PCI Express هي تقنية شائعة هذه الأيام ، ويسأل الكثير عن ماهيتها ، وماذا تفعل ، ولماذا هناك الكثير من الجلبة حول بطاقات الرسومات ومحركات الأقراص ذات الحالة الصلبة واللوحات الأم التي تدعم PCI Express 4.0 . في هذه المقالة سوف نجيب على هذه الأسئلة. سنحاول أيضًا إلقاء بعض الضوء على ممرات PCIe وأنواع فتحات PCIe الموجودة وما هو الجديد في PCI Express 4.0 . إذا كنت مهتمًا بمعرفة المزيد ، فاقرأ:

ما هو PCI Express وما الذي يمثله؟

^{(PCI Express)}يرمز PCI Express إلى Peripheral Component Interconnect Express ويمثل واجهة قياسية لتوصيل الأجهزة الطرفية باللوحة الأم على الكمبيوتر. بمعنى آخر ، PCI Express أو PCIe المختصر هو واجهة تربط بطاقات التوسع الداخلية^{(is an interface that connects internal expansion cards)} مثل بطاقات الرسومات وبطاقات الصوت ومحولات Ethernet و Wi-Fi^{(graphics cards, sound cards, Ethernet and Wi-Fi adapters)} باللوحة الأم. علاوة على ذلك^{(Furthermore)} ، يتم استخدام PCI Express أيضًا لتوصيل بعض أنواع محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة^{(solid-state drives)} التي عادةً ما تكون سريعة جدًا.

ما أنواع فتحات وأحجام PCI Express المتوفرة ، وماذا تعني ممرات PCIe ؟

لتوصيل بطاقة التوسيع^{(expansion card)} باللوحة الأم ، يستخدم PCI Express فتحات فعلية. فتحات PCI Express^{(PCI Express slot)} الشائعة التي نراها على اللوحات الأم هي PCIe x1 و PCIe x4 و PCIe x8 و PCIe x16 . يخبرنا الرقم الذي يأتي بعد الحرف "x" بالأبعاد المادية لفتحة PCI Express^{(PCI Express slot)} ، والتي بدورها يتم تحديدها من خلال عدد المسامير الموجودة عليها. كلما زاد الرقم ، زادت فتحة PCIe^{(PCIe slot)} وزاد عدد المسامير التي تربط بطاقة التوسيع^{(expansion card)} بالفتحة.

علاوة على ذلك ، يخبرك الرقم "x" أيضًا بعدد الممرات المتاحة في فتحة التوسيع^{(expansion slot)} هذه . إليك كيفية مقارنة فتحات PCIe شائعة الاستخدام :

• PCIe x1: به ممر واحد^{(1 lane)} و 18 سنًا وطول 25 ملم
• PCIe x4: به 4 ممرات^{(4 lanes)} و 32 سنًا وطول 39 ملم
• PCIe x8: به 8 ممرات^{(8 lanes)} و 49 سنًا وطول 56 ملم
• PCIe x16: به 16 مسارًا^{(16 lanes)} و 82 سنًا وطول 89 ملم

ممرات PCI Express^{(PCI Express)} هي مسارات بين مجموعة شرائح اللوحة الأم وفتحات PCIe^{(motherboard chipset and PCIe slots)} أو الأجهزة الأخرى التي تشكل جزءًا من اللوحة الأم ، مثل مقبس المعالج^{(processor socket)} أو فتحات M.2 SSD أو محولات الشبكة أو وحدات تحكم SATA أو وحدات تحكم USB .

في PCI Express ، يكون كل ممر فرديًا ، مما يعني أنه لا يمكن مشاركته بين الأجهزة المختلفة. على سبيل المثال ، إذا كانت بطاقة الرسومات الخاصة بك متصلة بفتحة PCIe x16^{(PCIe x16 slot)} ، فهذا يعني أن لديها 16 مسارًا مستقلًا مخصصة لها فقط. لا يمكن لأي مكون آخر استخدام هذه الممرات باستثناء بطاقة الرسومات.

إليك فكرة قد تسهل عليك فهم ممرات PCI Express : تخيل فقط أن PCI Express هو طريق سريع والسيارات التي تسير عليه هي البيانات التي يتم نقلها. كلما زاد عدد الممرات المتوفرة لديك على الطريق السريع ، زاد عدد السيارات التي يمكنها القيادة عليها ؛ كلما زاد عدد ممرات PCIe لديك ، زادت البيانات التي يمكن نقلها.

يمكن أن تناسب بطاقة PCI Express^{(PCI Express card)} وتعمل على أي فتحة PCIe^{(PCIe slot)} متوفرة على اللوحة الأم ، طالما أن هذه الفتحة ليست أصغر من بطاقة التوسيع^{(expansion card)} . على سبيل المثال ، يمكنك تركيب بطاقة PCIe x1^{(PCIe x1 card)} في فتحة PCIe x16^{(PCIe x16 slot)} . ومع ذلك ، لا يمكنك فعل العكس. يمكنك ، على سبيل المثال ، تركيب بطاقة صوت PCIe x1 في ^{(PCIe x1)}فتحة PCIe x16^{(PCIe x16 slot)} ، لكن لا يمكنك تركيب بطاقة رسومات PCIe x16 في ^{(PCIe x16)}فتحة PCIe x1^{(PCIe x1 slot)} .

ما هي إصدارات PCI Express المتوفرة ، وما سرعات نقل البيانات (النطاق الترددي) التي تدعمها؟

هناك أربعة إصدارات من PCI Express قيد الاستخدام اليوم^{(use today)} : PCI Express 1.0 و PCI Express 2.0 و PCI Express 3.0 و PCI Express 4.0 . يدعم كل إصدار من PCIe تقريبًا ضعف عرض النطاق الترددي لـ PCIe السابق^{(Each PCIe version supports roughly double the bandwidth of the previous PCIe)} . إليك ما يقدمه كل منهم:

• PCI Express 1.0: يبلغ عرض النطاق الترددي 250 MB/s per lane
• PCI Express 2.0: يبلغ عرض النطاق الترددي 500 MB/s per lane
• PCI Express 3.0: يبلغ عرض النطاق الترددي 984.6 MB/s per lane
• PCI Express 4.0: يبلغ عرض النطاق الترددي 1969 MB/s per lane

هل تذكر^(Remember) أن فتحات PCIe^{(PCIe slot)} لا يمكنها تقديم ممر واحد فحسب ، بل ممرات أكثر؟ يتم ضرب قيم النطاق الترددي التي شاركناها في عدد الممرات المتاحة في فتحة PCIe^{(PCIe slot)} . إذا كنت تريد حساب مقدار النطاق الترددي المتاح لبطاقة توسع^{(expansion card)} معينة ، فيجب عليك مضاعفة عرض النطاق الترددي لـ PCIe^{(PCIe bandwidth)} لكل حارة مع عدد الممرات المتاحة لها.

على سبيل المثال ، تتمتع بطاقة الرسومات التي تدعم PCI Express 4.0 والمتصلة بفتحة PCIe x16^{(PCIe x16 slot)} بإمكانية الوصول إلى عرض نطاق ترددي إجمالي يبلغ حوالي 31.51 GB/s . هذه نتيجة ضرب 1969 ^{(multiplying 1969)} MB/s 16 ( عرض النطاق الترددي لـ PCIe^(PCIe) لكل lane * 16 ممر). مثير للإعجاب ، أليس كذلك؟

إليك كيفية توسيع إصدارات PCI Express عندما تأخذ ممرات PCI Express في الاعتبار:

في المستقبل ، هناك إصدارات جديدة من PCI Express قادمة ، مثل PCI Express 5.0 و PCI Express 6.0 . تم الانتهاء من مواصفات PCIe 5.0 في صيف عام 2019 ، حيث تقدم عرض نطاق ترددي يصل إلى 3938 MB/s لكل ممر وما يصل إلى 63 GB/s بتكوين x16^{(x16 configuration)} . ومع ذلك ، من المحتمل ألا نراه قريبًا على أجهزة الكمبيوتر^{(computer hardware)} الخاصة بالمستهلكين .

هل يتوفر أحدث PCI Express 4.0 على نطاق واسع؟

في الوقت الحالي ، يعد PCI Express 4.0 أسرع المواصفات المتاحة لأجهزة الكمبيوتر المنزلية. ومع ذلك ، فإن PCI Express 4.0 مدعوم من AMD فقط على أحدث اللوحات الأم التي تعتمد على مجموعة شرائح X570 المقترنة بمعالجات AMD Ryzen من الجيل الثالث. ^{(PCI Express 4.0 is only supported by AMD on its latest motherboards that are based on the X570 chipset paired with AMD Ryzen processors from the third generation.)}ما لم يكن لديك هذه ، فلا فائدة من شراء بطاقات الرسومات أو محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة التي تدعم PCIe 4.0 .

بالحديث عن ذلك ، على الرغم من وجود العديد من محركات أقراص الحالة الصلبة^(SSDs) التي تدعم PCIe 4.0^{(support PCIe 4.0)} ، إلا أن بطاقات الرسوميات الوحيدة التي تعمل على PCIe 4.0 هي AMD 's Radeon RX ^(Intel)5000s^{(Radeon RX 5000s)} ، مثل Radeon RX 5700 XT و Radeon^{(XT and Radeon RX)} RX 5700 . لـ PCI Express 4.0 على أي من أجهزته.

كيف يؤثر PCI Express 4.0 على سرعة بطاقة الرسومات الخاصة بك؟

يطرح بعض الأشخاص سؤالًا مثيرًا للاهتمام: هل تؤثر مواصفات PCI Express 4.0 الأسرع والأحدث بشكل إيجابي على سرعة بطاقة الرسومات؟ الجواب السريع هو لا^(no) ، لا ، ولا تحصل على المزيد من الإطارات في الثانية! إليكم السبب:

عندما تلعب لعبة ما ، تستخدم بطاقة الرسومات ذاكرة الوصول العشوائي^(RAM) المخصصة ( GDDR ) الخاصة بها لتثبيت الأنسجة المستخدمة لعرض الإطارات على الشاشة. إلى جانب ساعات GPU ، تعد ذاكرة الرسومات هذه أهم شيء بالنسبة لعدد الإطارات التي تحصل عليها كل ثانية.

يجب أن تستخدم بطاقة الرسومات فقط واجهة PCI Express^{(PCI Express interface)} التي تربطها باللوحة الأم عندما تحتاج إلى الاتصال بالمعالج أو تحميل مواد^{(processor or load textures)} من ذاكرة النظام ( ^{(system memory)}ذاكرة الوصول العشوائي^(RAM) للكمبيوتر ). لا يُفترض أن يحدث هذا كثيرًا ، لأن بطاقات الرسومات الحديثة بها الكثير من ذاكرة الوصول العشوائي^(RAM) المخصصة الخاصة بها. وحتى في حالة حدوث ذلك ، فإنه بمجرد نقل الأنسجة عبر واجهة PCI Express من ^{(PCI Express interface)}ذاكرة الوصول العشوائي^(RAM) للنظام وتحميلها في ذاكرة بطاقة الرسومات ، فإنها تظل هناك. والسبب في ذلك هو أن ذاكرة الرسومات أسرع بعدة مرات من ذاكرة الوصول العشوائي^(RAM) للنظام .

لا تحتاج أي من بطاقات الرسومات المتوفرة اليوم إلى النطاق الترددي الكامل الذي توفره فتحات PCI Express 4.0 x16 . لمزيد من المعلومات ، اقرأ تحليلنا حول تأثير PCI Express 4.0^{(impact PCI Express 4.0)} على PCI Express 3.0 في أجهزة كمبيوتر سطح المكتب اليوم: PCI Express 4 مقابل PCIe 3^{(vs PCIe 3)} : هل هناك تحسن في الأداء^{(performance improvement)} ؟

ماذا عن توافق إصدارات PCI Express ؟

جميع إصدارات PCI Express متوافقة مع بعضها البعض. على سبيل المثال ، تعمل بطاقة الرسومات PCI Express 4.0 حتى إذا قمت بتوصيلها بلوحة أم تدعم فقط PCI Express 3.0 أو حتى 2.0. ومع ذلك ، فإن النطاق الترددي لواجهة PCI Express مقيد^{(PCI Express interface)} بأصغر عامل. على سبيل المثال ، إذا قمت بتوصيل PCI Express 4.0 SSD باللوحة الأم التي تدعم فقط PCI Express 3.0 ، فإن SSD يعمل على PCIe 3.0 . بدلاً من الوصول إلى عرض النطاق الترددي 7.88 GB/s ، يمكنه فقط استخدام 3.94 GB/s ، لذلك يتم خفض السرعة النظرية القصوى إلى النصف.

هل لديك أي أسئلة أخرى بخصوص PCI Express ؟

الآن يجب أن تكون لديك فكرة أفضل عن ماهية PCI Express ، وأن تفهم المزيد حول الأنواع المختلفة من فتحات PCIe والممرات والإصدارات. هل لديك أسئلة أخرى قد نجيب عليها؟ إذا قمت بذلك ، أو إذا كان لديك شيء تضيفه إلى هذه المقالة ، فلا تتردد في ترك تعليق أدناه.

What is PCI Express? Do PCIe lanes, slots, and versions matter?

PCI Express іѕ a popular tеchnology these days, and many are asking what it is, whаt it dоes, and why there's so much fυss about graphics cards, solid-ѕtate driveѕ, and motherboards that support PCI Express 4.0. In this articlе, we're going to answеr these questions. Wе are also going to try tо shed somе light on what PCIe lanes are, what types of PCIe slots are there, and what's new in PCI Εxpress 4.0. If you're curious to learn more, read on:

What is PCI Express, and what does it stand for?

PCI Express stands for Peripheral Component Interconnect Express and represents a standard interface for connecting peripheral hardware to the motherboard on a computer. In other words, PCI Express, or PCIe abbreviated, is an interface that connects internal expansion cards such as graphics cards, sound cards, Ethernet and Wi-Fi adapters to the motherboard. Furthermore, PCI Express is also used to connect some types of solid-state drives that are usually very fast.

What types of PCI Express slots and sizes are there, and what to PCIe lanes mean?

To interconnect the expansion cards to the motherboard, PCI Express uses physical slots. The common PCI Express slots we see on motherboards are PCIe x1, PCIe x4, PCIe x8, and PCIe x16. The number that comes after the "x" letter tell us the physical dimensions of the PCI Express slot, which, in its turn, is determined by the number of pins on it. The higher the number, the longer the PCIe slot and the more pins that interconnect the expansion card to the slot.

Furthermore, the "x" number also tells you how many lanes are available in that expansion slot. Here's how the commonly used PCIe slots compare:

• PCIe x1: has 1 lane, 18 pins, and 25 mm in length
• PCIe x4: has 4 lanes, 32 pins, and 39 mm in length
• PCIe x8: has 8 lanes, 49 pins, and 56 mm in length
• PCIe x16: has 16 lanes, 82 pins, and 89 mm in length

PCI Express lanes are paths between the motherboard chipset and PCIe slots or other devices that are part of the motherboard, such as the processor socket, M.2 SSD slots, network adapters, SATA controllers, or USB controllers.

In PCI Express, each lane is individual, meaning that it cannot be shared between different devices. For example, if your graphics card is connected to a PCIe x16 slot, it means that it has 16 independent lanes dedicated just to it. No other component can use those lanes except the graphics card.

Here's an idea that might make it easier for you to grasp what PCI Express lanes are: just imagine that PCI Express is a highway and the cars that drive on it are the data that's being transferred. The more lanes you have available on a highway, the more cars that can drive on it; the more PCIe lanes you have, the more data that can be transferred.

A PCI Express card can fit and work on any PCIe slot available on the motherboard, as long as that slot is not smaller than the expansion card. For example, you can fit a PCIe x1 card in a PCIe x16 slot. However, you can't do the opposite. You can mount, for instance, a PCIe x1 sound card in a PCIe x16 slot, but you cannot mount a PCIe x16 graphics card in a PCIe x1 slot.

What PCI Express versions are there, and what data transfer speeds (bandwidth) do they support?

There are four versions of PCI Express in use today: PCI Express 1.0, PCI Express 2.0, PCI Express 3.0, and PCI Express 4.0. Each PCIe version supports roughly double the bandwidth of the previous PCIe. Here's what each of them offers:

• PCI Express 1.0: has a bandwidth of 250 MB/s per lane
• PCI Express 2.0: has a bandwidth of 500 MB/s per lane
• PCI Express 3.0: has a bandwidth of 984.6 MB/s per lane
• PCI Express 4.0: has a bandwidth of 1969 MB/s per lane

Remember that PCIe slots can offer not just one, but more lanes? The bandwidth values we shared are multiplied by the number of lanes available on a PCIe slot. If you want to calculate how much bandwidth is available for a certain expansion card, you have to multiply its PCIe bandwidth per lane with the number of lanes that are available for it.

For example, a graphics card that supports PCI Express 4.0 and is connected to a PCIe x16 slot has access to a total bandwidth of about 31.51 GB/s. That's the result of multiplying 1969 MB/s by 16 (PCIe bandwidth per lane * 16 lanes). Impressive, right?

Here's how PCI Express versions scale when you take PCI Express lanes into account:

In the future, there are new PCI Express versions coming, such as PCI Express 5.0 and PCI Express 6.0. The PCIe 5.0 specification has been finalized in the summer of 2019, offering a bandwidth of up to 3938 MB/s per lane and up to 63 GB/s in x16 configuration. However, we're likely not going to see it soon on consumer-grade computer hardware.

Is the latest PCI Express 4.0 widely available?

For now, PCI Express 4.0 is the fastest specification available for home computers. However, PCI Express 4.0 is only supported by AMD on its latest motherboards that are based on the X570 chipset paired with AMD Ryzen processors from the third generation. Unless you have these, there's no point in buying graphics cards or solid-state drives that support PCIe 4.0.

Speaking of which, although there are already many SSDs that support PCIe 4.0, the only graphics cards that do work on PCIe 4.0 are AMD's Radeon RX 5000s, such as Radeon RX 5700 XT and Radeon RX 5700. Intel has yet to offer support for PCI Express 4.0 on any of its hardware.

How does PCI Express 4.0 affect the speed of your graphics card?

Some people are asking an interesting question: Does the faster and newer PCI Express 4.0 specification positively affect the speed of the graphics card? The quick answer is no, it doesn't, and you do not get more frames per second! Here's why:

When you are playing a game, the graphics card uses its dedicated RAM (GDDR) to hold the textures used for rendering the frames on the screen. Besides the GPU clocks, that graphics memory is the most important thing for how many frames you get each second.

The graphics card only has to use the PCI Express interface that connects it to the motherboard when it needs to communicate with the processor or load textures from the system memory (the computer's RAM). That's not supposed to happen often, as modern graphics cards have a lot of dedicated RAM of their own. And, even if/when it happens, once the textures have been transferred via the PCI Express interface from the system RAM and have been loaded into the graphics card's memory, they stay there. The reason for that is that the graphics memory is many times faster than the system's RAM.

None of the graphics cards available today need the full bandwidth offered by the PCI Express 4.0 x16 slots. For further information, read our analysis about the impact PCI Express 4.0 has versus PCI Express 3.0 in today's desktop computers: PCI Express 4 vs PCIe 3: Is there a performance improvement?

What about PCI Express versions compatibility?

All PCI Express versions are compatible with one another. For example, a PCI Express 4.0 graphics card works even if you connect it to a motherboard that only supports PCI Express 3.0 or even 2.0. However, the bandwidth of the PCI Express interface is limited by the smallest factor. For example, if you connect a PCI Express 4.0 SSD to a motherboard that only supports PCI Express 3.0, that SSD works on PCIe 3.0. Instead of having access to a bandwidth of 7.88 GB/s, it can only use 3.94 GB/s, so its maximum theoretical speed is halved.

Do you have any other questions regarding PCI Express?

Now you should have a better idea of what PCI Express is, and understand more about the different types of PCIe slots, lanes, and versions. Do you have any other questions that we might answer? If you do, or if you have something to add to this article, do not hesitate to leave a comment below.

Related posts

• PCI Express 4 مقابل PCIe 3: هل هناك تحسن في الأداء؟

• فيركلوكيد AMD Ryzen 5 5600X في 4.8 غيغاهرتز: هل يستحق كل هذا العناء؟

• هل يعمل ReadyBoost؟ هل يحسن أداء أجهزة الكمبيوتر الأبطأ؟

• مايكروسوفت تشحن جهاز Surface Pro الجديد. 11 شيئاً يجب أن تعرفها!

• Windows 11 مقابل Windows 10 على معالجات Intel Core من الجيل الثاني عشر

• ICM ما ه كيفية استخدامه لتثبيت ملف تعريف الألوان في نظام التشغيل Windows 10؟

• كيفية استخدام Windows Mobility Center في Windows 10

• كيفية التحقق من BIOS version من Windows (8 طرق)

• 5 طرق لإخراج لdrive or USB الصلبة الخارجية من Windows 10

• M.2 مقابل NVMe: ما هو الفرق عندما يتعلق الأمر بمحركات SSD؟

• 5 طرق لإعادة تسمية أي محرك في نظام التشغيل Windows 10

• كيفية تخصيص إعدادات التشغيل التلقائي في Windows لجميع الوسائط والأجهزة

• حاسمة P5 500GB PCIe M.2 2280SS SSD review

• مراجعة Kingston DataTraveler Elite G2: محرك أقراص فلاش USB 3.1 المتين!

• طريقتان لحذف قسم ، في Windows ، بدون تطبيقات الطرف الثالث

• كيفية اختبار ذاكرة الوصول العشوائي الخاصة بك مع Windows Memory Diagnostic tool

• أسئلة بسيطة: ما هي مفاتيح لوحة المفاتيح F1 و F2 و F3 إلى F12 المستخدمة؟

• كيفية إضافة طابعة محلية على كمبيوتر Windows 10 الخاص بك، باستخدام USB cable

• كيفية تغيير إعدادات لوحة اللمس في Windows 11

• ما هي برامج التشغيل؟ ماذا يفعل السائق؟