PCI Express 5 (PCIe 5.0): إليك كل ما تحتاج لمعرفته حول المعيار الجديد

لا يزال PCI Express أو PCIe جزءًا مهمًا من أجهزة الحوسبة كأحد الوصلات الأساسية التي تسمح لك بتوصيل الأجهزة الطرفية المختلفة بما في ذلك وحدات معالجة الرسومات, محركات أقراص الحالة الصلبةوبطاقات الالتقاط والمزيد لجهاز الكمبيوتر الخاص بك. في عام 2021 ، ظهرت الأجهزة التي تستخدم أحدث إصدار من PCIe (الإصدار 5.0). ولكن ما هو PCIe 5.0 ، وكيف يختلف عن Gen 4؟ أيضًا ، هل تحتاج حقًا إلى الترقية من PCIe Gen 4؟ هناك الكثير لتفريغه عندما يتعلق الأمر بـ PCI Express 5.0 ، لذلك إليك كل ما تحتاج لمعرفته حول المعيار الجديد.

ما هو PCIe 5.0؟

يعد PCIe 5.0 أو Gen 5 في الأساس مجرد معيار جديد من PCIe يوفر ضعف كمية نقل البيانات مقارنة بـ PCIe 4.0 أو Gen 4. يتيح ذلك أداءً أعلى على كل نوع من الأجهزة تقريبًا ، ولكن بشكل خاص محركات أقراص الحالة الثابتة (SSD) ووحدات معالجة الرسومات (إلى حد ما). رؤية مضاعفة في عرض النطاق الترددي هو في الواقع عادي جدًا ويحدث كل أربع سنوات تقريبًا ، ولكن من المثير للإعجاب أيضًا رؤية جيل جديد من الأجهزة مع مساحة أكبر لتعزيز أداء.

في وقت كتابة هذا التقرير، اللوحات الأم AM5 AMD و اللوحات الأم LGA 1700 من Intel كلها تدعم PCIe 5.0 بدرجات متفاوتة. وفي الوقت نفسه ، تم إطلاق عدد قليل جدًا من أجهزة PCIe 5.0. تم إطلاق أول PCIe 5.0 SSDs في وقت كتابة هذا التقرير ، ولكن لا يُتوقع ظهور وحدات معالجة الرسومات PCIe 5.0 حتى الجيل التالي ، والذي قد يكون متأخرًا حتى عام 2024. من أجل الاستفادة من PCIe 5.0 ، يحتاج كلا طرفي الاتصال إلى دعمه ؛ إذا كان لديك PCIe 5.0 على اللوحة الأم ولكن PCIe 4.0 على SSD الخاص بك (أو العكس) ، فإن SSD يعمل بسرعات PCIe 4.0.

كملاحظة جانبية ، ربما تكون قد سمعت عن PCIe 5.0 PSUs ، وقد تتساءل عما يعنيه ذلك لأن وحدات PSU توفر الطاقة ، ولا علاقة لها بنقل البيانات الفعلي. تحدد مواصفات وإرشادات PCIe 5.0 للأجهزة التي تستخدمها أيضًا كيفية عمل وحدات PSU الجديدة ATX 3.0 والكابل الجديد ذي 16 سنًا 12VHPWR. في الأساس ، كل ما تحتاج إلى معرفته هو أن PCIe 5.0 PSU ليس ضروريًا لتشغيل جهاز PCIe 5.0 ؛ ما تعنيه العلامة التجارية PCIe 5.0 حقًا هو أنه يحتوي على موصل أصلي مكون من 16 سنًا.

PCIe Gen 5 مقابل PCIe Gen 4

PCIe Gen 4 هو المعيار الحالي الذي تدعمه غالبية المعالجات واللوحات الأم ، وبينما كان الأمر مثيرًا للإعجاب عندما تم طرحه ، بدأنا في الوصول إلى نقطة الاختناق أداء. على سبيل المثال ، تأتي معظم محركات الأقراص ذات الحالة الثابتة في عامل الشكل M.2 NVMe ، مما يعني أن لديهم إمكانية الوصول إلى أربعة ممرات فقط. في سرعات PCIe 4.0 ، يكون نقل البيانات بشكل ثابت 8 جيجابايت / ثانية ، و أسرع محركات أقراص صلبة SSD يمكنك شراؤها تقترب من حد 8 جيجابايت / ثانية. يحتوي محرك أقراص الحالة الصلبة PCIe 5.0 SSD على ضعف هذا المقدار لنشر أرجله: 16 جيجابايت / ثانية. يحتوي جهاز PCIe 5.0 الذي يحتوي على 32 فتحة على عرض نطاق ترددي يبلغ 128 جيجابايت / ثانية ، وهذا أسرع بكثير من الأجهزة التي تستخدم إصدارات أقدم من PCIe.

لذا ، هل يجب عليك الترقية إلى مكونات PCIe 5.0؟ في النهاية ، يتم الحكم على المنتج من خلال ما يمكن أن يفعله بالفعل بدلاً من ما يمكن أن يفعله نظريًا. لا يمكن إنكار أن PCIe 5.0 يجب أن يكون موجودًا من أجل تطوير الأجهزة الأسرع ، ولكن مجرد وجود PCIe 5.0 لا يجعل وحدة معالجة الرسومات (GPU) أو SSD أفضل على الفور. هذا صحيح بشكل خاص بالنسبة لوحدات معالجة الرسومات ، ومن غير المحتمل أن يكون PCIe 5.0 يغير قواعد اللعبة بالنسبة لبطاقات الرسومات نظرًا لأنها تأتي عادةً بأكثر من عرض النطاق الترددي الكافي بالفعل.

ومع ذلك ، فإن الضجيج الخاص بـ PCIe 5.0 SSD له ما يبرره بالتأكيد ، حيث يتيح عرض النطاق الترددي المتزايد ارتفاعًا سرعات النقل في عمليات القراءة والكتابة المتسلسلة ، وهو أمر مهم عند التعامل مع الحجم الكبير الملفات. في مراجعة بواسطة عالم الحاسوب, Gigabyte's Aorus Gen5 10000 كانت أسرع بعدة جيجابايت في الثانية من SN850X من Western Digital ، وهي واحدة من أسرع محركات أقراص الحالة الصلبة PCIe 4.0. ساحة اللعب أكثر تساويًا عند التفكير في عمليات القراءة والكتابة العشوائية (حيث كان أداء Aorus Gen5 ضعيفًا) ، والتي نادرًا ما تتعرض للاختناق بسبب سرعة بيانات PCIe وصلة.

ربما يكون الاعتبار الأكبر في الترقية إلى PCIe 5.0 هو حقيقة أنك بحاجة إلى لوحة أم متوافقة ، واللوحات الأم من سلسلة AMD 600 فقط (لمعالجات Ryzen 7000) ولوحات سلسلة Intel 600 و 700 (لوحدات المعالجة المركزية من الجيل الثاني عشر والثالث عشر) تدعم PCIe 5.0. ترقية اللوحة الأم الخاصة بك ، قد تكون وحدة المعالجة المركزية ، وحتى الذاكرة ضرورية لتتمكن من استخدام أجهزة PCIe 5.0 ، وهو أمر مكلف للغاية بالنظر إلى أن هذا هو ما تحتاجه فقط للحصول عليه يدعم. هناك أيضًا حقيقة أن اللوحات الرئيسية المختلفة لها مستويات مختلفة من دعم PCIe 5.0 ، واللوحات التي تحتوي على المزيد من فتحات PCIe 5.0 تكون أكثر تكلفة.

يعد البقاء على منصة مع دعم PCIe 4.0 أو حتى 3.0 فقط خيارًا قابلاً للتطبيق. لا تزال محركات أقراص الحالة الثابتة الأقدم سريعة جدًا كما أنها معروضة للبيع دائمًا بأسعار منخفضة نسبيًا ، في حين أن محركات الأقراص الثابتة PCIe 5.0 SSD ستكون بالتأكيد أكثر تكلفة لكل جيجابايت عند طرحها أخيرًا. إلى جانب ذلك ، يمكنك دائمًا الترقية لاحقًا عندما يكون النظام البيئي أكثر تطورًا وتكون المكونات أرخص.

تاريخ إصدار PCIe 5.0

على الرغم من إصدار معيار PCI Express 5 مرة أخرى في عام 2019 ، ما زلنا لا نملك العديد من الأجهزة القادرة على PCIe 5.0 في السوق ، على الرغم من أننا بدأنا في رؤية القليل منها محركات أقراص الحالة الصلبة PCIe 5.0 SSD استهدف السوق. لحسن الحظ ، ظهرت اللوحات الأم التي تدعم PCIe 5.0 قبل مكونات مثل محركات أقراص الحالة الصلبة ووحدات معالجة الرسومات ، مما يعني أنه يمكنك الخروج وإنشاء جهاز كمبيوتر جديد تمامًا وتوصيل جهاز Gen 5 بدونه مشكلة.

ومع ذلك ، فإن PCIe 4.0 لا يختفي تمامًا بعد ، ويرجع ذلك أساسًا إلى أنه يكلف أكثر لإضافة دعم PCIe 5.0 إلى الإلكترونيات. حتى اللوحات الأم المتطورة في الجيل الحالي ليست 100٪ PCIe 5.0 ، ومعظم اللوحات متوسطة المدى تستخدم في الغالب PCIe 4.0 سوف يمر بعض الوقت قبل أن يصبح PCIe 5.0 هو القاعدة ، وبمجرد حدوث ذلك ، من المحتمل أن نرى أجهزة PCIe 6.0 تظهر ، منذ تم بالفعل إيقاف المواصفات لمدة عام بالفعل.

عند الحديث عن PCIe 6.0 ، قد تتساءل عن موعد ظهور ذلك. إذا كان الجدول الزمني لـ PCIe 5.0 يشير إلى أي مؤشر ، فيجب أن نتوقع ظهور PCIe 6.0 لأول مرة في حوالي عام 2025 أو 2026. ربما يعني هذا أن اللوحات الأم AM5 لن ترى PCIe 6.0 أبدًا باستثناء ربما على مجموعة شرائحها الأخيرة. بالنسبة إلى Intel ، فمن المحتمل أن يتم تقديم PCIe 6.0 على المقبس التالي للشركة (والذي سيدعم الجيل الرابع عشر من وحدات المعالجة المركزية Meteor Lake) ولكن من المرجح أن تنتظر Intel المقبس بعد ذلك إذا افترضنا أن Intel تواكب إيقاعها السنوي لوحدات المعالجة المركزية الجديدة و اللوحات الأم.

التعليمات

س: ما هو PCI Express؟

يعد Interconnect Express للمكون الطرفي في الأساس واجهة تربط المكونات عالية السرعة بجهاز الكمبيوتر. تحتوي كل لوحة أم على كمية متفاوتة من فتحات PCIe المستخدمة لتوصيل أجهزة PCIe الطرفية مثل GPUs و SSDs وبطاقات الالتقاط وما إلى ذلك. تم تقديم PCIe 1.0 في عام 2003 ، ليحل في النهاية محل AGP باعتباره الاتصال البيني الأكثر شيوعًا لوحدات معالجة الرسومات. في عام 2011 ، أصبح PCIe أساسًا لـ واجهة الذاكرة السريعة غير المتطايرة (NVMe) ، والتي تُستخدم بشكل أساسي لمحركات الأقراص ذات الحالة الثابتة. يمثل PCIe 5.0 الجيل الخامس الكامل من PCIe ربط.

س: ما هي تكوينات فتحة PCIe المختلفة؟

تأتي فتحات PCIe بأحجام مختلفة: x1 و x4 و x8 و x16 ونادرًا جدًا x32. يخبرك الرقم بعد علامة "x" بعدد الممرات الموجودة في فتحة PCIe. على سبيل المثال ، تحتوي فتحة PCIe x4 على 4 ممرات.

س: هل يمكنني إدخال جهاز طرفي قديم متوافق مع PCIe 4.0 في فتحة Gen 5؟

نعم ، فتحات PCIe 5 متوافقة مع الإصدارات السابقة مما يعني أنه يمكنك إدخال الأجهزة الطرفية من الجيل الأقدم في الفتحة الجديدة. ومع ذلك ، سيتم تشغيل الاتصال بسرعة أبطأ جهاز ، لذلك لا يمكن تشغيل PCIe 4.0 SSD إلا على PCIe 4.0 حتى في الفتحة التي تدعم PCIe 5.0.

س: ما هو الحد الأقصى لعرض النطاق الترددي لـ PCIe 5.0؟

يبلغ عرض النطاق الترددي لـ PCIe 5.0 3.94 جيجا بايت في الثانية لكل مسار. على جهاز به 16 مسارًا (مثل وحدة معالجة الرسومات) يبلغ حجمه 63 جيجابايت / ثانية تقريبًا ، وعلى جهاز به 4 ممرات (مثل محرك أقراص الحالة الصلبة) يبلغ حجمه حوالي 16 جيجابايت / ثانية.