فناوری PCIe به زبان ساده
فناوری PCIe (مخفف عبارت Pipheral Component Interconnect Express) یک استاندارد رابط برای اتصال قطعات پرسرعت است. هر مادربرد کامپیوتر دارای تعدادی اسلات PCIe می‌باشد که برای اضافه کردن پردازنده‌ی گرافیکی، کارت‌های RAID، کارت‌های WiFi و یا درایوهای SSD استفاده می‌شود. اگر سیستم شما از این تکنولوژی پشتیبانی کند، می‌تواند داده‌های شما را با بهترین سرعت و عملکرد پردازش نماید. نسخه‌ی رابط PCIe در مادربردهای سازگار، ممکن است متفاوت باشد. در این مقاله به تعریف و چگونگی فناوری PCIe می‌پردازیم و با انواع نسخه‌های آن آشنا می‌شویم.
مقایسه نسل‌های PCIe
اسلات‌های PCIe دارای پیکربندی‌های فیزیکی مختلفی هستند: x1, x4, x8, x16, x32.
عدد بعد از x نشان‌دهنده‌ی تعداد خطوط اسلات PCIe جهت ورود و خروج دیتا است. مثلاً اسلات PCIe x1 دارای یک خط است و می‌تواند داده‌ها را با یک بیت در هر چرخه جابه‌جا کند. اسلات PCIe x2 نیز دو خط دارد که داده‌ها را با دو بیت در هر چرخه جابه‌جا می‌نماید. همچنین شما می‌توانید از کارتی با پشتیبانی PCIe x1، برای اسلات PCIe x16 استفاده نمایید؛ اما پهنای باندی به اندازه‌ی PCIe x1 دریافت خواهید کرد. برعکس نیز نتیجه همین گونه می‌باشد. مثلاً اگر از کارت سازگار با PCIe x8 برای اسلات PCIe x4 استفاده کنید، تنها نیمی از پهنای باند PCIe x8 را دریافت می‌کنید. پردازنده‌های گرافیکی برای ارائه‌ی عملکرد کامل به اسلات PCIe x16 نیاز دارند.
در حال حاضر فناوری PCIe در پنج نسل مختلف ارائه می‌شود: PCIe 1.0, PCIe 2.0, PCIe 3.0, PCIe 4.0, PCIe 5.0. با ورود نسل‌های جدید پهنای باند دو برابر شده و عملکرد دریافتی سیستم بستگی به نسل PCIe دارد. برای مثال اگر از کارتی با پشتیبانی PCIe 2.0 برای اسلات PCIe 3.0 استفاده می‌کنید، پهنای باند و کارایی PCIe 2.0 نصیبتان خواهد شد.
در فناوری PCIe 6.0 نرخ انتقال داده به 64 گیگاترنسفر بر ثانیه در هر پین خواهد رسید که از PCIe 5.0 بیشتر است.
فناوری PCIe 4.0 و PCIe 5.0؛ جدیدترین نسل منتشر شده‌ی PCIe
تکنولوژی PCIe 4.0 در سال 2017 معرفی شد که از توان عملیاتی 64 گیگابایت بر ثانیه برخوردار می‌باشد. در سال 2019 حافظه‌های SSD قابلیت پشتیبانی از این نسخه را پیدا کردند و اکنون سرورهای درجه یک سازمانی نیز با PCIe 4.0 سازگار هستند. پردازنده‌های سری AMD Ryzen 3000 اولین پردازنده‌ی دسکتاپی با پشتیبانی از فناوری PCIe 4.0 هستند که در ژوئیه سال 2019 معرفی شدند. اگر می‌خواهید از این سری پردازنده با عملکرد PCIe 4.0 استفاده کنید، نیاز به مادربردهای جدید با چیپست X570 خواهید داشت.
در ماه مه 2019 فناوری PCIe 5.0 نیز عرضه شد. این فناوری از توان عملیاتی 128 گیگابایت بر ثانیه برخوردار است. با نسل‌های قبلی PCIe سازگاری داشته و در عین حال شامل ویژگی‌های جدیدی از جمله تغییرات الکتریکی برای بهبود یکپارچگی سیگنال و کانکتورهای CEM سازگار با عقب برای کارت‌های افزودنی است. اینتل با پردازنده‌های سری Alder Lake خود برخورداری از فناوری PCIe 5.0 را به بازار عرضه کرد. اولین دستگاه‌های سازگار با PCIe 5.0 تا پایان سال 2022 عرضه خواهند شد.
فناوری PCIe 5.0 برای دستگاه‌هایی با کارایی بالا و بیشترین توان، مانند پردازنده‌های گرافیکی در زمینه‌ی هوش مصنوعی و برنامه‌های شبکه‌ای استفاده می‌شود. بنابراین عمدتاً در مرکز داده شبکه محیط‌های سازمانی محاسباتی، با عملکرد بالا (HPC) کاربرد دارد. برای برنامه‌های کاربردی با توان کمتر مانند رایانه‌های شخصی رومیزی، استفاده از فناوری PCIe 4.0 مناسب است.
نسل آینده PCIe یعنی PCIe 6.0
PCI-SIG نسل جدید این فناوری را یعنی PCIe 6.0 در ابتدای سال 2022 معرفی کرد. اما احتمالاً تا پایان سال 2022 یا حتی 2023 محصولی برای پشتیبانی از این نسل را نخواهیم داشت. PCI 6.0 پهنای باند دوبرابر نسبت به PCI 5.0 دارد و توان عملیاتی به 256 گیگابایت بر ثانیه با خطوط 16 خط می‌رسد. نرخ انتقال داده به 64 گیگاترنسفر بر ثانیه در هر پین خواهد رسید که از PCIe 5.0 بیشتر است.
انتظار می‌رود PCIe 6.0 با نسل‌های قبلی PCIe نیز سازگار باشد.
قرار بر این است که تا سال 2025 فناوری PCIe 7.0 معرفی شود. شما می‌توانید مقاله‌ی مربوط به این خبر را در لینک “فناوری PCie 7.0 در سال 2025 معرفی خواهد شد” مطالعه نمایید.
منبع نوشته: