اسلات PCIe 4.0 چیست و آیا به آن نیاز دارید؟



 

اسلات PCI 4 که مدت زیادی کاربران منتظر آن بودند، بالاخره در دسترس قرار گرفت! شما هم اکنون میتوانید مادربرد هایی خریداری کنید که دارای اسلات PCI 4 بوده و این اسلات بسیار سریع تر از PCI 3 است. اما PCIe 4 چیست؟ آیا به سرعت بوت سیستم شما کمک میکند؟ در این مطلب میخواهیم به ذکر تفاوت های این اسلات با اسلات PCI 3 بپردازیم.

قبل از شروع مقاله، پیشنهاد میدهیم که مطلب زیر را جهت اشنایی با رابط PCI مطالعه کنید:

اسلات PCIe 4.0 چیست و آیا به آن نیاز دارید؟

PCIe چیست؟

استاندارد “PCIe” که مخفف “Peripheral Component Interconnect Express” است یک نوع اتصال رایج در مادربرد ها است. این اتصال اجازه برقراری ارتباط بین سخت افزار های مختلف در مادربرد را به یکدیگر میدهد. به خصوص این اسلات مختص به کارت هایی است که در مادربرد قرار میدهیم، برای مثال، کارت گرافیک، کارت صدا، کارت وی فای و... .

مانند اکثر چیز های دیگر، رقم هر چه بالاتر باشد، سرعت ها نیز افزایش میابند! PCIe 4.0 چهارمین نسخه از استاندارد PCIe است که مشخصات آن در میانه سال 2017 اعلام شدند. اما استفاده از این استاندارد در مادربرد ها و پشتیبانی از آن توسط چیپست (Chipset) ها تا به امروز به طول انجامید.

مادربرد شما دارای تعدادی اسلات PCIe است . این اسلات ها دارای سایز های متفاوتی است که عبارتند از x1، x4، x8 و x16. این اعداد نشان دهنده تعداد مسیر ها در اسلات است. هر چه تداد مسیر ها بیشتر باشد، سرعت انتقالات نیز بالاتر خواهد بود. اکثر اسلات های مدرن در حالت x16 دارای بهترین سرعت و عملکرد هستند. برای مثال یک کارت گرافیک مدرن در یک اسلات x16 میتوانید با تمام قدرت کار کند و به سیستم نیرو ببخشد.

همچنین پیشنهاد میدهیم که مطلب زیر را نیز مطالعه کنید:

راهنمای درگاه های مادربرد: رفع ابهام مربوط به اتصالات قطعات مادربرد

البته یک استثنی در مورد “M2” وجود دارد. کارت های بر پایه M.2 با اسلات های PCIe سازگار نیستند. این کارت ها تنها در اسلات های مخصوص M.I که دارای دو و یا چهار مسیر هستند قرار میگیرند. PCIe M.2 نیز جایگزین استاندارد قدیمی Msata خواهد شد.


آیا PCIe 4.0 سریع تر است؟

بله، PCIe 4.0 از استاندارد های قبلی سریع تر است، در حقیقت سرعت آن 16 G/Ts و یا همان “Gigatransfer Per Second” است که دوبرابر استاندارد PCIe 3.0 است. هرچند، G/Ts واحد اندازه گیری خیلی کاربردی برای اکثر کاربران نیستند.

اگر بخواهیم بهتر بگوییم، یک اسلات x16 از نوع PCIe 4.0 میتواند اطلاعات را با سرعت 32 گیگابایت برثانیه به صورت یکطرفه ارسال کند. این بدان معناست که سرعت انتقال دوطرف به علاوه هم 64 گیگابایت بر ثانیه خواهد بود. البته استفاده از رقم 64 گیگابایت بر ثانیه صادقانه نخواهد بود زیرا هر جهت 32 گیگابایت است و اگر سرعت انتقال هر جهت را در کنار هم قرار دهیم 64 خواهد بود.

هنوز هم 32 گیگابایت بر ثانیه از 16 گیگابایت بر ثانیه که حداکثر سرعت انتقال PCIe 3.0 بود بسیار سریع تر است.


PCIe 4.0 چه سخت افزار هایی را سریع تر خواهد کرد؟

بعضی از قطعات سخت افزاری هستند که سود بیشتری از PCIe 4.0 نسبت به سایر قطعات میبرند. چهارمین نسخه از استاندارد PCIe باعث افزایش سرعت و عملکرد در کارت های کامپیوتر شما نظیر کارت گرفایک، کارت صدا و... میشود. البته همیشه نیز اینگونه نیست، زیرا بسیاری از قطعات هستند که همین حالا هم با حداکثر سرعت ممکن کار میکنند و افزایش سرعت اسلات تاثیر در سرعت ان ها نخواهد داشت.

برای مثال بیایید در مورد کارت گرافیک و گیمینگ صحبت کنیم، مارامی که رزولوشن بازی خود را از 3840x2160 و نرخ تازه سازی (Refresh Rate) آن را نیز بالاتر از 144 هرتز قرار ندهید، نیازی به استانداردی بالاتر از PCIe 3.0 نخواهید داشت! در حقیقت PCIe 4.0 تاثیر زیادی در گیمینگ نخواهد داشت.

به منظور آشنایی با انواع اسلات های کارت گرایک ها، مطلب زیر را مطالعه کنید:

معرفی انواع اسلات کارت گرافیک در مادربرد

چیزی که بیشتر از همه چیز تحت تاثیر قرار خواهد گرفت، حافظه ها است. برای مثال حافظه جامد “Corsair Force MP600 M.2 SSD” که از PCIe 4.0 پشتیبانی میکند، دارای سرعت 5 گیگابایت بر ثانیه است. همچنین یک چیزی که در این SSD عجیب است "هیت سینک" (Hit Sink) بزرگ آن است. این نشانگر آن است که با این سرعت انتقال، دما نیز بالا یرود.

آیا میتوانم سخت افزار های با پشتیبانی از PCIe 4.0 هم اکنون خریداری کنیم؟

قطعات سخت افزاری زیادی هستند که به تازگی وارد بازار شده و از PCIe 4.0 پشتیبانی میکنند.

چیپست AMD X570

پردازنده های AMD به استفاده از سوکت AM4 ادامه خواهند داد. این بدان معناست که پردازنده AMD خود را میتوانید به مادربرد های جدید نیز انتقال دهید. اما به منظور استفاده از استاندارد PCIe 4.0، نیاز به خرید یک مادربرد دارای این اسلات دارید.

چیپست جدید X570 ساخت AMD، از استاندارد PCIe 4.0 پشتیبانی میکند. همچنین شایعاتی نیز مبنی بر ارائه آپدیت هایی برای برخی چیپست های AMD، به خصوص مدل های بالا مانند X470 و X370 به منظور افزودن پشتیبانی از PCIe 4.0 به آنها وجود دارد. اما انجام این کار برای هر چیپستی امکان پذیر نیست.

مدیر ارشد بازاریابی فنی AMD، آقای "رابرت هالاک" در پستی در توییتر دلیل این موضوع را شرح دادند:

" این یک مشکلی است که ما در حال رفع آن هستیم. مادربرد هایی که از پیش دارای چیپست X570 هستند از PCIe 4.0 پشتیبانی نمیکنند. همچنین هیچ تضمینی برای توانایی پشتیبانی از این استاندارد توسط مادربرد های قدیمی نیز جود ندارد. ما نمیتوانیم مادربرد های قدیمی بازار را دسته بندی کرده و به بعضی از آنها آپدیت برای پشتیبانی بدهیم و بعضی خیر. زمانی که آخرین "بایوس" (Bios) ها برای نسل سوم پردازنده های رایزن (Ryzen) ارائه شوند، PCIe 4.0 دیگر توسط همه مادربرد ها پشتیبانی خواهند شد، ای کاش ما زودتر این کار را میکردیم."


حافظه

شما میتوانید حافظه هایی خریداری کنید که از PCIe 4.0 پشتیبانی میکنند. در مراسم Computex 2019 شرکت “Gigabyte” نوعی حافظه ی SSD 8 ترابایتی با پشتیبانی از PCIe 4.0 را معرفی کرد که دارای سرعت انتقال 15 گیگابایت بر ثانیه است.

همچنین “AORUS NVMe Gen4 SSD” را نیز معرفی کرد که دارای سرعت خواندن 5 گیگابایت بر ثانیه و سرعت نوشتن 4.4 گیگابایت بر ثانیه است و در دو اندازه ی 1 و 2 ترابایتی عرضه میشود.

پیشنهاد میدهیم که مطلب زیر را نیز از دست ندهید:

مروری بر انواع کارت ها و اسلات های PCI

PCIe 5.0 چه زمانی عرضه میشود؟

این سوال کمی عجیب است! PCIe 4.0 نیز به تازگی در حال پر و بال گرفتن است و بعضی از کاربران در مورد زمان عرضه ی PCIe 5.0 سوال میکنند. البته این به آن دلیل است که تیم توسعه ی PCIe وعده ی PCIe 5.0 را پس از عرضه ی کامل PCIe 4.0 به بازار داده اند!

PCIe 5.0 نیز سرعت انتقال دوبرابر PCIe 4.0 خواهد داشت. یعنی سرعت انتقال هر طرف 64 گیگابایت بر ثانیه.


آیا نیازی به ارتقای سیستم به سیستم با پشتیبانی از PCIe 4.0 است؟

بستگی به این دادر که قصد استفاده از چه قطعاتی را در کامپیوترتان دارید. برای مثال اکثر قطعات حتی نمیتوانند حداکثر استفاده را از PCIe 3.0 ببرند! همچنین استاندارد PCIe 5.0 نیز طی 2 تا 5 سال آینده به بازار عرضه خواهد شد. در کل اگثر هم اکنون قصد ارتقای کامپیوترتان را دارید و هزینه نیز برای شما اهمیتی ندارد، بدنیست که یک مادربرد با پشتیبانی از PCIe 4.0 خریداری کنید.

موفق باشید.

سایر مقالات مربوط به سخت افزار

اسلات PCI و PCI Express چیست و کدام کارت را در این اسلات‌ها قرار دهیم؟
 

اسلات به شیار‌هایی روی مادربورد گفته می‌شود که می‌توانیم در آن کارت‌های جانبی قرار دهیم و البته چیز کاملاً مشخص این است که کارت ها باید به صورت درست و صحیح نصب شوند.


PCI Express

در زیر تصویری از PCI Express با کانکتور یک مسیره را مشاهده می‌کنید. از نظر اندازه کوچک‌تر از PCI و AGP می‌باشد و همین اندازه برای اتصال کارت‌های جانبی با پهنای باند بالا کافی می‌باشد.

اگر به تصویر زیر توجه کنید، مقایسه‌ای بین اسلات‌های PCI، AGP، PCI Express x1، PCI Express x16 انجام شده است و می‌توانید تا حدودی به تفاوت آن‌ها پی ببرید.

اسلات‌هایی هم که با مسیر بیشتر هستند، بزرگ‌تر می‌باشند.

اسلات‌ها و کانکتور‌های PCI Express دارای تعداد زیادی پین می‌باشند که علاوه بر انتقال دادن داده‌، می‌توانند مقدار زیادی توان مصرفی را هم به کارت جانبی تحویل دهند. البته به این مورد باید توجه کنید که منظور از کانکتور، بخشی از کارت PCI Express می‌باشد که پین‌های مسی در اسلات مادربورد وارد می‌شود.

کارت‌های طراحی شده برای کوچک‌ترین اسلات یعنی X1 در ابتدا کمتر از 10 وات انرژی مصرف می‌کردند اما بعد‌ها با طراحی بزرگ‌تر و تحت نام Full Height به توان مصرفی بیشتری در حد 25 وات نیاز پیدا کردند.


در صورت بالا بودن ظرفیت اسلات PCI Express، از کابل برق 6 یا 8 پین استفاده می‌شود.

کابل 6 پین می‌تواند حداکثر تا 75 وات و کابل 8 پین می‌تواند حداکثر تا 150 وات توان الکتریکی را در اختیار کارت گرافیک قرار دهد.

برای مثال اگر کارت گرافیک شما دو هسته‌ای (R9 295x2) باشد، دو کابل 8 پین و استفاده از اسلات PCI Express 3.0، می‌تواند 375 وات توان مصرفی را دریافت کند. البته در صورت بی‌کار ماندن، این مقدار توان بسیار کم می‌شود.

اما کدام کارت‌ را در کدام اسلات قرار دهیم؟

اگر بخواهیم PCI Express را از نظر سازگاری بررسی کنیم، باید بگوییم خوشبختانه PCI Express همانند "PCI" حساسیت خاصی روی نسخه‌های مختلف ندارد.

شما می‌توانید کارت‌های قدیمی را در اسلات‌های جدید قرار دهید. بدون این که مشکلی پیش آید.


از نظر Backward Compatible قضیه کمی فرق دارد. طبق استاندارد‌های به تصویب رسیده، نسخه‌ 3.0 و 2.1 از نظر توان مصرفی و محدودیت‌های حرارتی همانند یکدیگر هستند. اما در نسخه 2.0، 1.1 و 1.0a کمی ضعیف‌تر می‌باشند.

بنابراین با اینکه در استاندارد‌سازی اسلات‌ها و کارت‌های جانبی و علی‌الخصوص کارت‌‌های گرافیک که توان مصرفی بالاتری را دارا هستند و سعی شده است تا تمامی کارت‌ها با تمامی اسلات‌ها سازگاری داشته باشند، ولی باید بگوییم در عمل به مشکل برمی‌خوریم.


در صورت انتخاب کارت گرافیکی با مصرف کم، معمولاً در استفاده از آن روی پی‌سی‌آی اکسپرس مشکلی پیش نمی‌آید. اما در مقابل کارت گرافیکی پرمصرف همانند "PCI-Express 3.0" وجود دارد که در صورت استفاده روی مادربورد‌های قدیمی و متعلق به سال‌ 2010 و قبل‌تر، با مشکل مواجه خواهیم شد و احتمال اینکه درست کار نکند وجود دارد.

در پاسخ به اینکه آیا می‌توان از کارت‌ گرافیک‌های PCI Express 3.0 روی اسلات‌های PCIe 1.1 و PCIe 2.0 استفاده کرد یا خیر، باید بگوییم هم می‌توان و هم نمی‌توان! در واقع این بستگی به میزان مصرف انرژی کارت گرافیک دارد!

بنابراین توصیه می‌شود اگر دارای مادربوردی قدیمی هستید، باید ابتدا مشخصات آن را بررسی کرده و ببینید که آیا بایوس و دیگر مشخصات آن، برای استفاده از یک کارت گرافیک قدرتمند و پر مصرف مناسب و سازگار هستند یا خیر.


سازگاری داشتن اسلات و کارت از نظر مسیر

کارتی که دارای تعداد مسیر کمتری می‌باشد، در اسلات بزرگ‌تر قابل استفاده می‌باشد. برای مثال کارت x1 با اینکه پهنای اسلات PCIe x16 را نمی‌پوشاند، اما بدون هیچ مشکلی کار می‌کند. پس این نتیجه حاصل می‌شود که کافیست فقط کارت جانبی را روی اسلات مادربورد به درستی قرار دهیم.

اگر به تصویر زیر توجه کنید، یک کارت صدای  "Asus Xonar" واسط یک مسیره در اسلات x16 مادربورد قرار گرفته است. به محض روشن شدن سیستم، کانکتور کارت صدا و باس پی‌سی‌آی، تصمیم خواهند گرفت که چند مسیر ارتباطی قابل استفاده می‌باشد.

مسلماً 16 مسیر ارتباطی وجود نخواهد داشت بلکه تنها یک مسیر از اسلات 16 مسیره مادبورد فعال خواهد شد.


آداپتور‌ها

در صورتی که مادربورد شما اسلات‌های x16 کمی دارد، اما در مقابل کارت‌هایی دارید که باید در اسلات x16 قرار بگیرد، می‌توانید از تبدیل‌ها استفاده کنید. البته باید توجه داشته باشید که تبدیلی که اسلات x1 را به x16 تبدیل کند، با همان یک مسیر خود به تامین پهنای باند مورد نیاز خواهد پرداخت. در نتیجه عملکرد کارت PCI Express x16 ممکن است در اثر کم بودن پهنای باند، محدود شود.

نمونه‌ای از تبدیل x1 به x16 را در تصاویر زیر مشاهده می‌کنید.

سرعت PCIe

سرعت‌ در PCIe بر حسب تعداد تراکنش‌های صورت گرفته در یک ثانیه بیان می‌‌شود. مثلاً نسخه‌اول 2.5 میلیارد عمل نقل و انتقال داده را در یک ثانیه انجام می‌دهد.

نوع انکدینگ مشخص می‌کند که سرعت بر حسب بایت بر ثانیه چقدر می‌باشد.

در نسخه اول، نوع انکدینگ 8 بیت به 10 بیت بوده و به این معنی که دیتای 8 بیتی، با انتقال 10 بیت داده منتقل می‌شود.

امیدواریم از این مقاله استفاده کرده باشید.

 سایر مقالات مربوط به سخت افزار

 سایر مقالات مربوط به سخت افزار