پی‌سی‌آی اکسپرس (PCIe) یکی از مهمترین تکنولوژی‌ها بر روی مادربورهای مدرن است و به بهره‌مندی حداکثری از انواع تجهیزات، از سریع‌ترین SSDها گرفته تا قوی‌ترین کارت‌های گرافیک کمک می‌کند. در این مقاله به بررسی این دو استاندارد و مقایسه PCIe 4 با PCIe 3 می پردازیم.

بیشتر بخوانید : ویدیوی آموزشی درباره انواع مادربورد

اما بسته به نوع مادربوردی که می‌خرید، شاید کامپیوتر شما از جدیدترین نسل PCIe 4 پشتیبانی کند که مزایای قابل توجهی نسبت به نسل قبلی خود، یعنی PCIe 3، دارد. در اینجا آنچه را که لازم است درباره‌ی نسل جدید PCIe بدانید، ارائه می‌کنیم.

در دسترس بودن نسخه‌های PCIe

استاندارد PCIe 3 از سال 2010 بر روی تعداد بسیار زیادی از مادربوردهای مختلف وجود دارد و همچنان در سال 2020، پراستفاده‌ترین پورت PCIe است. این تکنولوژی در مادربوردهای سری 300 و 400 برای CPUهای رایزن نسل اول و دومِ برند AMD و همچنین بر روی مادربوردهای سری 300 اینتل برای پردازنده‌های نسل 8 و 9 این شرکت، به کار رفته است. این تکنولوژی در اکثر مادربوردهایی هم که در سال‌های قبل از این نسل از پردازنده‌ها عرضه شده‌اند، دیده می‌شود. PCIe 4 برای اولین‌بار با پردازنده‌های نسل سوم رایزن از برند AMD و بر روی مادربوردهای سری 500 این کمپانی عرضه شد، به ویژه با تراشه‌ی x570. تا اوایل سال 2020، تنها مادربوردهایی که از PCIe 4 پشتیبانی می‌کنند، مجهز به چیپست AMD x570 هستند.

بیشتر بخوانید : PCIe 4.0 چیست و آیا باید سیستم خود را ارتقا دهید؟

شرکت اینتل، هنوز تعهدی رسمی برای پشتیبانی از PCIe 4 در مادربوردهای سازگار با آن، نداده است، اگرچه حافظه‌های SSD خود را که مجهز به PCIe 4 هستند، عرضه کرده است. برخی از شایعات، حاکی از این بود که اینتل قصد دارد استفاده از PCIe 4 را با سی‌پی‌یوهای نسل 10 Comet Lake آغاز کند؛ ولی براساس گفته‌های وبسایت Toms Hardware، به دلیل مشکلاتی که در پیاده‌سازی آن وجود داشت، کمپانی اینتل مجبور شد که از این ویژگی صرف نظر کند. در همین حال، اسناد داخلی اینتل که در گزارش ما منتشر شده، تأیید می‌کند که کارت‌های گرافیک جدید Xe از شرکت اینتل، از PCIe 4 استفاده می‌کنند.

به هرحال ممکن است مادربوردها از نظر فنی از این تکنولوژی پشتیبانی کنند. بنابراین شاید زمانی که نسل بعدی CPUها یعنی Rocket Lake در سال 2021 به بازار آمدند، مدل‌های Comet Lake بتوانند با یک ارتقای تراشه، از این ویژگی بهره‌مند شوند.

برخی دیگر از گمانه‌زنی‌ها، می‌گویند شاید اینتل به طور کامل از تکنولوژی PCIe 4 صرف نظر کند و به جای آن، در نسل‌های آینده‌ی CPU به سمت PCIe 5 برود که اخیرا استانداردسازی شده است.

مقایسه سرعت PCIe 4 با PCIe 3

بزرگ‌ترین مزیت PCIe 4 نسبت به PCIe 3، در سرعت و یا پهنای باند کلی آن است. PCIe 4 نیز همانند نسل‌های قبلی خود، پهنای باند را نسبت به نسل قبلی دو برابر کرده و پهنای باند هر مسیر (lane) را به 2 گیگابایت بر ثانیه (2GBps) افزایش داده است. این فناوری، گزینه‌هایی برای اسلات‌های 8x, 4x, 2x, 1x و 16 پین (16x) دارد که ماکزیمم پهنای باند بالقوه را برای یک اسلات PCIe 4 تا 64 گیگابایت بر ثانیه افزایش می‌دهد.

این ویژگی، به هر وسیله‌ای که به PCIe متصل شود، فضای بیشتری می‌دهد؛ اما برای قدرت‌مندترین کارت‌های گرافیک، واقعا هنوز ضرورتی ندارد. جی‌فورس 2080 Ti که قوی‌ترین کارت گرافیکی است که تابه‌حال ساخته شده است، به پر کردن یک اسلات PCIe 3 با 16 پین (x16) نزدیک هم نمی‌شود. فقط برخی از محدودیت‌ها را در اسلات‌های 8تایی PCIe 3 داریم که TechPowerUp در تست خود در سال 2018 آن را ثابت کرد.

جایی که می‌توان از این پهنای باند اضافی به طور کامل بهره برد، برای کارت‌های اضافی، مثلا حافظه‌ها است. درایوهای چندگانه‌ی PCIexpress 4.0 NVMe برای ارائه‌ی سرعت خواندن/نوشتن تا 15 گیگابایت بر ثانیه، می‌توانند در پیکربندی RAID 0 کار کنند.

Laneهای اضافی و سازگار بودن

در بین کارهای معدودی که می‌توان در آن‌ها از کل پهنای باند PCIe 4 با 16 پین استفاده کرد، مزیت اصلی حداقل در آینده‌ای نزدیک، کاهش نیاز دستگاه‌ها و کارت‌های اضافی به لِین (lane) است. به جای نیازِ یک کارت شبکه‌ی 10 گیگابیتی به چندین لین PCIe 3، این سخت‌افزار می‌تواند تنها با یک اسلات 1 پینی PCIe 4 به کار خود مشغول شود. کارت‌های گرافیک می‌توانند با سرعت PCIe 4 با 8 پین کار کنند که همان پهنای باند PCIe 3 با 16 پین را دارد، اما نیمی از مسیرها (lane) استفاده شده است.

Laneهای اضافی که در اینجا باقی می‌مانند، می‌توانند برای دستگاه‌های دیگر در کیس‌های بزرگ‌تر استفاده شوند یا در سیستم‌های کوچک‌تر، به دستگاه‌های سریع‌تر این امکان را می‌دهند که روی اسلات‌های کوچک‌ترِ PCIe کار کنند.

سخت‌افزارهایی که از PCIe 4 پشتیبانی می‌کنند، فقط به این تکنولوژی محدود نمی‌شوند. اسلات‌های PCIe 4 کاملا با نسخه‌های قبلی سازگار هستند؛ یعنی دستگاه‌هایی که از نسل‌های قبلی PCIe استفاده می‌کنند، چه نسل اول و دوم باشد و چه سوم، بدون مشکل با PCIe 4 کار خواهند کرد.