
PCIe مخفف Peripheral Component Interconnect Express است. یک استاندارد رابط پرسرعت است که برای اتصال اجزای داخلی مختلف در یک سیستم کامپیوتر یا سرور مورد استفاده قرار میگیرد. PCIe عمدتاً برای اتصال کارت های توسعه (کارت های گرافیک، کارت های شبکه، کنترلرهای ذخیره سازی) به مادربرد استفاده می شود.
اسلات های PCIe روی مادربرد در اندازه های مختلفی در دسترس هستند که به عنوان “خطوط” (یا “لین ها”) شناخته می شوند.پیکربندی های اسلات رایج شامل x1، x4، x8 و x16 است که نشان دهنده تعداد خطوط داده موجود برای ارتباط است. تعداد خطوط بیشتر به طور کلی منجر به نرخ انتقال داده بالاتر بین مادربرد و کارت توسعه می شود.
نکات کلیدی
- :PCIe یک استاندارد رابط پرسرعت برای اتصال قطعات داخلی کامپیوتر.
- کاربرد: اتصال کارت های توسعه مانند کارت گرافیک، کارت شبکه و غیره به مادربرد.
- خطوط (لین ها): اندازه اسلات های PCIe که نشان دهنده سرعت انتقال داده است.
- x1، x4، x8، x16: پیکربندی های رایج اسلات PCIe، که هر چه عدد بیشتر باشد، سرعت انتقال داده بیشتر است.
انواع مختلف اسلات های PCIe
اسلات های PCIe در اندازه های مختلفی ارائه می شوند که هر کدام با یک “x” و به دنبال آن یک عدد مانند x1، x4، x16 مشخص می شوند. این پیکربندی ها تعداد خطوط داده موجود برای ارتباط بین مادربرد و کارت توسعه را تعیین می کنند. در اینجا انواع رایج اسلات های PCIe آورده شده است:
- PCIe x1 :کوچکترین اسلات PCIe است و یک خط منفرد برای ارتباط داده دارد. اسلات های PCIe x1 اغلب برای کارت های توسعه کم تقاضا مانند کارت های صدا، کارت های شبکه و آداپتورهای Wi-Fi استفاده می شوند.
- PCIe x4 :این اسلات چهار خط برای انتقال داده دارد. پهنای باند بیشتری نسبت به اسلات x1 ارائه می دهد و معمولاً برای کارت های توسعه مختلف از جمله کنترلرهای ذخیره سازی، کارت های RAID و برخی از کارت های صدا استفاده می شود.
- PCIe x8:اسلات x8 هشت خط دارد و پهنای باند بیشتری را ارائه می دهد. این اسلات ها به طور معمول برای کارت های توسعه با کارایی بالا که به نرخ انتقال داده بیشتر نیاز دارند، مانند برخی آداپتورهای شبکه و کارت های جمع آوری داده تخصصی استفاده می شوند.
- PCIe x16 : بزرگترین اسلات PCIe با 16 خط داده است. اسلات های PCIe x16 با کارت های گرافیک (GPU) مرتبط هستند و بالاترین پهنای باند موجود در یک مادربرد مصرف کننده استاندارد را ارائه می دهند. سیستم های بازی پیشرفته، تولید محتوا و ایستگاه های کاری اغلب دارای اسلات های PCIe x16 برای پردازش گرافیکی قدرتمند هستند.
نکات مهم:
- اینها رایج ترین پیکربندی های اسلات PCIe هستند، اما تولیدکنندگان مادربرد ممکن است آرایش یا تغییرات اسلات های مختلفی را برای پاسخگویی به موارد استفاده خاص ارائه دهند.
- پهنای باند موجود برای هر اسلات متاثر از نسل PCIeبه عنوان مثال، PCIe 3.0، PCIe 4.0 و غیره قرار می گیرد و می تواند بر عملکرد کلی دستگاه های متصل تأثیر بگذارد.
کارت PCIe چیست؟
کارت PCIe، که به عنوان کارت PCI Express نیز شناخته می شود، یک کارت توسعه است که با استفاده از اسلات PCIe به مادربرد رایانه متصل می شود. این کارت ها برای افزایش عملکرد یک سیستم کامپیوتری با افزودن قابلیت های مختلفی که در مادربرد تعبیه نشده، استفاده می شوند. کارت های PCIe در اشکال مختلفی عرضه می شوند و هر نوع هدف خاصی را دنبال می کند.
در اینجا چند نوع رایج کارت PCIe آورده شده است:
- کارت گرافیک (GPU): برای پردازش و نمایش تصاویر و ویدیوها.
- کارت رابط شبکه (NIC): برای اتصال رایانه به شبکه.
- کارت توسعه USB یا فایروال: برای افزودن پورت های USB یا قابلیت های امنیتی.
- کارت کنترلر ذخیره سازی: برای مدیریت دستگاه های ذخیره سازی مانند هارد دیسک ها و SSD ها.
- کارت صدا: برای پردازش و خروجی صدا.
- کارت کپچر (ضبط): برای ضبط ویدیو و صدا از منابع خارجی.
اینها چند نمونه از انواع کارت های PCIe موجود هستند. کارت های PCIe راهی برای سفارشی سازی و ارتقاء یک سیستم کامپیوتری برای مطابقت با نیازهای خاص، خواه برای بازی، چند رسانه ای، شبکه، ذخیره سازی یا کارهای حرفه ای باشد، هستند.
خط PCIe (PCIe Lane) چیست؟
یک خط PCIe یک کانال داده منفرد در یک اسلات یا اتصال PCIe است که مسیری برای ارسال و دریافت داده بین مادربرد و یک کارت توسعه فراهم می کند. اصطلاح “خط” به مجموعه ای از جفت سیگنال های دیفرانسیل (ارسال و دریافت) اشاره دارد که با هم برای انتقال داده کار می کنند.
تعداد خطوط PCIe در یک اسلات یا اتصال، پهنای باند موجود برای انتقال داده بین مادربرد و کارت توسعه را تعیین می کند. خطوط بیشتر به طور کلی به معنای نرخ انتقال داده بالاتر و عملکرد بهتر است. هر خط PCIe از چندین سیم یا مسیر تشکیل شده است که برای به حداقل رساندن تداخل سیگنال و حفظ یکپارچگی داده در سرعت های بالا طراحی شده اند.
مقایسه نسل های مختلف PCIe
PCIe چندین نسل را پشت سر گذاشته است که هر کدام پیشرفت هایی در نرخ انتقال داده، پهنای باند و ویژگی ها را معرفی می کنند:
- PCIe 1.0 / 1.1
- انتشار: 2003 (1.0)، 2005 (1.1)
- حداکثر پهنای باند در هر خط: 250 مگابایت در ثانیه (1.0)، 250 مگابایت در ثانیه (1.1)
- حداکثر پهنای باند اسلات x16: 4 گیگابایت در ثانیه (1.0)، 4 گیگابایت در ثانیه (1.1)
- به دلیل اولین نسل PCIe، معرفی سرعت های بالاتر از رابط PCI قبلی قابل توجه است.
- PCIe 2.0
- انتشار: 2007
- حداکثر پهنای باند در هر خط: 500 مگابایت در ثانیه
- حداکثر پهنای باند اسلات x16: 8 گیگابایت در ثانیه
- نرخ داده در هر خط را در مقایسه با PCIe 1.0/1.1 دو برابر کرد و در نتیجه پهنای باند کلی بهبود یافت.
- PCIe 3.0
- انتشار: 2010
- حداکثر پهنای باند در هر خط: 1 گیگابایت در ثانیه
- حداکثر پهنای باند اسلات x16: 16 گیگابایت در ثانیه
- دو برابر شدن بیشتر نرخ داده در هر خط را در مقایسه با PCIe 2.0 معرفی کرد و عملکرد بالاتری را برای برنامه های کاربردی پر تقاضا ارائه داد.
- PCIe 4.0
- انتشار: 2017
- حداکثر پهنای باند در هر خط: 2 گیگابایت در ثانیه
- حداکثر پهنای باند اسلات x16: 32 گیگابایت در ثانیه
- دوباره نرخ داده در هر خط را در مقایسه با PCIe 3.0 دو برابر کرد و پهنای باند بیشتری را برای کارت های گرافیک با کارایی بالا و راه حل های ذخیره سازی ارائه داد.
- PCIe 5.0
- انتشار: 2019
- حداکثر پهنای باند در هر خط: 4 گیگابایت در ثانیه
- حداکثر پهنای باند اسلات x16: 64 گیگابایت در ثانیه
- نرخ داده در هر خط را در مقایسه با PCIe 4.0 دو برابر کرد و به سطوح پهنای باند چشمگیری رسید که برای برنامه های کاربردی داده محور در حال ظهور مناسب است.
- PCIe 6.0
- انتشار: 2022
- حداکثر پهنای باند در هر خط: 8 گیگابایت در ثانیه
- حداکثر پهنای باند اسلات x16: 128 گیگابایت در ثانیه
- نرخ داده در هر خط را در مقایسه با PCIe 5.0 دو برابر کرد، و مرزهای انتقال داده با سرعت بالا را برای سیستم های آینده جابجا می کند.
نسل های جدیدتر PCIe پهنای باند بالاتری را ارائه می دهند و امکان انتقال سریعتر داده ها و پشتیبانی بهتر از فناوری هایی مانند گرافیک پیشرفته، ذخیره سازی با سرعت بالا و برنامه های کاربردی داده محور را فراهم می کنند.