الفرق بين PCI Express X1 و X16

تعد الهواتف والأجهزة اللوحية أجهزة قادرة ، ولكن لا تزال أجهزة الكمبيوتر كاملة النضج تتمتع بميزة كبيرة عندما يتعلق الأمر بإمكانية الترقية. باستخدام أجهزة الكمبيوتر المحمولة وخاصة أجهزة الكمبيوتر المكتبية أو البرجية ، يمكنك إضافة إمكانات جديدة أو ترقية الأجهزة الموجودة ، عادةً عن طريق تثبيت بطاقة في إحدى فتحات التوسعة. في أجهزة الكمبيوتر الحديثة ، تتبع هذه الفتحات معيارًا يسمى PCI Express (PCIe). يتم تصنيف الفتحات من X1 إلى X16 و X32 ، وتكمن الاختلافات بينها في الأداء.

PCI Express هو نسخة مطورة من معيار أقدم ، فتحة Peripheral Component Interconnect (PCI). مثل PCI ، يعد PCI Express وسيلة لإرفاق الوظائف الإضافية والترقيات - الأجهزة الطرفية ، من حيث الصناعة - بجهاز الكمبيوتر الخاص بك. الفرق بين PCI و PCIe ، كما يخبرك الجزء "السريع" من الاسم ، هو أن PCIe يوفر اتصالاً أسرع بكثير. كانت فتحات PCI القديمة جيدة بالنسبة لأشياء مثل بطاقات الشبكة ولوحات الصوت ، لكنها كانت بطيئة جدًا بالنسبة للأجهزة الأكثر تطلبًا مثل بطاقات الرسومات. كان على اللوحة الأم PCI توفير فتحات توسعة منفصلة لأولئك الذين يستخدمون معايير مختلفة ، مثل Accelerated Graphics Port أو AGP. لم يكن وجود نوعين مختلفين من فتحات التوسعة منطقيًا عمليًا ، وأنشأت الصناعة PCIe بحيث يمكن لكلا النوعين من البطاقات استخدام نفس الفتحة.

تأتي بطاقات PCIe في مجموعة من الإصدارات المختلفة ، الموصوفة بـ PCIe X1 و X4 و X16 وما إلى ذلك ، وصولاً إلى X32. يتمثل الاختلاف بينهما في مدى اتساع المسار الذي توفره البيانات للانتقال من اللوحة وإليها. توصف هذه المسارات بأنها "ممرات" ، وهذا ما يعنيه الرقم بعد علامة X. إنه تشبيه جيد جدًا لأنه إذا فكرت في اللوحات من حيث الطرق ، فمن السهل فهم الفرق. مثل طريق ريفي صغير ، تحتوي بطاقة PCIe X1 على ممر واحد لحركة المرور - في هذه الحالة ، بيانات الكمبيوتر - للتنقل. تحتوي بطاقة X4 على أربعة ممرات ، لذا يمكنها نقل أربعة أضعاف البيانات الموجودة في كل علامة في ساعة النظام. تحتوي بطاقة X32 على 32 مسارًا ، لذا فهي قادرة على نقل كميات هائلة من المعلومات في وقت واحد. يختار المصنعون عددًا مناسبًا من الممرات للبطاقة التي يقومون ببنائها.

إذا كنت تقوم بتصميم لوحة PCIe ، فأنت بحاجة إلى موازنة الوظيفة مقابل التكلفة. كل ممر تضيفه يزيد من تعقيد البطاقة وتكلفتها بالإضافة إلى أدائها ، لذلك تريد بناء البطاقة بأداء كافٍ للقيام بالمهمة ولكن ليس أكثر من ذلك. إذا كنت تقوم ببناء بطاقة تضيف أربعة أو خمسة منافذ USB أخرى إلى الكمبيوتر ، على سبيل المثال ، فإن PCIe X1 جيد لأن هذه ليست مهمة صعبة. تحتاج بطاقة الفيديو عالية الجودة التي يتم تسويقها للاعبين إلى كل الأداء الذي يمكن أن تحصل عليه ، لذلك يمكنك صنع بطاقة X16 أو حتى بطاقة X32 للاستفادة الكاملة من التكنولوجيا. لن تمانع في التكلفة ، في هذه الحالة ، لأنه منتج ممتاز ، ويمكنك تحصيل سعر أعلى.

يمكن أن تأخذ فتحات التوسعة في جهاز الكمبيوتر الخاص بك أي بطاقة PCIe إلى الحد الأقصى المصمم لها ، وهو أحد الأشياء الذكية في هذا المعيار. إذا كان جهاز الكمبيوتر الخاص بك مزودًا بفتحات X16 ، على سبيل المثال ، يمكن لكل من هذه الفتحات أن تأخذ أي بطاقة تصل إلى X16 وتتضمنها. إذا نظرت إلى الفتحة ، فسترى أنها مقسمة إلى قسم أمامي قصير وقسم ثانٍ أطول. تتبع البطاقات نفس التنسيق ، مع قسم أول صغير وفجوة ثم القسم الرئيسي للموصل. هذا الجزء الأول له نفس الحجم على جميع بطاقات PCIe ، ثم يكون القسم الثاني أطول أو أقصر حسب عدد الممرات الموجودة به. تحتل بطاقة X1 طرفًا واحدًا فقط من فتحة PCIe بالكامل وتستخدم عددًا قليلاً من اتصالات مسار البيانات الخاصة بها. تشغل بطاقة X16 فتحة X16 بالكامل وتستخدم جميع اتصالات البيانات الخاصة بها.

عند تساوي كل الأشياء ، توفر بطاقة X4 أداءً أعلى من X1 ، بينما تتفوق بطاقة X16 على X8 ، وهكذا. لا تتساوى الأشياء دائمًا ، على الرغم من أن كل إصدار من معيار PCIe يزيد من كمية البيانات التي يمكن أن تنقلها البطاقة نظريًا على علامة معينة في ساعة النظام. يدعم الإصدار 1 من المواصفات عمليات نقل تصل إلى 250 ميجابايت في الثانية في فتحة X1 أو ما يصل إلى 4000 ميجابايت / ثانية في فتحة X16. رفع PCI Express 3.0 هذه الأرقام إلى 985 ميجابايت / ثانية لبطاقة X1 و 15760 ميجابايت / ثانية لبطاقة X16 ، و PCIe 4.0 يضاعف هذه الأرقام تقريبًا مرة أخرى. يمكن لبطاقة X8 في جهاز كمبيوتر يدعم PCIe 3.0 أن تقدم أداءً مطابقًا تقريبًا لبطاقة X16 باستخدام مواصفات PCIe 2.

هناك أيضًا تعقيد آخر. للحفاظ على انخفاض التكاليف ، قد ينتج المصنعون لوحة أم بها فتحات بحجم X16 الكامل ومسار بيانات ، لكنهم يشغلونها فقط بسرعة X8. سترى أن هذا يشار إليه في أوراق المواصفات أو المراجعات عبر الإنترنت باسم "X16 @ X8" ، أو مجموعة مشابهة من الأرقام ، حيث يوضح الرقم الأول ممرات بيانات البطاقة بينما يوضح الرقم الثاني الممرات الفعلية سرعة التشغيل. إذا كنت تبحث عن أقصى أداء ، فأنت تريد مطابقة هذه الأرقام.