PCI Express ، تقنيًا Peripheral Component Interconnect Express ولكن غالبًا ما يتم اختصاره كـ PCIe أو PCI-E ، هو اتصال قياسي للأجهزة الداخلية في الكمبيوتر.
بشكل عام ، يشير PCI Express إلى فتحات التوسعة الفعلية على اللوحة الأم التي تقبل بطاقات التوسيع القائمة على PCIe وأنواع بطاقات التوسيع نفسها.
PCI Express كلها لكنها حلت محل AGP و PCI ، وكلاهما حل محل أقدم نوع اتصال شائع الاستخدام يسمى ISA.
بينما قد تحتوي أجهزة الكمبيوتر على أنواع مختلفة من فتحات التوسعة ، يعتبر PCI Express هو الواجهة الداخلية القياسية. يتم تصنيع العديد من اللوحات الأم لأجهزة الكمبيوتر اليوم فقط بفتحات PCIe.
كيف يعمل PCI Express؟
مثل المعايير القديمة مثل PCI و AGP ، ينزلق الجهاز المستند إلى PCI Express (مثل الجهاز الموضح في الصورة في هذه الصفحة) فعليًا في فتحة PCI Express على اللوحة الأم.
تسمح واجهة PCI Express بالاتصال بنطاق ترددي عالٍ بين الجهاز واللوحة الأم والأجهزة الأخرى.
رغم أنه ليس شائعًا جدًا ، إلا أن هناك إصدارًا خارجيًا من PCI Express موجود ، ويطلق عليه بشكل غير مفاجئ PCI Express الخارجي ولكن غالبًا ما يتم اختصاره إلى ePCIe.
أجهزة ePCIe ، نظرًا لكونها خارجية ، تتطلب كبلًا خاصًا لتوصيل جهاز ePCIe الخارجي بالكمبيوتر عبر منفذ ePCIe ، الموجود عادةً في الجزء الخلفي من الكمبيوتر ، والذي يتم توفيره إما عن طريق اللوحة الأم أو بطاقة PCIe داخلية خاصة.
ما هي أنواع بطاقات PCI Express الموجودة؟
بفضل الطلب على أدوات تحرير الفيديو وألعاب الفيديو الأسرع والأكثر واقعية ، كانت بطاقات الفيديو هي الأنواع الأولى من ملحقات الكمبيوتر للاستفادة من التحسينات التي تقدمها PCIe.
بينما لا تزال بطاقات الفيديو هي النوع الأكثر شيوعًا لبطاقات PCIe التي ستجدها ، فإن الأجهزة الأخرى التي تستفيد من الاتصالات الأسرع إلى حد كبير باللوحة الأم ووحدة المعالجة المركزية وذاكرة الوصول العشوائي يتم تصنيعها بشكل متزايد باستخدام اتصالات PCIe بدلاً من توصيلات PCI
على سبيل المثال ، تستخدم العديد من بطاقات الصوت المتطورة الآن PCI Express ، كما يفعل عدد متزايد من بطاقات واجهة الشبكة السلكية واللاسلكية.
قد تكون بطاقات التحكم في القرص الصلب هي الأكثر استفادة من PCIe بعد بطاقات الفيديو. يتيح توصيل جهاز تخزين PCIe عالي السرعة ، مثل SSD ، بواجهة النطاق الترددي العالي هذه قراءة أسرع بكثير من محرك الأقراص والكتابة إليه. تتضمن بعض وحدات التحكم في محرك الأقراص الثابتة PCIe محرك أقراص الحالة الصلبة المدمج ، مما يغير بشكل كبير كيفية اتصال أجهزة التخزين داخل الكمبيوتر.
بالطبع ، مع استبدال PCIe لـ PCI و AGP بالكامل في اللوحات الأم الأحدث ، يتم إعادة تصميم كل نوع من بطاقات التوسيع الداخلية التي تعتمد على تلك الواجهات القديمة لدعم PCI Express.يتضمن التحديث أشياء مثل بطاقات توسيع USB ، وبطاقات Bluetooth ، وما إلى ذلك.
ما هي تنسيقات PCI Express المختلفة؟
PCI Express x1 … PCI Express 3.0 … PCI Express x16. ماذا يعني "س"؟ كيف يمكنك معرفة ما إذا كان جهاز الكمبيوتر الخاص بك يدعم أي منها؟ إذا كانت لديك بطاقة PCI Express x1 ، ولكن لديك فقط منفذ PCI Express x16 ، فهل يعمل ذلك؟ إذا لم يكن كذلك ، فما هي خياراتك؟
مرتبك؟ لا تقلق؛ لست وحدك!
غالبًا ما يكون الأمر غير واضح على الإطلاق عند التسوق للحصول على بطاقة توسعة لجهاز الكمبيوتر الخاص بك ، مثل بطاقة الفيديو الجديدة ، أي من تقنيات PCIe المختلفة تعمل مع جهاز الكمبيوتر الخاص بك أو أيهما أفضل من الآخر.
ومع ذلك ، بقدر ما يبدو الأمر معقدًا ، يكون الأمر بسيطًا جدًا بمجرد أن تفهم الجزأين الأساسيين من المعلومات حول PCIe: الجزء الذي يصف الحجم المادي والجزء الذي يصف إصدار التكنولوجيا ، وكلاهما موضح أدناه.
أحجام PCIe: x16 مقابل x8 مقابل x4 مقابل x1
كما يوحي العنوان ، يشير الرقم بعد x إلى الحجم المادي لبطاقة PCIe أو الفتحة ، حيث تكون x16 هي الأكبر و x1 هي الأصغر.
إليك كيف تتشكل الأحجام المختلفة:
| جدول مقارنة حجم PCI Express | ||
|---|---|---|
| عرض | عدد الدبابيس | الطول |
| PCI Express x1 | 18 | 25 ملم |
| PCI Express x4 | 32 | 39 ملم |
| PCI Express x8 | 49 | 56 ملم |
| PCI Express x16 | 82 | 89 ملم |
بغض النظر عن حجم فتحة PCIe أو البطاقة ، فإن درجة المفتاح ، تلك المساحة الصغيرة في البطاقة أو الفتحة ، تكون دائمًا في Pin 11. بعبارة أخرى ، فإن طول Pin 11 هو الذي يزداد طوله كلما انتقلت من PCIe x1 إلى PCIe x16. يتيح بعض المرونة في استخدام بطاقات بحجم واحد مع فتحات أخرى.
بطاقات PCIe تتلاءم مع أي فتحة PCIe على اللوحة الأم بحجمها على الأقل. على سبيل المثال ، ستلائم بطاقة PCIe x1 أي فتحة PCIe x4 أو PCIe x8 أو PCIe x16. ستلائم بطاقة PCIe x8 أي فتحة PCIe x8 أو PCIe x16.
قد تناسب بطاقات PCIe الأكبر من فتحة PCIe الفتحة الأصغر ولكن فقط إذا كانت مفتوحة النهاية (أي لا تحتوي على سدادة في النهاية).
بشكل عام ، تدعم بطاقة أو فتحة PCI Express الأكبر أداءً أكبر ، على افتراض أن البطاقتين أو الفتحتين اللتين تقارنانهما تدعمان نفس إصدار PCIe.
يمكنك رؤية مخطط pinout الكامل على موقع pinouts.ru.
إصدارات PCIe: 4.0 مقابل 3.0 مقابل 2.0 مقابل 1.0
يشير أي رقم بعد PCIe تجده على المنتج أو اللوحة الأم إلى رقم الإصدار الأخير لمواصفات PCI Express المدعومة.
إليك كيفية مقارنة الإصدارات المختلفة من PCI Express:
| جدول مقارنة أداء وصلة PCI Express | ||
|---|---|---|
| الإصدار | عرض النطاق الترددي (لكل حارة) | عرض النطاق الترددي (لكل حارة في فتحة x16) |
| PCI Express 1.0 | 2 جيجابت / ثانية (250 ميجابايت / ثانية) | 32 جيجابت / ثانية (4000 ميجابايت / ثانية) |
| PCI Express 2.0 | 4 جيجابت / ثانية (500 ميجابايت / ثانية) | 64 جيجابت / ثانية (8000 ميجابايت / ثانية) |
| PCI Express 3.0 | 7.877 جيجابت / ثانية (984.625 ميجابايت / ثانية) | 126.032 جيجابت / ثانية (15754 ميجابايت / ثانية) |
| PCI Express 4.0 | 15.752 جيجابت / ثانية (1969 ميجابايت / ثانية) | 252.032 جيجابت / ثانية (31504 ميجابايت / ثانية) |
جميع إصدارات PCI Express متوافقة مع الإصدارات السابقة والأمامية ، مما يعني أنه بغض النظر عن الإصدار الذي تدعمه بطاقة PCIe أو اللوحة الأم ، يجب أن تعمل معًا ، على الأقل على المستوى الأدنى.
كما ترى ، أدت التحديثات الرئيسية لمعيار PCIe إلى زيادة عرض النطاق الترددي المتاح في كل مرة بشكل كبير ، مما زاد بشكل كبير من إمكانات ما يمكن أن تفعله الأجهزة المتصلة.
تعمل تحسينات الإصدار أيضًا على إصلاح الأخطاء ، والميزات المضافة ، وتحسين إدارة الطاقة ، ولكن الزيادة في النطاق الترددي هي أهم تغيير يتم ملاحظته من إصدار إلى آخر.
تعظيم توافق PCIe
كما تقرأ في أقسام الأحجام والإصدارات أعلاه ، يدعم PCI Express إلى حد كبير أي تكوين يمكنك تخيله. إذا كان مناسبًا جسديًا ، فمن المحتمل أنه يعمل ، وهو أمر ممتاز.
ومع ذلك ، هناك شيء واحد مهم يجب معرفته وهو أنه للحصول على عرض النطاق الترددي المتزايد (والذي يعادل عادةً أفضل أداء) ، ستحتاج إلى اختيار أعلى إصدار من PCIe تدعمه اللوحة الأم واختيار أكبر حجم لـ PCIe سوف يصلح.
على سبيل المثال ، ستمنحك بطاقة الفيديو PCIe 3.0 x16 أفضل أداء ، ولكن فقط إذا كانت اللوحة الأم تدعم أيضًا PCIe 3.0 وتحتوي على فتحة PCIe x16 مجانية. إذا كانت اللوحة الأم تدعم PCIe 2.0 فقط ، فستعمل البطاقة فقط مع تلك السرعة المدعومة (على سبيل المثال ، 64 جيجابت / ثانية في فتحة x16).
ربما تدعم معظم اللوحات الأم وأجهزة الكمبيوتر المصنعة في عام 2013 أو ما بعده PCI Express v3.0. تحقق من اللوحة الأم أو دليل الكمبيوتر إذا لم تكن متأكدًا.
إذا لم تتمكن من العثور على أي معلومات محددة عن إصدار PCI الذي تدعمه اللوحة الأم ، نوصي بشراء أكبر وأحدث إصدار من بطاقة PCIe ، طالما أنها مناسبة بالطبع.
ما الذي سيحل محل PCIe؟
يتطلع مطورو ألعاب الفيديو دائمًا إلى تصميم ألعاب أكثر واقعية من أي وقت مضى. يمكنهم فعل ذلك فقط إذا تمكنوا من تمرير المزيد من البيانات من برامج الألعاب الخاصة بهم إلى سماعة رأس الواقع الافتراضي أو شاشة الكمبيوتر ؛ مطلوب واجهات أسرع لتحقيق ذلك.
لهذا السبب ، لن تستمر PCI Express في السيطرة ، وتستريح على أمجادها. PCI Express 3.0 سريع بشكل مذهل ، لكن العالم يريد أسرع.
PCI Express 5.0 ، الذي تم التصديق عليه وإصداره في عام 2019 ، يدعم عرض نطاق ترددي قدره 31.504 جيجابايت / ثانية لكل ممر (3938 ميجابايت / ثانية) ، أي ضعف ما تقدمه PCIe 4.0.
تمتلك صناعة التكنولوجيا العديد من معايير الواجهة غير PCIe ، ولكن نظرًا لأنها تتطلب تغييرات كبيرة في الأجهزة ، فإن PCIe تتطلع إلى أن تظل رائدة لبعض الوقت في المستقبل.
