▷ ما هي ممرات المعالج وأهميتها في تعددها

جدول المحتويات:

ما هي واجهة PCI Express وكيف تعمل؟
طوبولوجيا من نقطة إلى نقطة
ما هي معالج PCI Express LANES؟

في هذه المقالة سنشرح ما هي ممرات المعالج. ولكن قبل أن نعرف ما هي PCI Express (Peripheral Component Interconnect Express) ، والتي يتم اختصارها رسميًا باسم PCIe أو PCI-e ، فهي معيار ناقل توسع الكمبيوتر عالي السرعة ، مصمم لاستبدال معايير الناقل الأقدم مثل PCI و PCI-X و AGP.

فهرس المحتويات

ما هي واجهة PCI Express وكيف تعمل؟

يحتوي PCIe على العديد من التحسينات مقارنة بالمعايير القديمة ، بما في ذلك ارتفاع أداء ناقل النظام الأقصى ، وانخفاض عدد إدخال / إخراج السن ، والبصمة المادية الأصغر ، وتحسين أداء أجهزة الحافلات ، آلية أكثر تفصيلا للكشف عن الأخطاء والإبلاغ عنها (تقارير الأخطاء المتقدمة ، و AER ، ووظيفة التبديل السريع الأصلية. بالإضافة إلى ذلك ، توفر أحدث المراجعات لمعيار PCIe دعم الأجهزة لمحاكاة الإدخال / الإخراج الافتراضية.

نوصي بقراءة مقالتنا حول أفضل المعالجات في السوق

تُحدد الواجهة الكهربائية PCI Express ، التي يتم تحديدها من خلال عدد الممرات الخاصة بها ، أيضًا في مجموعة متنوعة من المعايير الأخرى ، خاصة واجهة بطاقة توسيع ExpressCard للكمبيوتر المحمول وواجهات التخزين SATA Express و M.2. يتم الحفاظ على مواصفات التنسيق وتطويرها بواسطة PCI-SIG (مجموعة المصالح الخاصة PCI) ، وهي مجموعة تضم أكثر من 900 شركة تحافظ أيضًا على مواصفات PCI التقليدية. PCIe 3.0 هو أحدث معيار لبطاقات التوسعة ، والذي يتم إنتاجه ومتوفر على أجهزة الكمبيوتر الشخصية التقليدية.

طوبولوجيا من نقطة إلى نقطة

من الناحية النظرية ، يعتبر ناقل PCI Express عبارة عن استبدال تسلسلي عالي السرعة لناقل PCI / PCI-X السابق. أحد الاختلافات الرئيسية بين ناقل PCI Express و PCI الأقدم هو هيكل الناقل. يستخدم PCI بنية ناقل متوازي مشتركة ، حيث يشارك مضيف PCI وجميع الأجهزة مجموعة مشتركة من العناوين والبيانات وخطوط التحكم. في المقابل ، يعتمد PCI Express على طبولوجيا من نقطة إلى نقطة ، مع ارتباطات تسلسلية منفصلة تربط كل جهاز بمجمع الجذر. نظرًا للطوبولوجيا المشتركة للحافلة ، يتم الوصول إلى أقدم ناقل PCI ويتم حصره في سيد واحد في كل مرة في اتجاه واحد. كما أن نظام ساعة PCI الأقدم يحد ساعة الناقل إلى أبطأ الأجهزة الطرفية في الناقل. في المقابل ، يدعم ناقل ناقل PCI Express الاتصال ثنائي الاتجاه بين نقطتي نهاية ، مع عدم وجود قيود متأصلة على الوصول المتزامن عبر نقاط نهاية متعددة.

فيما يتعلق ببروتوكول الناقل ، يتم تغليف اتصالات PCI Express في حزم. تتم معالجة حركة البيانات وتفريغ البيانات وحركة رسائل الحالة من خلال طبقة المعاملات في منفذ PCI Express. تتطلب الاختلافات الجذرية في الإشارات الكهربائية وبروتوكول الناقل استخدام عامل شكل ميكانيكي مختلف وموصلات توسعة. فتحات PCI وفتحات PCI Express غير قابلة للتبديل. على مستوى البرامج ، يحافظ PCI Express على التوافق مع الإصدارات السابقة من إصدارات PCI السابقة.

ما هي معالج PCI Express LANES؟

يمكن أن يتكون ارتباط PCI Express بين جهازين من مسار واحد إلى 32 ممرًا. على ارتباط متعدد المسارات ، يتم تقسيم بيانات الحزمة إلى خطوط ، ويتم قياس أقصى إنتاجية للبيانات مع عرض الارتباط الكلي. يتم التفاوض على عدد الممرات تلقائيًا أثناء تهيئة الجهاز ، ويمكن تقييده بواسطة أي من نقاط النهاية. على سبيل المثال ، يمكن إدخال بطاقة PCI Express ذات مسار واحد (× 1) في فتحة متعددة المسارات (× 4 ، × 8 ، وما إلى ذلك) ، وتتفاوض دورة التهيئة تلقائيًا على أعلى عدد من الممرات مع الدعم المتبادل.. يمكن تكوين الرابط ديناميكيًا لاستخدام عدد أقل من الممرات ، مما يوفر التسامح مع الخطأ في حالة وجود ممرات معيبة أو غير موثوق بها. يحدد معيار PCI Express الفتحات والموصلات للعديد من العروض: × 1 و × 4 و × 8 و × 12 و × 16 و × 32. وهذا يمكّن ناقل PCI Express من خدمة كلا التطبيقات الحساسة من حيث التكلفة عندما لا تكون هناك حاجة للرفع. الأداء وكذلك تطبيقات الأداء الهامة مثل الرسومات ثلاثية الأبعاد والشبكات وتخزين المؤسسة.

يتكون الممر من زوجين من الإشارات التفاضلية ، مع زوج لاستقبال البيانات والآخر للإرسال. لذلك ، يتكون كل ممر من أربعة كبلات إشارة أو آثار. من الناحية المفاهيمية ، يتم استخدام كل ممر كتيار بايت ثنائي الاتجاه ، لنقل حزم البيانات بتنسيق "بايت" ثمانية بت في وقت واحد في كلا الاتجاهين بين نقاط نهاية الارتباط. يمكن أن تحتوي الروابط المادية لـ PCI Express على ممر واحد إلى 32 ممرًا ، وبشكل أدق 1 أو 2 أو 4 أو 8 أو 12 أو 16 أو 32 ممرًا. تتم كتابة أعداد الممرات بالبادئة "×" (على سبيل المثال ، يمثل "× 8" بطاقة أو فتحة ذات ثمانية حارات) ، حيث يمثل × 16 أكبر حجم في الاستخدام الشائع. يتم ذكر أحجام الممرات أيضًا من خلال المصطلحين "عرض" أو "من خلال" ، على سبيل المثال ، يمكن الإشارة إلى فتحة ثمانية حارات باسم "لكل 8" أو "بعرض 8 حارات".

يتم استخدام ممرات PCIe في بعض الأماكن داخل جهاز الكمبيوتر الخاص بك. يحتوي CPU الخاص بك على عدد معين منهم ، على الأقل 16 ، متصل بينهما وفتحة واحدة على الأقل 16x على اللوحة الأم. تُستخدم هذه الممرات عادةً لبطاقات الجرافيكس ، إما ببطاقة تستخدم القناة بأكملها أو ببطاقات متعددة ، ولكل منها جزء من القناة. تحتوي بعض وحدات المعالجة المركزية على المزيد من ممرات بطاقات الرسومات ، وبعض وحدات المعالجة المركزية من سلسلة Intel X لديها ما يصل إلى 40 أو أكثر.

تقوم بعض الممرات بتوصيل وحدة المعالجة المركزية الخاصة بها بلوحة التحكم في المنصة (PCH). تسمي Intel هذه الممرات DMI ، لكنها في الواقع هي نفس PCIe. من PCH ، تذهب ممرات PCIe إلى وحدة تحكم SATA ، وفتحة M.2 المتوافقة مع NVMe ، وبرامج تشغيل USB ، وفتحات PCIe المتنوعة على اللوحة الأم لأشياء مثل محولات الشبكة ، وبطاقات موالف التلفزيون ، والمزيد. يعمل PCH كمُعدّد إرسال ، ويتعين على جميع هذه الأجهزة في النهاية مشاركة ممرات DMI المتاحة عند الاتصال بوحدة المعالجة المركزية أو الذاكرة الرئيسية.

نوصيك بقراءة منشوراتنا حول أفضل المعالجات في السوق

هذا ينهي مقالنا عن معالج LANES وما هو الغرض منه. اتمنى ان تكون مفيدة لك