هل تتطلع إلى توسيع الأجهزة الطرفية التي يمكن لجهاز الكمبيوتر الخاص بك تقديمها حاليًا؟ تم تصميم فتحة PCI بالضبط لهذا الهدف - توسيع الأجهزة الطرفية الخاصة بك. ولكن ما هو بالضبط PCI Express 3.0 ، وكيف يعمل؟
PCI Express ، أو Peripheral Component Interconnect Express ، هو معيار ناقل فائق السرعة ، وقد تم تطويره لاستبدال المعايير الأقدم والأبطأ. الاستخدام الأكثر شيوعًا للمعيار هو فتحة في أجهزة الكمبيوتر المحمولة ، حيث يمكنك وضع بطاقات PCI Express. عادة ، يتم استخدام PCIe لبطاقات الرسومات وملحقات الألعاب الأخرى.
قبل أن نتعمق في كيفية عمل PCI Express ، دعونا نلقي نظرة سريعة على سبب كون PCI Express 3.0 أفضل من الإصدارات السابقة.
مزايا PCIe 3.0
PCIe 3.0 يهدف بشكل رئيسي إلى أن يكون أسرع من PCIe 2.0. بمعنى آخر ، الاختلافات بين الاثنين أكثر تطوراً من الثورية. الفتحة ، على سبيل المثال ، هي نفسها تمامًا ، وهي في الواقع متوافقة مع الإصدارات السابقة - مما يعني أنه يمكنك توصيل بطاقات PCIe 2.0 بفتحة PCIe 3.0.
كما ذكرنا ، PCIe 3.0 أسرع من PCIe 2.0. كم ذلك؟ حسنًا ، في حين أن سرعة الذروة لبطاقة PCIe 2.0 تبلغ 8 جيجابايت / ثانية ، فإن سرعة الذروة لبطاقة PCIe 3.0 تضاعف هذه السرعة عند 16 جيجابايت / ثانية.
بالطبع ، من المهم ملاحظة أن سرعة 16 جيجابايت / ثانية لا تتحقق إلا عندما يتمكن الكمبيوتر من التعامل معها - وإلا ، في حين أن البطاقة ستعمل بشكل جيد ، فلن تكون بالسرعة التي يمكن أن تكون بها. يمكنك أيضًا توصيل بطاقة PCIe 3.0 بفتحة PCIe 2.0 - ومع ذلك ، لن تعمل البطاقة مرة أخرى بأقصى سرعة.
إذا كيف يمكن أن يؤثر ذلك عليك؟ بسيطة - إذا كنت لاعباً ، فإن قدرة PCIe على التعامل مع المزيد من البيانات بسرعة أكبر يعني أنه يمكن تطوير بطاقات رسوم أكثر كثافة ، مما يتطلب سرعة نقل بيانات أعلى للعمل بشكل صحيح. إذا كنت مهندس تسجيل ، فيمكنك تسجيل المزيد من الصوت مرة واحدة ، حيث يمكن معالجة هذا الصوت الرقمي بشكل أسرع من أي وقت مضى. وهلم جرا.
كيف يعمل PCIe 3.0؟
لقد انتهى الأمر ، يعمل PCIe بالفعل كأنه شبكة أكثر من الحافلة. ذلك لأنه بدلاً من وجود تدفق بيانات واحد في أي اتجاه معين ، يستخدم PCIe رموز تبديل تتحكم في سلسلة من الاتصالات من نقطة إلى نقطة. هذه الاتصالات تؤدي بعد ذلك إلى حيث تحتاج البيانات للذهاب.
عند تشغيل الكمبيوتر لأول مرة ، ستحدد PCIe الأجهزة التي يتم توصيلها ، ثم تقوم بإنشاء خريطة للمكان الذي ستذهب إليه حركة المرور. يستخدم كل حارة في PCIe زوجان من الأسلاك - أحدهما لإرسال البيانات والآخر لاستلامها - وتتحرك تلك البيانات بمعدل بت واحد لكل دورة. يمكن أن تتعامل بطاقات PCIe المختلفة مع البيانات بسرعات مختلفة. على سبيل المثال ، سيحتوي الرابط x2 على ثمانية أسلاك بدلاً من سلكين ويتعامل مع وحدتين في المرة الواحدة ، وسيحتوي الرابط x32 على 128 سلكًا ويمكنه معالجة 32 بت في المرة الواحدة.
كل شيء عن الطبقات
يستخدم PCIe ثلاث طبقات - طبقة المعاملة ، وطبقة ارتباط البيانات ، والطبقة المادية . طبقة المعاملة هي المكان الذي يحدث فيه نقل البيانات. بمعنى آخر ، عند استخدام PCIe كمخرج ، تقوم وحدة المعالجة المركزية للكمبيوتر بإنشاء حزمة كتابة للذاكرة ، يتم إرسالها بعد ذلك مباشرةً إلى منفذ PCIe ، أو من خلال سلسلة من المحولات ، اعتمادًا على إعداد الكمبيوتر. إذا تم استخدام PCIe كمدخلات ، فإن حزمة كتابة الذاكرة تتدفق إلى وحدة المعالجة المركزية.
ثم هناك طبقة رابط البيانات . هذه الطبقة مسؤولة عن ضمان وصول جميع البيانات في شكل حزمة طبقة معاملة ، أو TLP ، إلى وجهتها بشكل آمن وسليم. أولاً ، يتم لف TLP برأس ، وبعد ذلك يتم تطبيق آلية التحكم في التدفق لضمان إرسال البيانات فقط عندما تكون نهاية الاستقبال جاهزة لاستقبالها.
عندما ترغب وحدة المعالجة المركزية في القراءة من جهاز طرفي ، يتم تضمين رزمتين من البيانات - أحدهما يطلب من الجهاز الطرفي إجراء عملية قراءة ، والآخر لإرسال البيانات مرة أخرى إلى وحدة المعالجة المركزية. عندما يتلقى الطرف المحيطي طلب القراءة TLP ، فإنه يستجيب بإكمال TLP ، حتى إذا لم يستطع تلبية الطلب فعليًا.
الطبقة الأخيرة هي الطبقة المادية ، والتي تتوافق مع الحجم المادي والمواصفات الكهربائية لبطاقة PCIe.
الاستنتاجات
كما ترون ، PCIe معقدة إلى حد ما ، نأمل أن يمنحك هذا التفسير فهماً أعمق قليلاً لـ PCIe 3.0 ، وكيف يكون أفضل من PCIe 2.0 ، وكيف يعمل.
