ما هو PCIe 5.0 ولماذا هو مهم؟

مع إصدار وحدات المعالجة المركزية Alder Lake من Intel، والإصدار الوشيك لوحدات المعالجة المركزية 7000 Ryzen من AMD، أصبحت أجهزة PCIe 5.0 حقيقة واقعة. ولكن ما هو PCIe 5.0، وهل يجب عليك الإسراع في شراء اللوحة الأم PCIe 5.0؟

ما هو PCIe؟

PCIe هو اختصار لـ Peripheral Component Interconnect Express. PCIe هو معيار يسمح للأجهزة الطرفية بالاتصال باللوحة الأم والتواصل مع وحدة المعالجة المركزية (CPU). تم نشر معيار PCIe بواسطة مجموعة PCI Special Interest Group (PCI-SIG) منذ عام 2003 مع الإعلان عن أول معيار PCIe.

تم تطوير معيار PCIe في الأصل ليحل محل عدد من المعايير القديمة، مثل PCI وPCI-X وAPG. لقد كان بحاجة إلى أداء رائع، وكان بحاجة إلى أن يكون متعدد الاستخدامات وصغير الحجم. اختارت PCI-SIG أيضًا جعل معيار PCIe متوافقًا مع الإصدارات السابقة قدر الإمكان.

هذا يعني أنه يمكنك أن تتوقع بشكل معقول أن يعمل جهاز PCIe 2.0 من عام 2008 مع اللوحة الأم التي تحتوي على فتحات PCIe 5.0. يعد هذا خبرًا رائعًا إذا كان لديك أجهزة طرفية قديمة لا تحتوي على نظيراتها الحديثة أو لا تزال تلبي احتياجاتك. ما إذا كانت برامج التشغيل المكتوبة لنظام التشغيل Windows XP أو Vista ستعمل على نظام التشغيل Windows 10 أو 11 أم لا فهي مسألة أخرى تمامًا.

ما هو استخدام PCIe؟

تُستخدم واجهة PCIe عادةً لتوصيل الأجهزة الطرفية عالية الأداء بجهاز الكمبيوتر الخاص بك. المثال الأكثر شيوعًا هو وحدة معالجة الرسومات (GPU) نظرًا لأن الألعاب الحديثة والتطبيقات العلمية والهندسية والتعلم الآلي تتضمن معالجة كميات هائلة من البيانات.

وحدات معالجة الرسومات ليست هي الشيء الوحيد الذي يمكنك توصيله بموصل PCIe: يمكن لبطاقات محول الشبكة وبطاقات الصوت ومحولات M.2 PCIe وبطاقات توسيع USB وبطاقات توسيع SATA وعدد لا يحصى من الأجهزة الأخرى استخدام واجهة PCIe. إذا تم توصيل شيء ما بداخل جهاز الكمبيوتر الخاص بك ولم يكن ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) أو محرك الأقراص الثابتة، فمن المؤكد أنه يستخدم PCIe.

من الواضح أنه ليست كل هذه الأجهزة بنفس الحجم، كما أنها لا تتطلب نفس متطلبات النطاق الترددي. ولمراعاة ذلك، هناك أنواع متعددة من موصل PCIe الفعلي.

ما هي ممرات PCIe وماذا تعني x1 وx4 وx8 وx16؟

ستسمع أن واجهات PCIe الفعلية الموجودة على اللوحة الأم لديك يُشار إليها بفتحات PCIe أو الموصلات أو المنافذ.

يتم عادةً فرز هذه المنافذ وفقًا لعدد الممرات المتوفرة، ويحدد عدد الممرات إجمالي عرض النطاق الترددي الذي يدعمه المنفذ. يدعو معيار PCIe 5.0 إلى سرعات نقل تبلغ 8 جيجابايت في الثانية (GB/s) لكل حارة.

عندما ترى شيئًا مثل “PCIe 5.0 x1” مكتوبًا على أحد المنتجات، فهذا يخبرك أن المنتج يستخدم PCIe 5.0، ويحتوي على مسار PCIe واحد متاح. عندما ترى “PCIe 5.0 x16″، فهذا يخبرك أن هناك 16 من إجمالي ممرات PCIe 5.0 المتاحة، وهو ما يتوافق مع إجمالي عرض النطاق الترددي الذي يبلغ 128 جيجابايت/ثانية.

عادةً ما تكون منافذ PCIe x1 وx4 وx8 وx16 ذات أحجام مختلفة، حيث يكون PCIe x16 هو الأكبر وPCIe x1 هو الأصغر.

يتم تحديد حجم الأجهزة التي يتم توصيلها بهذه المنافذ وفقًا لذلك. تم تصميم الأجهزة الطرفية الأكثر تطلبًا، مثل وحدات معالجة الرسومات، لاستخدام منفذ x16 كامل، في حين تستخدم أشياء مثل بطاقات الصوت عادةً منافذ x1 أو x4.

من الشائع جدًا رؤية منافذ PCIe x1 وx4 وx16 على اللوحات الأم الاستهلاكية العادية. عادةً ما تستخدم اللوحة الأم التي تحتوي على منفذ x8 منفذًا بنفس الحجم الفعلي لاتصال x16، لكن عرض النطاق الترددي سيكون محدودًا بسرعة منفذ x8. من المهم ملاحظة أن موصلات PCIe الأصغر يمكن دائمًا الانتقال إلى منافذ أكبر — إذا كان لديك بطاقة واجهة شبكة تستخدم منفذ PCIe x4، فيمكنك توصيلها بأي منفذ PCIe x8 أو PCIe x16.

ذات صلة: ما هي فتحة التوسعة M.2 وكيف يمكنني استخدامها؟

إلى جانب منافذ PCIe العادية، هناك فتحة واحدة جديرة بالملاحظة: فتحة M.2. يعد منفذ M.2 هو المعيار لمحركات الأقراص ذات الحالة الصلبة NVMe عالية السرعة (SSD). M.2 غير متوافق فعليًا مع منافذ PCIe القياسية، ولكنه يستخدم اتصال PCIe x4.

ما هو المختلف في PCIe 5.0؟

الميزة الوحيدة الأكثر أهمية في PCIe 5.0 — والتي سيهتم بها الجميع — هي السرعة. PCIe 5.0 أسرع مرتين من PCIe 4.0.

تستخدم محركات الأقراص M.2 NVMe عالية السرعة اتصال PCIe x4. وهذا يعني أن محركات أقراص NVMe التي تدعم سرعات PCIe 5.0 تتمتع بسرعات قراءة وكتابة تقترب من 16 جيجابايت/ثانية. بالنسبة للسياق، تصل سرعة محركات أقراص SATA SSD العادية إلى حوالي 550 ميجابايت في الثانية (MB/s). تعد محركات أقراص PCIe 5.0 NVMe — عند وصولها — بأن تكون أسرع بنحو 30 مرة. أوقات التحميل ستكون شيئا من الماضي.

يحصل الجميع تقريبًا على شيء ما من أحدث إصدار لمعيار PCIe، ولكن من المحتمل أن يكون الأشخاص والمنظمات الذين يتعاملون مع “البيانات الضخمة” هم المستفيدون الأكثر سعادة. تتعامل مراكز البيانات التي تدير خدمات مثل Facebook وGoogle وغيرها من الخدمات الكبيرة مع كميات لا يمكن تصورها من البيانات، وسيكون بمقدورها الاستفادة من كل جزء أخير من الأداء من واجهات PCIe 5.0. ومن المؤكد أن التطبيقات العلمية والهندسية ستستفيد من زيادة عرض النطاق الترددي أيضًا.

ذات صلة: PCIe 6.0: ما الجديد ومتى يمكنك الحصول عليه؟

ماذا يعني PCIe 5.0 بالنسبة للمستهلكين؟

حتى وقت كتابة هذا التقرير، أغسطس 2022، ليس كثيرًا.

هناك عدد قليل جدًا من أجهزة PCIe 5.0 المتاحة حاليًا، ولا يستهدف أي منها المستهلكين العاديين أو حتى المتحمسين. من المتوقع أن تلتزم NVIDIA بـ PCIe 4.0 لوحدات معالجة الرسوميات من سلسلة RTX 4000 التي طال انتظارها، وليس من الواضح أن وحدات معالجة الرسوميات من سلسلة Radeon RX 7000 من AMD ستنفذ واجهة PCIe 5.0 أيضًا. لا توجد محركات أقراص ذات حالة صلبة للمستهلك تم تصميمها باستخدام معيار PCIe 5.0. لا يوجد سوى عدد قليل من خيارات المؤسسة، مثل سامسونج PM1743.

من الآن فصاعدا، سيتغير هذا بالتأكيد — حتى لو كانت سلسلة AMD’s Radeon RX 7000 ووحدات معالجة الرسوميات من سلسلة NVIDIA’s RTX 4000 لا تستخدم PCIe 5.0، فإن كل ما سيخلفها سيفعل ذلك بالتأكيد. محركات الأقراص ذات الحالة الصلبة الاستهلاكية التي تطبق PCIe 5.0 تم رصدها، لذا فهم على الأرجح ليسوا بعيدين.

هل يعني التوفر الوشيك لأجهزة PCIe 5.0 أنه يجب عليك الإسراع وشراء وحدة معالجة مركزية جديدة تمامًا من Alder Lake أو Raptor Lake أو Zen 4 واللوحة الأم المقابلة للتوافق مع PCIe 5.0 فقط؟ يعتمد ذلك — إذا كنت على استعداد لدفع القسط لتكون من أوائل المتبنين لأجهزة PCIe 5.0 ويمكنك استخدامها بالفعل، فإن PCIe 5.0 سيكون بمثابة قفزة مرحب بها في الأداء. إذا كنت مستحقًا للترقية على أي حال، فمن المؤكد أنه ليس هناك أي ضرر في الحصول على شيء يتضمن PCIe 5.0.

ومع ذلك، ربما لن تكون أجهزة PCIe 5.0 هي المعيار لبضع سنوات أخرى، وفي ذلك الوقت من المحتمل أن تكون كل من Intel و AMD قد أصدرت جيلًا جديدًا وأسرع من وحدات المعالجة المركزية. إذا كنت لا تشجع على الحصول على الأحدث والأفضل على الإطلاق — أو لا تحتاج إلى ترقية — فمن الأفضل أن تضع أموالك جانبًا وتنتظر حتى يكون هناك المزيد من أجهزة PCIe 5.0 في السوق .

وفي غضون ذلك، تم بالفعل تحديد معيار PCIe 6.0. في عالم أجهزة الكمبيوتر الشخصي، هناك دائمًا شيء أحدث وأفضل في الأفق.