PCI Express

PCI Express چیست؟

PCI Express مخفف عبارت Peripheral Component Interconnect Express به معنی اتصال سریع تجهیزات جانبی کامپیوتر می باشد.

PCI Express به صورت اختصاری PCIe نیز استفاده می شود.

PCI Express Logo

استاندارد PCIe توسط گروه مهندسی PCI-SIG طراحی شده. اعضای این گروه تشکیل شده از شرکت های، INTEL، DELL، HP، IBM می باشد که در راستای گسترش تکنولوژی PCIe فعالیت دارند. در واقع قطعات جانبی کامپیوتر مثل کارت گرافیک از طریق تکنولوژی PCIe با مادربورد در ارتباط هستند و از طریق اسلات های روی مادربورد به سیستم متصل می شوند که به آن ها اسلات های PCIe گفته می شود.

اسلات های PCIe روی مادربورد

PCIe چگونه کار می کند؟

PCI Express بر اساس مسیر هایی به نام Lane کار می کند. در هر Lane دو مسیر وجود دارد، یکی برای ارسال و دیگری برای دریافت دیتا.

هر مسیر به دو سیم تقسیم می شود، یعنی مسیر ارسال دو سیم و مسیر دریافت هم دو سیم. مجموعا هر Lane چهار سیم دارد. این خطوط ارتباطی به صورت تک بتی و ارسال و دریافت همزان کار می کنند. هرچه تعداد این خطوط بیشتر باشد، دیتا های بیشتری عبور می کنند در نتیجه پهنای باند بیشتری داریم، این خطوط را به صورت x و همراه با یک عدد نشان می دهند. مثلا x8 یعنی ۸ خط ارتباطی وجود دارد. پس در واقع می توان گفت سرعت انتقال دیتا در x16 به ترتیب بیشتر از x8 و x4 و x1 می باشد.

تکنولوژی PCIe چهار نسخه دارد، نسخه یک و دو از شیوه رمزگذاری ۸b/10b استفاده می کنند، همانطور که می دانید هر ۸ بیت ۱ بایت می شود، PCIe برای انتقال دیتا به ازای هر ۸ بیت، دو بیت اضافه می کند، یکی نشانگر مبدا و دیگری نشانگر مقصد به هر ۸ بیت اطلاعات اضافه می شوند و در مجموع ۱۰ بیت داریم. این دو بیت به تنهایی ۲۰ درصد از پهنای باند را اشغال می کنند. اما در نسخه سوم از روش کد گذاری ۱۲۸b/130b استفاده می شود. یعنی به ازای هر ۱۲۸ بیت دو بیت اضافه می شود. بنابراین به این شکل پهنای باند افزایش پیدا می کند. چون دو بیت (Overhead) به جای اینکه هر ۸ بیت ۲ بیت Overhead داشته باشیم هر ۱۲۸ بیت دو بیت Overhead داریم. نسخه چهار هم از رمز گذاری ۱۲۸b/130b استفاده می کند.

به طور خلاصه PCIe بر اساس انتقال دیتای سریال که از خطوط مشخص عبور می کنند کار می کند. و برای مشخص شدن مبدا و مقصد اطلاعات از روش رمزگذاری استفاده می کند که این روش رمزگذاری به اضافه کلاک پالس، پهنای باند نهایی را تایید می کند.

اگر قطعه جانبی مثل کارت گرافیک نسخه سه PCIe باشد، اما در اسلات PCIe نسخه دو قرار بگیرد سرعت آن محدود به پهنای باند سرعت نسخه دوم می شود. و همینطور اسلات های PCI و PCIe نیز با هم فرق دارند.

اسلات های مختلف PCIe

اسلات ها مدل های مختلفی داردند که از لحاظ عملکرد ریشه ای تفاوتی ندارند، فقط پهنای باند و ظاهر متفاوت دارند. در حال حاظر اسلات های x1 x2 x4 x8 x16 موجود هستند، اما اسلات های x1 و x16 بیشتر استفاده می شوند و روی مادربورد ها وجود دارند.

 نسخه های مختلف PCIe

در سال ۲۰۰۳ نسخه اول PCIe توسط PCI-SIG معرفی شد. با نام دقیق PCIe 1.0a با پهنای باند ۲۵۰ مگابایت در ثانیه، در سال ۲۰۰۵ نسخه اصلاح شده ی آن با نام PCIe 1.1 با همان پهنای باند معرفی شد. در سال ۲۰۰۷ نسخه دوم PCI Express با نام PCIe 2.0 معرفی شد، که دو برابر نسخه اول پهنای باند داشت، یعنی ۵۰۰ مگابایت در ثانیه، مادربورد های مجهز به نسخه دوم دستگاه های نسخه اول را ساپورت میکردند. در سال ۲۰۰۹، نسخه اصلاح شده یعنی PCIe 2.1 معرفی شد که بعضی از امکانات و ویژگی های نسخه سوم را داشت اما با همان سرعت نسخه دوم.

در سال ۲۰۱۰ نسخه سوم PCIe 3.0 معرفی شد که تحول بزرگی در گسترش پهنای باند PCI Express بود. در حال حاظر بیشتر دستگاه ها از نسخه سوم PCIe وجود دارد.

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *