امروزه دستگاه‌هایی که از PCIe Gen4 پشتیبانی می‌کنند بسیار رایج و پرطرفدار شده‌اند. پشتیبانی از PCIe 4.0 با پردازنده‌ها و مادربردهای نسل یازدهم Intel® Core™ شروع شد و اکنون پلتفرم نسل دوازدهم PCIe 5.0 و سازگاری کامل با نسخه‌های 4.0 و 3.0 را ارائه می‌کند. اما PCIe 4.0 چیست و چه تفاوتی با نسل قبلی دارد؟ PCIe 4.0 که با نام PCIe Gen 4 نیز شناخته می‌شود، چهارمین نسل از مشخصات گذرگاه توسعه‌دهنده PCIe است که به‌طور رسمی در سال 2017 معرفی شد. جالب است بدانید که PCIe نسل چهارم با سرعت انتقال 16GT/s سریع‌ترین نسل PCIe موجود در بازار در حال حاضر است و سازندگان رایانه‌های با عملکرد بالا در تلاش هستند تا آن را برای مشتریان خود به کار گیرند. نسل‌های متوالی PCIe Gen 4، PCIe 5.0 (PCIe Gen 5) و PCIe 6.0 (PCIe Gen 6)، هنوز در مراحل اولیه توسعه خود هستند.
در این مقاله از وبلاگ ماهان شبکه ایرانیان می‌خواهیم PCIe Gen4 را به‌طور کامل بررسی کنیم. پس در ادامه همراه ما باشید.
PCIe 4.0 چیست؟
PCIe Gen4 چهارمین نسل از PCI Express است. توجه کنید که PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) یک گذرگاه گسترش پهنای باند بالا است که معمولاً برای اتصال کارت‌های گرافیک و SSD و همچنین تجهیزات جانبی مانند کارت‌های ضبط و کارت‌های بی‌سیم استفاده می‌شود. در مادربرد، خطوط PCIe در تغییرات x1، x2، x4، x8 و x16 ظاهر می‌شوند. خطوط بیشتر به معنای پهنای باند بیشتر و همچنین اسلات طولانی تر است. پردازنده‌های گرافیکی معمولاً در اسلات بالای x16 نصب می‌شوند، زیرا بیشترین پهنای باند و به طور سنتی بیشترین اتصال مستقیم به CPU را دارد. SSD های مدرن PCIe m.2 از خطوط x4 استفاده می‌کنند.
PCIe Gen4 چه کاری انجام می‌دهد؟
مانند نسل‌های قبلی، PCIe 4.0 با مادربرد ارتباط برقرار می‌کند تا انتقال داده‌ها را با سرعت بالا از کارت‌های گرافیک، NVMe SSD، کارت‌های RAID و سایر کارت‌های توسعه تسهیل کند. این فرآیند توسط اسلات‌های PCIe مادربرد شما، که این کارت‌های توسعه در آن قرار می‌گیرند، تحقق می‌یابد. اینکه پردازنده‌ها، اسلات‌های PCIe و کارت‌های توسعه شما از سرعت PCIe 4.0 پشتیبانی می‌کنند توسط سازنده CPU، سازنده مادربرد و سازنده کارت توسعه تعیین می‌شود.
نکته مهمی که وجود دارد این است که خوشبختانه، PCIe Gen4 سازگار با نسخه قبلی است، بنابراین همچنان می توانید از کارت های توسعه PCIe 4.0 با مادربردهای PCIe 3.0 استفاده کنید. هر نسل از PCIe دو برابر سریعتر از نسل قبلی خود است بنابراین شما فقط با سرعت پایین‌تر PCIe 3.0 در تنگنا خواهید بود. شما نه تنها می‌توانید یک SSD PCIe 3.0 را به یک اسلات PCIe 4.0 متصل کنید، بلکه می‌توانید یک SSD PCIe 4.0 را به یک اسلات 3.0 متصل کنید.
>>> همچنین بخوانید: PCIe چیست؟
دلیل اهمیت PCIe Gen 4 چیست؟
پیشرفت در فناوری PCIe برای پاسخگویی به نیاز روزافزون به یک گذرگاه داده با سرعت بالا که برنامه‌های کاربردی و حجم کاری کاربر را به طور فزاینده‌ای نیاز دارد، ضروری است.
چه تفاوتی بین PCIe Gen 3 و PCIe Gen 4 وجود دارد؟
تفاوت اصلی بین PCIe Gen4 و PCIe 3.0 دو برابر شدن سرعت انتقال داده است. PCIe 4.0 دارای سرعت انتقال داده 16GT/s است، در حالی که PCIe 3.0 دارای سرعت انتقال داده 8GT/s است، بنابراین PCIe 4.0 دو برابر سریعتر از PCIe 3.0 است. این دو برابر شدن سرعت انتقال داده با پهنای باند اسلات در هر خط در هر نسل نیز مطابقت دارد.
پهنای باند در PCIe PCIe Gen4
- پهنای باند اسلات x1 برابر با 1.969GB/s است.
- پهنای باند اسلات x2 برابر با 3.938GB/s است.
- پهنای باند اسلات x4 برابر با 7.877GB/s است.
- پهنای باند اسلات x8 برابر با 15.754GB/s است.
- پهنای باند اسلات x16 برابر با 31.508GB/s است.
پهنای باند در PCIe 3.0
- پهنای باند اسلات x1 برابر با 0.985GB/s است.
- پهنای باند اسلات x2 برابر با 1.969GB/s است.
- پهنای باند اسلات x4 برابر با 3.939GB/s است.
- پهنای باند اسلات x8 برابر با 7.877GB/s است.
- پهنای باند اسلات x16 برابر با 15.754GB/s است.
در حال حاضر چه پلتفرم‌هایی از PCIe Gen 4 پشتیبانی می‌کنند؟
- پردازنده های AMD Ryzen™ سری 3000 و 5000
- مادربردهای AMD X570، B550 و TRX40
- پردازنده‌های هسته‌ای نسل یازدهم Intel® Rocket Lake و نسل دوازدهم «Alder Lake»
- مادربردهای Z490، Z590 و Z690 Intel®
آیا PCIe Gen4 با نسخه‌های پیشین سازگار است؟
بله! می‌توانید کارت‌های توسعه PCIe 4.0 را در اسلات‌های PCIe 3.0 قرار دهید، اما سرعت انتقال داده‌های شما با سرعت پایین‌تر PCIe 3.0 محدود می‌شود. به طور مشابه، هنگامی که رابط PCIe 5.0 به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت، می‌توانید کارت توسعه PCIe 4.0 را در اسلات مادربرد PCIe 5.0 قرار دهید، اما سرعت PCIe 4.0 شما را محدود می‌کند. توجه داشته باشید که این سازگاری هیچ مزیتی برای شما در پی ندارد. این فقط یک ویژگی مفید است که در صورت نیاز وجود دارد، به عنوان مثال، شما یک کارت PCIe Gen 4 دارید اما مادربرد خود را برای پشتیبانی از PCIe Gen 4 ارتقا نداده‌اید.
SSD PCIe NVMe چیست؟
SSD های PCIe NVMe درایوهای حالت جامد هستند که از گذرگاه PCIe پرسرعت برای انتقال داده و همچنین پروتکل NVMe (Non-Volatile Memory Express) برای ارتباط با سیستم میزبان استفاده می‌کنند. اس اس دی های NVMe همراه با رابط PCIe سرعت خواندن و نوشتن بی نظیری نسبت به SATA SSD دارد. با این حال، می‌توانید SSD های سازگار با PCIe را که غیر NVMe هستند نیز تهیه کنید.
آیا PCIe Gen4 باعث سریعتر شدن PCIe NVMe SSD می‌شود؟
بله! نسل قبلی PCIe نمی‌توانست با پهنای باند SSDهای پرسرعت PCIe NVMe خود را تطبیق دهد و همین سبب کاهش عملکرد می‌شد. PCIe Gen 4 این گلوگاه عملکرد را حل می‌کند و به SSD های PCIe NVMe اجازه می‌دهد داده ها را با سرعت بسیار بالاتری بخوانند و بنویسند.
چه فرم فکتورهایی توسط PCIe NVMe SSD استفاده می‌شود؟
درایوهای SSD PCIe NVMe می‌توانند از فرم فکتورهای مختلفی مانند کارت افزودنی (AIC)، M.2 و U.2 استفاده کنند. SSD های Client PCIe NVMe معمولاً فقط از فرم فاکتور M.2 2280 استفاده می‌کنند زیرا طراحی باریک آن اجازه می‌دهد تا به راحتی در رایانه‌های رومیزی و نوت بوک قرار بگیرد. درایوهای SSD PCIe NVMe کلاس Enterprise از هر سه فرم فاکتور استفاده می‌کنند که U.2 به دلیل سازگاری با صفحات پشتی سرور HP محبوب‌ترین آنهاست.
پلتفرم‌های PCIe 4.0 سبب انعطاف‌پذیری بیشتر و پهنای باند بالاتر می‌شوند. درایوهای SSD که از رابط PCIe 4.0 استفاده می‌کنند، برای بارهای کاری با حجم زیاد داده ایده‌آل هستند. آنها برنامه‌ها و بازی‌ها را سریعتر بارگیری می‌کنند و در عین حال زمان بارگذاری بوت را نیز بهینه می‌کنند. PCIe 4.0 همچنین پیشرفت‌های صرفه‌جویی در مصرف انرژی را ارائه می‌کند، به این معنی که دستگاه شما خنک‌تر عمل می‌کند و در عین حال انرژی کمتری مصرف می‌کند.
