به زبان ساده: PCIe یا PCI اکسپرس چیست؟

تعریف کلی

پی سی آی ای یا پی سی آی اکسپرس یا PCIe مخفف (peripheral component interconnect express) بوده که به معنای اتصال سریع قطعات جانبی است. PCIe درواقع استانداردی برای اتصال پرسرعت تجهیزات و قطعات جانبی رایانه است. در همه‌ی مادربردهای دسکتاپ می‌توان یک سری از این اسلات یا شیارها یافت که می‌توان برای نصب کارت‌های جانبی از جمله کارت گرافیک، کارت RAID، کارت Wi-Fi یا کارت SSD از آن‌ها استفاده کرد. نوع شیار PCIe استفاده‌شده در رایانه شما بستگی به نوع مادربرد شما خواهد داشت.

اسلات های پی سی آی ای با مشخصات فیزیکی متفاوتی عرضه‌شده‌اند: x1, x2, x4, x8, x16, x32. عدد بعد از x نمایانگر تعداد لِینها (مسیری که داده دریافت یا فرستاده می‌شود) در هر شیار است. به‌طور مثال یک شیار PCIe x1 شامل یک لین انتقال داده هست که می‌تواند با سرعت یک بیت بر سیکل انتقال داده انجام دهد و یک شیار PCIe x2 شامل دو عدد لین بوده و با سرعتی معادل با دوبیت بر سیکل انتقال داده انجام خواهد داد. (و بقیه نیز به همین ترتیب).

اتصال سریع قطعات جانبی PCIe مخفف (peripheral component interconnect express)

هرچند که می‌توان یک کارت PCIe x1 را به یک شیار PCIe x16 وصل کرد اما پهنای باند آن کم می‌شود. همچنین می‌توان یک کارت PCIe x8 را روی یک شیار PCIe x4 نصب کرد اما از نصف پهنای باند واقعی می‌توان استفاده برد. معمولاً کارت‌های گرافیکی به یک شیار PCIe x16 برای بهترین بازده نیازمندند.

نسل‌های مختلف پس سی آی ای: PCIe 4.0 و PCIe 5.0

استانداردهای PCIe در حال حاضر در چهار نسل عرضه می‌شوند: PCIe 1.0، PCIe 2.0، PCIe 3.0 و PCIe 4.0 و در هر نسل پهنای باند دو برابر نسل قبلی خود است. پایین‌ترین نسل استفاده‌شده تعیین‌کننده کارایی نهایی شما از کارت توسعه‌ی نصب‌شده خواهد بود. به این معنا که اگر یک کارت PCIe 2.0 را بر روی یک شیار PCIe 3.0 نصب کنید درنهایت کارایی PCIe 2.0 را خواهید داشت.

نسل‌های مختلف پس سی آی ای: PCIe 4.0 و PCIe 5.0

نسل PCIe 4.0

استاندارد PCIe 4.0 که از سال 2017 به کار گرفته شد قادر به انتقال 4 گیگ بر ثانیه است و قابل‌استفاده برای سرورهای سنگین است؛ اما به‌تازگی با SSDها نیز سازگار شده است. پردازنده‌های AMD سری Ryzen 3000 که قرار است امسال راهی بازار شوند، اولین پردازنده‌های دسکتاپ خواهند بود که PCIe 4.0 x16 را به‌راحتی پشتیبانی می‌کنند. لازم است که کاربرها برای پشتیبانی کامل، از چیپستهای سری 500 استفاده کنند.

نسل PCIe 5.0

نسل پنجم PCIe نیز که قابلیت انتقال 128GBps را خواهد داشت، در دست‌ساخت است. این نسخه باوجود سازگاری با نسل‌های قدیمی، از قابلیت‌های جدید نیز برخوردار خواهد بود: ازجمله تغییرات الکتریکی در راستای بهبود کیفیت سیگنال و سازگاری با نسل‌های قدیمی CEM کانکتورها برای نصب کارت‌های توسعه. انتظار می‌رود که نمونه‌های اولیه PCIe 5.0 در سال 2019 شروع بکار کرده و تا 2020 دسترسی گسترده‌تری داشته باشند. گروه مهندسی PCI-SIG که استانداردهای PCIe را طراحی و تعریف می‌کنند، انتظار دارند که برای مدتی نسل PCIe 4.0 و PCIe 5.0 به‌طور هم‌زمان وجود داشته باشند، بدین‌صورت که PCIe 5.0 بیشتر برای پردازش‌های سنگین که نیاز به انتقال داده بسیار بالا دارند استفاده شوند. به‌طور مثال پردازش‌هایی برای کارت‌های گرافیکی هوش مصنوعی و نرم‌افزارهای شبکه؛ بنابراین PCIe 5.0 عمدتاً در مرکز داده‌ها و محیط‌های ابررایانه‌ای (HPC) مورداستفاده قرار می‌گیرند درحالی‌که PCIe 4.0 برای استفاده‌های عمومی‌تر همانند رایانه‌های دسکتاپ کافی خواهد بود.