رابط PCIe 5.0 چیست و چه تفاوتی با PCIe 4.0 دارد؟

امروزه دستگاه هایی که از PCIe 4.0 پشتیبانی می کنند بسیار رایج شده اند. پشتیبانی از PCIe 4.0 با پردازنده‌ ها و مادربرد های نسل یازدهم Intel Core امکان پذیر شد و اکنون که پلتفرم نسل دوازدهم PCIe 5.0 نیز وارد بازار شده است، سازگاری کامل با نسخه‌ های قبل تر یعنی 4.0 و 3.0 را نیز ارائه می‌ دهد. اما تفاوت بین نسخه های مختلف PCIe چیست؟ سازگاری PCIe با نسل های قبل تر چگونه است؟ و مزایای PCIe در CPU های نسل 12 و 11 چیست؟ بیایید به بررسی نحوه عملکرد PCIe 4.0 و اینکه چرا بخشی جدایی ناپذیر از پلتفرم نسل یازدهم است، بپردازیم.

استاندارد های جدیدتر PCIe به معنای پهنای باند بالاتر در اتصال به GPU، SSD و سایر تجهیزات جانبی است. سیستم های نسل دوازدهم از PCIe 5.0 پشتیبانی می کنند، در حالی که محصولات نسل یازدهم از PCIe 4.0 پشتیبانی می کنند. همه نسل‌ های PCIe سازگار با نسل های قبل تر خود هستند، بنابراین هر بار نیازی نیست به ارتقا مادربرد و پردازنده فکر کنید.

PCIe 4.0 چیست؟

اگر تاکنون یک کامپیوتر یا کیس را اسمبل کرده باشید، می دانید که اسلات های PCIe به صورت افقی در سراسر مادربرد وجود دارند و با یک نگاه می توان آن ها را تشخیص داد. PCIe مخفف عبارت “Peripheral Component Interconnect Express” یک اسلات توسعه است که امکان نصب اجزای جانبی را با پهنای باند بالا امکان پذیر می کند. این اسلات ها معمولاً برای اتصال کارت‌ گرافیک و SSD و همچنین تجهیزات جانبی دیگر مانند کارت‌ صدا و کارت‌ های شبکه بی سیم استفاده می‌ شود.

در مادربرد ها رابط PCIe در انواع x1، x2، x4، x8 و x16 دیده می شوند. رابط های بیشتر به معنای پهنای باند بیشتر و همچنین اسلات بزرگ تر است. کارت گرافیک ها معمولاً در اسلات های x16 نصب می‌ شوند، زیرا بیشترین پهنای باند و به طور سنتی، مستقیم‌ ترین اتصال را به CPU دارند. SSD های مدرن M2.0 نیز از PCIe x4 استفاده می کنند.

هر نسل از PCIe دو برابر سریعتر از نسل قبلی خود است. در حالی که PCIe 3.0 دارای سرعت انتقال داده 8 گیگ در ثانیه بود، PCIe 4.0 داده ها را با سرعت 16 گیگ بر ثانیه و PCIe 5.0 با سرعت 32 گیگ بر ثانیه، منتقل می کند. (نرخ بیت در گیگاترانسفر اندازه گیری می شود تا حداکثر سرعت نظری را قبل از رمزگذاری نشان دهد، سرعت های واقعی ممکن است کندتر باشند.)

در ظاهر، اسلات های جدید تر PCIe بیشتر شبیه به 3.0 هستند. آن ها همچنین دارای سازگاری با نسل های قبل تر و بعد تر هستند. نه تنها می توانید یک اس اس دی PCIe 3.0 را به یک اسلات PCIe 4.0 متصل کنید، بلکه می توانید یک اس اس دی PCIe 4.0 را نیز به یک اسلات PCIe 3.0 متصل کنید.

خطوط PCIe چیست؟

مزیت کلیدی پردازنده های نسل دوازدهم و یازدهم اینتل، اضافه شدن PCIe به CPU به دنبال استاندارد های جدید است. پردازنده‌ های نسل دوازدهم حداکثر 16 خط PCIe 5.0 و چهار خط PCIe 4.0 در CPU را ارائه می‌ دهند، در حالی که پردازنده‌ های نسل یازدهم مانند Intel Core i9-11900K تا 20 خط PCIe 4.0 در CPU را ارائه می‌ دهند.

همه گذرگاه PCIe یکسان کار نمی کنند، گذرگاه های PCIe مستقیماً به CPU متصل می شوند، در حالی که گذرگاه های چیپست (یا PCH) از طریق پیوند DMI (رابط رسانه مستقیم) به CPU متصل می شود.

PCH معمولاً ویژگی‌ های مادربرد مانند دستگاه‌ های USB، شبکه Wi-Fi و اترنت و صدای آنبرد را مدیریت می‌ کند. از آنجایی که پیوند بین CPU و چیپست محدود به پهنای باند کل x8 است، اگر چندین دستگاه ذخیره‌ سازی را به مادربرد وصل کنید و از منابع دیگر نیز استفاده کنید، پیوند اشباع خواهد شد و عملکرد سیستم کاهش میابد. اما اتصال مستقیم به CPU این محدودیت را دور می زند.

با 20 خط PCIe ارائه شده توسط CPU های نسل یازدهم، سازندگان کامپیوتر شخصی امکانات کافی دارند تا یک GPU و یک NVMe SSD را همزمان به CPU اتصال دهند و در عملکرد تغییری ایجاد نشود. با توجه به اینکه PCIe 5.0 دو برابر 4.0 سرعت دارد، پردازنده‌ های نسل دوازدهم نیز همین گزینه را در پهنای باند بالاتر ارائه می‌ کنند.

در گذشته، کاربرانی که به 16 خط PCIe 3.0 دسترسی داشتند، تنها با نصف کردن پهنای باند GPU ، از این مسیر بهینه به CPU، استفاده می‌ کردند و یک درگاه قابل استفاده دیگر ایجاد می‌ کردند.

SSD های PCIe m.2 و SSD های NVMe با استفاده از رایزر کارت‌ گرافیک، از ویژگی سرعت بالاتر نسبت به درایوهایی که از طریق کابل SATA متصل می‌ شوند، برخوردار هستند. توان عملیاتی بالاتر رابط PCIe، به حافظه NVMe اجازه می دهد تا داده های بیشتری را با سرعت بیشتر در صف قرار دهد و اتصال مستقیم به مادربرد نیز تأخیر را کاهش می دهد. همچنین اتصال به خطوط PCIe با حذف فاصله ای که داده ها باید از طریق چیپست طی کنند، بیشتر به کاهش تاخیر کمک می کند.

چرا باید PCIe را ارتقا دهید؟

همانطور که در بالا ذکر شد، قدرت هر نسل از PCIe در توان عملیاتی دو برابر می شود. اما مزیت واقعی PCIe 5.0 سازگاری کامل با نسل های قبل تر و پشتیبانی از نسل های آینده است. با این وضعیت می‌ دانید که سخت‌ افزار جدید روی سیستم شما محدودیت نخواهد داشت.

در حال حاضر، SSD های PCIe 4.0 به گونه ای طراحی شده اند که حداکثر سرعت خواندن/نوشتن بالاتری نسبت به SSD های PCIe 3.0 داشته باشند، اما توان فعلی آن ها در زمینه هایی مانند زمان بارگذاری و انتقال فایل های بزرگ کم است. با گذشت زمان، کنترل‌ کننده‌ های حافظه جدید منتشر خواهند شد و انتظار می‌رود که هم گیمینگ و هم برنامه‌ های کاربردی از مزیت‌ های SSD مدرن بهره ببرند.

پهنای باند بالاتر PCIe 4.0 و 5.0 نیز ممکن است به نفع کارت گرافیک باشد، زیرا توان عملیاتی بالاتر به انتقال سریعتر داده ها به VRAM کمک می کند.

نکته: برای اطلاعات بیشتر در مورد نحوه تشخیص سازگاری کارت گرافیک با مادربرد می توانید به پست دیگر ما مراجعه کنید.

برخی از آزمایش‌ ها نشان می‌ دهند که حتی اجرای بازی‌ های 4K با کارت‌ های گرافیک فعلی، پهنای باند یک اسلات PCIe 3.0 x16 را نیز اشباع نمی‌کند. ممکن است هنگام مقایسه پردازش گرافیکی با رابط PCIe 4.0 در برابر رابط PCIe 3.0 ، مزایای FPS جزئی وجود داشته باشد، اما تفاوت ها به اندازه ای کوچک هستند که قابل توجه نباشند.

به طور خلاصه، سیستم های نسل دوازدهم و نسل یازدهم پلتفرمی را فراهم می‌ کنند که به شما آزادی ارتقا را می‌ دهد. آن ها به شما کمک می کنند تا مطمئن شوید که می توانید از دستگاه های آینده که پتانسیل رایانه شما را افزایش می دهند، بیشترین بهره را ببرید.

برای استفاده از PCIe 4.0 یا 5.0 به چه چیزی نیاز دارم؟

CPU: برای PCIe 5.0، به یک CPU نسل دوازدهم Intel Core نیاز دارید که برای پشتیبانی از گیمینگ از ابتدا با حداکثر 16 خط PCIe 5.0 و حداکثر چهار خط PCIe 4.0 ساخته شده است. برای نسخه 4.0، به یک پردازنده دسکتاپ Intel Core نسل یازدهم نیاز دارید که برای پشتیبانی از بازی از ابتدا با ویژگی هایی مانند PCIe 4.0 و حداکثر 20 خط CPU PCIe ساخته شده است.

مادربرد: برای یک CPU نسل دوازدهم، به یک چیپست سری 600 با سوکت LGA 1700 نیاز دارید. و برای نسل یازدهم نیز، مادربرد های سری 500 از سری Z590 یا B560 نیاز دارید.

دستگاه هایی که از PCIe 4.0 و 5.0 پشتیبانی می کند: کارت گرافیک، حافظه ذخیره سازی و سایر قطعات داخلی، از جمله مواردی هستند که باید در هنگام انتخاب آن ها دقت کنیم که از PCIe 5.0 یا 4.0 پشتیبانی کنند. این موضوع شاید الان مسئله مهمی نباشد، اما رفته رفته و با ارتقا قطعات کامپیوتری، در آینده می تواند برای شما مشکل ساز باشد.

چرا PCIe 4.0 و 5.0 اهمیت دارند؟

پلتفرم‌ های PCIe 5.0 و 4.0 به شما انعطاف‌ پذیری و امکانات بیشتری می‌ دهند. هنگام خرید لوازم جانبی جدید و هنگام پیکربندی آن ها، انتخاب های بیشتری خواهید داشت. با PCIe 5.0، قبل از اینکه محصولات آینده پهنای باند موجود را اشباع کنند، زمان بیشتری خواهید داشت.

بسیاری از کاربران درایو ذخیره سازی یا کارت گرافیک خود را در مقطعی از عمر سیستم خود تعویض می کنند. اگر شما یکی از آن‌ ها هستید، پشتیبانی از PCIe 5.0 تضمین می‌ کند که می‌ توانید از SSD‌ ها و GPU‌ های پیشرفته‌ ای که در چند سال آینده عرضه می‌شوند با تمام توانایی‌ شان استفاده کنید.

علاوه بر این، 20 خط PCIe به دو مورد از مهم‌ ترین تجهیزات جانبی سیستم – یعنی کارت گرافیک و حافظه SSD – اتصال مستقیم‌ تری به CPU می‌ دهد و به طور ملموسی، تأخیر را کاهش می‌ دهد. پیش‌بینی اینکه هر کسی ممکن است در یک یا دو سال آینده چه تجهیزات جانبی جدیدی را بخواهد، دشوار است، اما سیستم‌های نسل دوازدهم به گونه‌ای طراحی شده‌ اند که عملکرد بهینه را از آن ها دریافت کنید.

منبع: intel