منفذ PCIe من الأمور الغير شائعة بدرجة كبيرة بالنسبة لغير المهتمين بمجال الهاردوير؛ على الرغم من أهمية أخذ هذا الجزء بالاعتبار عند بناء حاسوب واختيار قطع العتاد الخاصّ به. وقد تحدثنا في مقالات سابقة عن بعض المفاهيم الهامّة في هذا المجال مثل ما هو VRAM وما أهميتها بالنسبة لبطاقات الرسوميات؟ وتعرفنا أيضًا على ما هو الباد سيكتور وأسبابه؟ وكيف يمكن فحص الهارد منه؟ وفي هذا المقال إن شاء الله سنتحدث بشكل مفصّل عن ما هو منفذ PCIe؟ ما أهميته ووظيفته؟ وما الذي يجب عليك معرفته حول منفذ PCIe عند بناء حاسوبك.
ما هو PCIe؟
- كلمة PCIe هي اختصار لمصطلح "Peripheral Component Interconnect Express"، وهو عبارة عن واجهة توصيل تستخدم عادة في الحواسب الشخصية والأجهزة الإلكترونية الأخرى لنقل البيانات بين المكونات الداخلية للجهاز. تم تطوير معيار PCIe لتحسين سرعة التواصل ونقل البيانات بين مكونات الحاسوب عبر اللوحة الأم، وتحسين الأداء العام للنظام.
- واجهة PCIe هي الواجهة المطوّرة من الواجهة الأقدم PCI، حيث توفر سرعات أعلى وأداء أفضل. تم تصميم PCIe لربط معظم العتاد الخاصّ بالحاسوب مثل المعالج وبطاقات الرسوميات وبطاقات التوسع وأقراص التخزين والأجهزة الأخرى في الحاسوب.
- يوجد حاليًا عتاد حديث مثل بطاقات الرسوميات العالية الأداء ووحدات التخزين السريعة بمنافذ PCIe من أحدث إصدار، حيث يسمح ذلك بنقل البيانات بشكل أسرع وتحسين أداء النظام بشكل عام، وهذا من الأمور التي يجب عليك الانتباه إليها عند بناء حاسوب أو اختيار قطع الهاردوير الخاصّة به لتتوافق مع واجهة PCIe الموجودة في اللوحة الأم، مع الأخذ في الاعتبار إمكانية ترقية الهاردوير في المستقبل.
إصدارات منفذ PCIe
- يتوفر منفذ PCIe بعدة إصدارات تم تطويرها على مدار السنوات الأخيرة، وتزداد سرعة نقل البيانات والباندويدث مع كل إصدار جديد. وكما يمكنك معرفة جيل المعالج بسهولة، يمكنك أيضًا معرفة أجيال أو إصدارات منفذ PCIe وأهم مواصفاتها:
PCIe 1.0
- سنة الإصدار: 2003
- التردد: 2.5GHz
- معدل نقل البيانات: 2.5GT/s
- السعة (Bandwidth): 8 GB/s
PCIe 2.0
- سنة الإصدار: 2007
- التردد: 5GHz
- معدل نقل البيانات: 5GT/s
- السعة (Bandwidth): 16 GB/s
PCIe 3.0
- سنة الإصدار: 2010
- التردد: 8GHz
- معدل نقل البيانات: 8GT/s
- السعة (Bandwidth): 32 GB/s
PCIe 4.0
- سنة الإصدار: 2017
- التردد: 16GHz
- معدل نقل البيانات: 16GT/s
- السعة (Bandwidth): 64 GB/s
PCIe 5.0
- سنة الإصدار: 2019
- التردد: 32GHz
- معدل نقل البيانات: 32GT/s
- السعة (Bandwidth): 128 GB/s
PCIe 6.0
- سنة الإصدار: بحلول 2024
- التردد: 32GHz
- معدل نقل البيانات: 64GT/s
- السعة (Bandwidth): 256 GB/s
أحجام منافذ PCIe واستخداماتها
- تحتوي واجهة PCIe على فتحات ميكانيكية مختلفة الأحجام، مثل x1 | x4 | x8 | x16، وهذه الأحجام تحدد سرعة نقل البيانات القصوى لكل فتحة.
-على سبيل المثال، فإن فتحة PCIe x1 أصغر حجمًا وتقدم سرعات نقل بيانات أقل مقارنة بفتحة PCIe x16 التي تكون أكبر حجمًا وتدعم سرعات نقل أعلى، وهي شائعة في بطاقات الرسوميات عالية الأداء وبطاقات التوسع الأخرى.
PCIe x1
- هو أصغر الأحجام المتوفرة، ويحتوي على مسار واحد فقط، وهو يستخدم عادةً لتوصيل أشياء مثل فلاشة واي فاي أو كروت الذاكرة وبطاقات التوسعة التي تحتاج إلى عرض نطاق ترددي محدود.
PCIe x4
- يحتوي على أربعة مسارات، مما يمنحه سرعة نقل أعلى من PCIe x1، ويُستخدم بشكل عام لبطاقات توسعة أكثر قوة تحتاج إلى عرض نطاق ترددي أكبر، ويمكن استخدامه لتوصيل بطاقات توسعة وسائط هارد SSD.
PCIe x8
يحتوي على ثمانية مسارات، وهو أكثر سرعةً من x4. عادةً ما يُستخدم في بطاقات التوسعة ذات الأداء العالي، مثل بعض بطاقات الشبكة عالية السرعة.
PCIe x16
- يحتوي على ست عشرة مسارًا، ويُعتبر الأكبر والأسرع من حيث النطاق الترددي. أبرز استخدامات هذا النوع في كروت الشاشة GPU عالية الأداء.
أنواع الهاردوير الذي يستخدم منفذ PCIe
- منفذ PCIe يُستخدم بشكل واسع في الكثير من الأجهزة والهاردوير لتحسين الأداء وزيادة سرعة نقل البيانات. وفيما يلي بعض أنواع الهاردوير الشائعة التي تستخدم منافذ PCIe:
بطاقات الرسوميات GPUs
- بطاقات الرسوميات الحديثة هي من أشهر قطع الهاردوير التي تستخدم منافذ PCIe x16 لتوفير سرعة عالية في نقل البيانات بين وحدة المعالجة المركزية ووحدة المعالجة الرسومية، وهذا يعزز أداء الألعاب وتطبيقات التصميم والمحتوى المتعدد الوسائط.
بطاقات الشبكة
- بطاقات الشبكة عالية السرعة مثل بطاقات الإيثرنت بسرعات 10Gb | 25Gb | 40Gb تستخدم منافذ PCIe x4 أو PCIe x8 لتوفير سرعات نقل عالية وأداء أفضل للاتصال بالإنترنت.
بطاقات توسعة الهارد ديسك
- بطاقات توسعة الهارد ديسك بواجهة PCIe هي بطاقات تسمح بتوصيل أقراص صلبة إضافية عن طريق منفذ PCIe في الحاسوب. تُستخدم هذه البطاقات لتوسيع قدرات التخزين للأجهزة التي تحتوي على منافذ PCIe متاحة وتوفر سرعات نقل بيانات أعلى بكثير مقارنة بالواجهات التقليدية مثل SATA.
- بالإضافة إلى ذلك، يمكن استخدام بطاقات توسعة الهارد ديسك PCIe لتجميع محركات أقراص بسعات مختلفة في واجهة RAID.
بطاقات توسعة وسائط M.2 NVMe SSD
- بطاقات وسائط التخزين عالية السرعة NVMe SSD تستخدم منافذ PCIe x4 أو PCIe x2 لتحسين سرعة نقل البيانات وتقليل تأخير الوصول إلى البيانات.
ماذا تحتاج للبحث عنه في منفذ PCIe؟
- بعدم تعرفنا على منفذ PCIe ووظيفته وإصداراته، يجب أن أنوه على الشيء الذي يجب الانتباه منه في هذه النقطة عند تجميع الجهاز الخاصّ بك، وهو مدى توافقية قطع الهاردوير التي تشتريها مع منافذ PCIe في اللوحة الأم.
- على سبيل المثال؛ إذا اشتريت Motherboard مثل B550 وهي لوحة تدعم إصدار PCIe 4.0، فهنا يقضل أن يكون العتاد الخاصّ بك يدعم واجهة PCIe 4.0 حتى تحصل على أقصى استفادة من سرعة نقل البيانات.
- يُرجى العلم أيضًا أن قطع الهاردوير تكون متوافقة مع الواجهات الأقدم. مثلًا إذا نظرنا إلى توافق كرت الشاشة مع المذربورد سنرى أن كارت بواجهة PCIe 4.0 يمكنه أن يعمل على لوحة بواجهة PCIe 3.0 بدون مشاكل، والعكس صحيح. فيمكن استخدام كارت بمعيار PCIe 3.0 على لوحة بواجهة PCIe 4.0.
- في هذه الحالة تكون قدرات البطاقة مقيّدة بسرعات الإصدار الأدنى، بغض النظر عن ما إذا كان الإصدار الأدنى (PCIe 3.0 في هذه الحالة) موجود في الكارت نفسه أو في اللوحة الأم. وهذا يعني أنك لن تستفيد بنسبة 100% من قدرات البطاقة إذا كانت بالفعل تدعم واجهة PCIe 4.0، حتى لو كان الفارق بين أداء الكارت على كلا الواجهتين ليس كبيرًا.
- لهذا الأمر، ولاعتبارات أخرى، يُفضل أن تكون اللوحة الأم والعتاد الخاصّ بالحاسوب يدعمان نفس الواجهة. ضع أيضًا في الاعتبار إمكانية الترقية في المستقبل لعتاد أعلى، وفي هذه الحالة يفضل أن تكون اللوحة الأم تمتلك أحدث واجهة PCIe مناسبة لاستخدامك (PCIe 4.0 هو المعيار الأشهر في الوقت الحالي)، حتى لا تحتاج إلى استبدالها أثناء الترقية.
أيهما أفضل حاليًا PCIe 5.0 | PCIe 4.0؟
- في الوقت الحالي واجهة PCIe 4.0 هي الواجهة الأشهر والأكثر استخدامًا، وحتى الآن لم يتم استغلال واجهة PCIe 5.0 بالشكل الكافي لتحدث فارقًا كبيرًا في أداء الهاردوير. لهذا؛ فالخيار الأفضل حاليًا بالنسبة للميزانية المحدودة يظل PCIe 4.0.
- إذا كانت لديك رفاهية الإنفاق الإضافي على تكوين الجهاز الخاصّ بك، ولديك اهتمام بسرعة الذاكرة العشوائية من نوع DDR5، وكذلك سرعة وسائط التخزين من نوع NVMe SSD، فالاستثمار في واجهة PCIe 5.0 سيكون خيارًا مناسبًا، خاصةّ إذا كنت تنظر لاعتبارات إمكانية الترقية مستقبلًا.