▷ بي سي اي اكسبريس 4.0: كل ما نعرفه حتى الآن

في بداية العام ، صادق اتحاد معايير PCI-SIG ونشر مواصفات PCI Express 4.0 في الإصدار 1.0. يمثل هذا الإصدار الكامل من PCIe 4.0 ، ويتبع إصدار مواصفات المراجعة 0.9 يونيو من العام الماضي. سنحلل في هذه المقالات كل ما هو معروف حتى الآن عن PCI Express 4.0.

فهرس المحتويات

يضاعف PCI Express 4.0 عرض النطاق الترددي للمواصفات 3.0 الحالية

إن PCI Express هو الناقل عالي السرعة المستخدم من قبل جميع المكونات عالية الأداء تقريبًا في أجهزة الكمبيوتر. يتم توصيل كل من بطاقات الجرافيكس ، NVMe SSDs ، وبطاقات الشبكة والعديد من الأجهزة الأخرى من خلال هذه الواجهة المتقدمة ، وبالتالي أهمية كبيرة. يضاعف PCI Express 4.0 عرض النطاق الترددي 8 GT / s لكل ممر من PCIe 3.0 ، مما يوفر معدل نقل يبلغ 16 GT / s لكل ممر ، مما يوفر مزايا أداء I / O مفيدة مفيدة التخزين والشبكة عالية السرعة ، وكذلك تطبيقات الذكاء الاصطناعي. في الوقت نفسه ، ركزت PCI-SIG على الربع الثاني من عام 2019 لإصدار مواصفات PCIe 5.0 النهائية ، لذا لن يكون الإصدار PCIe 4.0 متينًا مثل إصدار PCIe 3.0.

نوصي بقراءة:

• PCI Express - ما هو وما هو لـ Mini PCI Express ما هو ولماذا في أجهزة الكمبيوتر المحمولة؟

حافظت PCI-SIG سابقًا على إيقاع لمدة أربع سنوات لـ PCIe 1.0 (2003) و PCIe 2.0 (2006) و PCIe 3.0 (2010). فيما يتعلق بالتأخير لمدة سبع سنوات ، أشار PCI-SIG إلى أن PCIe 3.0 يوفر ما يكفي من النطاق الترددي لبعض الوقت ، قبل التطورات والطلبات المتزايدة من AI ، PCIe NVMe ، وأعباء عمل حوسبة 3D XPoint ، و سرعات الشبكة ، خاصة عندما يصبح 10GbE في متناول المستهلكين أكثر فأكثر.

يحافظ PCI Express 4.0 على التوافق مع الإصدارات السابقة ، وستستفيد NVMe SSDs بشكل كبير من فوائدها

لحوسبة GPU ، دفعت قيود عرض النطاق الترددي PCIe 3.0 بالفعل Nvidia إلى تطوير اتصال NVLink الخاص بها. وبالتالي ، مع PCI Express 4.0 وما بعده ، يسعى PCI-SIG إلى العودة إلى إيقاع أكثر طبيعية ، خاصة وأنهم قد حلوا الآن بعض العقبات التقنية الرئيسية ، للسماح بمعدلات نقل أسرع من خلال معيار PCIe 4.0. الجانب الآخر هو طبيعة المنظمة. تضم PCI-SIG ما يقرب من 800 شركة عضو ، تنتخب منها سنويًا مجلس إدارة. للفترة 2017-2018 ، يضم المجلس أعضاء من AMD و Intel و Nvidia. من خلال تطوير والحفاظ على مواصفات PCI المفتوحة ، يتعاون الأعضاء في اللجان الفنية ومجموعات العمل ، وتقديم ومراجعة التغييرات على المواصفات. يتم تبسيط بعض من أعمال PCI-GIS الأخيرة في هذه العملية.

بمجرد الانتهاء من المواصفات ، يجب أن يكون لدى الأعضاء منتجات اجتياز اختبارات التوافق والامتثال في واحدة من العديد من ورش عمل التوافق مع نظم المعلومات PCI-GIS على مدار العام ، بحيث تتم إضافة المنتج إلى قائمة أدوات التكامل ، التي تستخدمها الشركات المصنّعة للمعدات الأصلية وبرامج تكامل النظام لاختيار الأجهزة. بالنسبة إلى PCIe 4.0 ، قدمت PCI-SIG ورش عمل امتثال ما قبل الإصدار لأول مرة ، باستخدام الإصدار السابق 0.9 ، ولكن فقط على المستوى الأولي من "اختبار FYI". بالنسبة لبقية العام ، سيقدم PCI-SIG اختبار FYI PCIe 4.0 في ورش عمل الامتثال ؛ PCIe 4.0 غير مدرج حاليًا في برنامج الامتثال الرسمي أو في قائمة التكامل.

كما هو الحال في تكرارات PCIe السابقة ، تتميز PCIe 4.0 بالتوافق مع الإصدارات السابقة ، وتتوافق بطاقات PCIe 1.x و 2.x و 3.x مع فتحات PCIe 4.0 وتعمل بشكل طبيعي. يحافظ PCIe 4.0 أيضًا على تشفير 128b / 130b لـ PCIe 3.0 ، والذي سيستمر استخدامه في PCIe 5.0. من بين التحسينات الأخرى ، تعتبر الميزات المختلفة أكثر صلة بالمصممين والمطورين من المستخدمين النهائيين. مع زيادة معدلات البيانات ، يزداد اختلاف الأداء ويتدهور سلامة الإشارة.

أداء أعلى

مع وضع ذلك في الاعتبار ، تقدم PCIe 4.0 هامش حارة على جهاز الاستقبال PHY ، حيث تحصل وحدة تحكم PCIe على معلومات الهامش الكهربائي من كل حارة PCIe لقياس تفاوت التباين. يحتوي PCIe 4.0 أيضًا على تسميات وأرصدة موسعة ، وميزات تعمل معًا لإخفاء الكمون وتعزيز تشبع النطاق الترددي الكامل. تتضمن التحسينات الأخرى تقليل وقت استجابة النظام الإجمالي ، وظاهرية الإدخال / الإخراج وتكامل النظام الأساسي ، وإمكانية توسيع النطاق الترددي / النطاق الترددي الإضافي ، بالإضافة إلى تحسين الموثوقية ، والتوافر ، وإمكانيات السعة. خدمة (RAS).

على الرغم من أن بطاقات رسومات الألعاب هي أكثر أجهزة PCIe مرئية للمستهلكين ، إلا أنه من غير المحتمل أن يؤثر الحمل الإضافي الإضافي لعرض النطاق الترددي PCIe على أداء الألعاب ، على الأقل في الحال. ومع ذلك ، وبالنظر إلى الكمية المحدودة من عرض النطاق الترددي PCIe المتوفر مع معظم وحدات المعالجة المركزية للمستهلكين ، فإن هذا سوف يقطع شوطًا طويلًا نحو تخفيف الضغط الذي يمكن أن يكون عليه الجمع بين وحدات GPU و NVMe SSD و 10GigE شبكات في عرض النطاق الترددي نظام الإدخال / الإخراج. ما قد يكون ذا صلة أيضًا هو قدرة طاقة أعلى للموصلات الثانوية.

أما بالنسبة لحلول البائعين PCIe 4.0 ، فإن Synopsys و Cadence ، من بين أمور أخرى ، تقوم بتطوير أو تقديم برامج PHY و 16 GT / s ، وأدوات التحقق والعديد من التطبيقات الأخرى. يحتوي IBM POWER9 على اتصالات PCIe 4.0 ويدعم Intel Falcon Mesa FPGA 10nm PCIe 4.0 ككتلة IP مدمجة من خلال EMIB. وفي الوقت نفسه ، تقدم AMD دعم PCIe 4.0 مع Radeon Instinct MI50 و MI60 الجديدتين. من المتوقع أيضًا أن يدعم Navi و Zen 2 PCI Express 4.0.

يلخص الجدول التالي أهم ميزات الإصدارات المختلفة من PCI Express حتى الآن:

الإصدار	مقدمة	النقل عن طريق الممر	عرض الفرقة
× 1	× 2	× 4	× 8	× 16
1.0	2003	2.5 جي تي / ثانية	250 ميجابايت / ثانية	0.50 جيجابايت / ثانية	1.0 جيجا بايت / ثانية	2.0 جيجابايت / ثانية	4.0 جيجابايت / ثانية
2.0	2007	5.0 GT / ثانية	500 ميغا بايت / ثانية	1.0 جيجا بايت / ثانية	2.0 جيجابايت / ثانية	4.0 جيجابايت / ثانية	8.0 جيجا بايت / ثانية
3.0	2010	8.0 جي تي / ثانية	984.6 ميجابايت / ثانية	1.97 جيجابايت / ثانية	3.94 جيجابايت / ثانية	7.88 جيجابايت / ثانية	15.8 جيجابايت / ثانية
4.0	2017	16.0 جي تي / ثانية	1969 ميغا بايت / ثانية	3.94 جيجابايت / ثانية	7.88 جيجابايت / ثانية	15.75 جيجابايت / ثانية	31.5 جيجابايت / ثانية
5.0	متوقع في الربع الثاني 2019	32.0 جي تي / ثانية	3938 ميجابايت / ثانية	7.88 جيجابايت / ثانية	15.75 جيجابايت / ثانية	31.51 جيجابايت / ثانية	63.0 جيجابايت / ثانية

بهذا نختتم مقالنا حول بروتوكول PCI Express 4.0 ، ونأمل أن يكون قد ساعدك على فهم أفضل لأهمية هذا الإصدار الجديد من الواجهة عالية السرعة الأكثر استخدامًا اليوم.

مصدر Theregisterwikipedia