يعتبر منفذ PCIe 4.0 هو الإصدار الرابع من منفذ الملحقات الإضافية السريع (Peripheral Component Interconnect Express)، وكذلك PCIe 5.0 هو الجيل الخامس منه، والذي يستخدم لتوصيل الأجهزة الخارجية باللوحة من الأم من أجل تشغيل الكمبيوتر و تحسين أدائه، وتشمل هذه الأجهزة بطارية الرسوميات GPU و Wi-Fi وبطاقات الإيثرنت و SSD وغير ذلك، ويقدم الإصدار الرابع من PCIe أداء أفضل وسرعة أكبر من الجيل السابق، حيث أنه يضاعف النطاق الترددي المتاح للأجهزة التي يتم توصيلها من خلاله ومن المهم معرفة المزيد عنه قبل تجميع كمبيوتر العاب في 2021.
ولمن لا يعرف ما هو منفذ PCIe فهي عبارة عن نوع جديد نسبيًا من المنافذ على اللوحة الأم لتوصيل الأجهزة الخارجية، وقد قدمته شركة إنتل في عام 2004 ليحل محل منفذ الملحقات الإضافية العادي وبالطبع يوفر أداء أفضل وسرعة أكبر بكثير كما يتم تحديثه باستمرار، حيث ظهر منه الإصداران الرابع PCIe 4.0 والخامس PCIe 5.0 خلال العامين الماضيين، وفيما يلي نتعرف معكم على هذين الإصدارين ومميزات كلًا منهما بالتفصيل.
مواصفات الإصدارات المختلفة من PCIe
تتكون منافذ PCIe 4.0 من خلال ممر واحد أو مضاعفات من أربعة ممرات مثل x1 و x4 و x8 و x16 و x32 وكما تتضاعف الممرات، فإن النطاق الترددي يتضاعف أيضًا لكل جيل عن الجيل السابق له، على سبيل المثال يمكن استبدال PCIe 3.0 x8 من الجيل الثالث بـ PCIe 4.0 x4 من الجيل الرابع مع الحصول على نفس الأداء بالرغم من اختلاف عدد الممرات بينهما، وفيما يلي إليك الباندويث والسرعة وبعض المعلومات الهامة بالنسبة لمنفذ PCIe بداية من الإصدار الأول وحتى الإصدار الخامس:
الأول PCIe 1.0:
- الباندويث: 8 GB/s
- معدل النقل: 2.5 GT/s
- التردد: 2.5 GHz
- التشفير: 8b/10b
الثاني PCIe 2.0:
- الباندويث: 16 GB/s
- معدل النقل: 5 GHz
- التردد: 5.0 GHz
- التشفير: 8b/10b
الثالث PCIe 3.0:
- الباندويث: 32 GB/s
- معدل النقل: 8 GHz
- التردد: 8 GHz
- التشفير: 128b/130b
الرابع PCIe 4.0:
- الباندويث: 64 GB/s
- معدل النقل: 16 GHz
- التردد: 16 GHz
- التشفير: 128b/130b
الخامس PCIe 5.0:
- الباندويث: 128 GB/s
- معدل النقل: 32 GHz
- التردد: 32 GHz
- التشفير: 128b/130b
توافق الإصدارات المختلفة من PCIe
وبالرغم من الاختلافات الواضحة في المواصفات بين الإصدارات السابقة، إلا أن الإصدارات الأحدث مثل الإصدار الرابع PCIe 4.0 يحافظ على التوافق مع الإصدارات السابقة، بمعنى أنه مازالت بطاقات PCIe 3.0 تعمل على اللوحات الأم التي تدعم ، وكذلك سوف تعمل بطاقات PCIe 4.0 على اللوحات الأم التي تدعم PCIe 3.0 ولكنها سوف تعمل بالمواصفات الأقل، أي المواصفات الخاصة بـ PCIe 3.0.
تم إطلاق الجيل الثالث PCIe 3.0 في عام 2010، أما الجيل التابع له PCIe 4.0 فقد تم إصداره في 2017 أي بعد حوالي سبع سنوات من الجيل السابق له، وفي يناير 2019 أعلنت AMD أن اللوحة الأم X570 ستدعم منفذ PCIe 4.0، كما سيتمكن مصنعي اللوحات الأم أيضًا من تحديث البرامج الثابتة للوحة الأم على حوالي 300 و 400 من اللوحات الأم وذلك بغرض الحصول على دعم جزئي لـ PCIe 4.0 بدلًا من الدعم الكامل لها. وفي يناير 2019 أيضًا، أعلنت شركة Phison عملاقة تصنيع الرقاقات التايوانية عن أول هارد SSD في العالم يدعم PCIe 4.0 والذي كان يدعم سرعة قراءة بيانات تبلغ 4 جيجابايت / ثانية و 4.2 جيجابايت / ثانية.
الجيل الخامس: PCIe 5
يأتي الإصدار الخامس PCIe 5 بمواصفات أفضل من الأجيال السابقة له، حيث يأتي بسرعة أكبر بكثير وتردد أعلى، وقد تم الإعلان عنه رسميًا في مايو 2019، وقد وفر PCIe 5 الكثير من الإمكانات التي طال انتظارها لمصممي الأنظمة وتحديدًا أولئك الذين ينشئون تطبيقات جديدة قائمة على السحابة وتطبيقات الذكاء الاصطناعي وتعلم الآلة، ولكن هل تعرف لماذا؟
السبب في ذلك هو أن الجيل الخامس PCIe 5 يقدم ضعف معدل نقل البت للجيل السابق له PCIe 4 بسرعة 32 جيجا بايت / ثانية مقابل 16 جيجا بايت / ثانية لـ PCIe 4، كما تتميز PCIe 5 أيضًا بأن معدلات النقل الأعلى المتوفرة بها تتيح لمصممي النظام موازنة متطلبات النطاق الترددي (Bandwidth) بشكل أبسط من خلال العمل مع عدد أقل من الممرات لتطبيقات معينة مثل 40GigE و SSD، كما يمكن أن تستفيد التطبيقات ذات النطاق الترددي العالي الأكثر تطلبًا مثل AI و ML استفادة كاملة من ممر x16.
ليس هذا وفقط، بل إن الإمكانات الهائلة المتوفرة في يمكن أن تتيح لمصممي الأنظمة المزيد من المميزات الهامة، حيث أنه على الأرجح تعتبر PCIe 5 هي حجر الزاوية التكنولوجية للوصلات البينية (Interconnect)، على سبيل المثال أعلنت شركة إنتل في وقت سابق عن أن التوصيل البيني المترابط التابع لذاكرة التخزين المؤقت Compute eXpress Link (CXL) سيستخدم مواصفات الطبقة المادية (PHY) القياسية لـ PCIe 5.
