Printable View
با سلام
pci express در واقع يك اسلات بر روي مادر برد است؟؟ . كسي عكسي از مادربرد سراغ داره كه اpci express را نشون داده باشه ؟
در مورد اين x16 كه در مقابل pci express قرار دارد كسي ميتون توضيح بده مربوط به چيه ؟ آيا سرعت انتقال است ؟
ايا بالاتري مدل همين است
با تشكر از همگي دوستان كه واقعا زحمت ميكشن
برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید !برای عضویت اینجا کلیک کنید ]
سلام. درشکل فوق اسلات آبي رنگي که مشاهده مي کنيد PCI Express 16x هست که معمولا کارت گرافيک روش سوار مي شه. در حال حاضر ورژن اکثر اين اسلاتها 2.0 هست و فقط روي مادربورد Asus Rampage II Extreme ورژن 2.2 آن گماشته شده.
توضيحات کامل:
PCI Express نسبتا هیاهوی جدید بازار تکنولوژی های مادربرد ها و جلودار انقلاب معماری گذرگاه های کامپیوتر است. اما این پیشرفت فنی چگونه بر هواداران مشتاق و کاربران معمولی تاثیر خواهد گذاشت؟ این مقاله نگاهی خواهد داشت بر روی تاریخچه تکنولوژی های گذرگاه های ورودی/ خروجی (I/O Bus) ، مبانی از PCI-Express و تاثیرات آن برای کاربر نهایی.
پیشینه
قبل از بحث در مورد PCI- Express ، این که بدانیم اصولا فناوری گذرگاه های ارتباطی (Bus) از کجا آمده است اهمیت بالایی دارد. در سال 1984 شرکت IBM مشغول فروش کامپیوترهای PC AT خود بود که از یک پردازشگر اینتل 80286 استفاده می کرد. پردازشگر، حافظه و کلیه گذرگاه های ورودی و خروجی این کامپیوترها از یک کلاک (Clock) مشترک 8MHz استفاده می کردند. گذرگاه ورودی / خروجی استفاده شده در این دستگاه ها به نام ISA یا Industry Standard Architecture مشهور بود. ISA یک رابط 16 بیتی بود به این معنی که تنها دو بایت اطلاعات در هر لحظه قابل انتقال بود و مهمتر از آن اینکه گذرگاه ISA در یک فرکانس 8 MHz کار می کرد در نتیجه دو یا سه سیگنال کلاک برای منتقل کردن همان دو بایت اطلاعات لازم بود. این امر برای فطعاتی مثل پرت های کام (COM) ، پرینترها ، کارت های صدا وCD-ROM که به طور ذاتی کند هستند مشکلی ایجاد نمی کرد اگرچه ISA برای دسترسی های با سرعت بالا به دیسک یا کارتهای گرافیک کند بود. کم کم تکنولوژی ISA به پایان عمر خودش نزدیک می شد که معماری های جدیدی در حال شکل گیری بودند. متاسفانه معماری های Microchannel (MCA) bus، EISA و VLB یا VESA Local Bus به دلیل نارسانایی هایی که داشتند عمر زیادی نکردند. سر انجام این فناوری PCI بود که مقدار پهنای باند مورد نیاز ما را تامیین می کرد.
PCI یک رابط 64 بیتی است در قالب 32 بیتی! درک این مطلب احتیاج به مقداری محاسبات دارد. گذزگاه PCI در فرکانس 33MHz کار می کند و می تواند 32 بیت اطلاعات را در هر دوره کلاک (Clock Tik) منتقل کند به این ترتیب پس PCI شبیه یک گذرگاه 32 بیتی کار می کند اما هر دوره کلاک در فرکانس 33 MHz، سی نانو ثانیه به طول می انجامد و حافظه در بالاترین سرعت 70 نانو ثانیه زمان برای بازیابی اطلاعات لازم دارد پس زمانی که پردازشگر دستور بازیابی اطلاعات از حافظه را می دهد، حداقل 3 دوره کلاک باید منتظر دستیابی اطلاعات بماند. با انتقال اطلاعات در هر دوره کلاک، گذرگاه PCI می تواند روی یک رابط 32 بیتی همان کارایی را نشان بدهد که قسمت های دیگر با استفاده از مسیر های 64 بیتی نشان می دهند.
در آن زمان PCI یک نجات دهنده تمام عیار بود، حالا دیگر سرعت ورودی و خروجی مانعی برای تولید کارت های توسعه مختلف نبود. به سرعت انواع دیسک های سخت سریعتر، کارت های صدا، کارت های شبکه و ... بر پایه PCI ساخته شد.
PCI-Express و قبلتر 3GIO تلاشی برای توسعه یک معماری بودند، برای پیشرفت و بهبود کارایی ورودی/خروجی کامپیوترهای امروز که توسط شرکت هایی از قبیل Intel هدایت می شدند. با نیاز بیش از پیش برای پردازش سریعتر و تاخیراتی که به واسطه کهنه شدن معماری گذرگاه ها در کار پردازشگر بوجود می آمد، کم کم فناوری های جدید تری برای رساندن سرعت گذرگاه ها به سرعت پردازشگر و متعادل شدن آن شکل گرفت.
چندین گذرگاه هستند که کارایی کل سیستم را محدود می کنند، از جمله گذرگاه PCI، AGP و اتصال بین چیپست های پل شمالی (North Bridge) و پل جنوبی (South Bridge) مادر برد.
گذرگاه PCI سرعتی معادل 133MB/s را برای اتصال دستگاه های ورودی و خروجی فراهم می کند، اما فرق بزرگی که PCI با PCI-Express دارد در اینست که این پهنای باند بین تمامی قطعات PCI به اشتراک گذاشته می شود در نتیجه تعدادی از دستگاه های ورودی/خروجی که درصد بالایی از پهنای باند را مصرف می کنند می توانند کل پهنای باند موجود را استفاده کرده و چالش بزرگی برای PCI ایجاد کنند.
شکل بالا تعدادی از تنگناهای PCI را نشان می دهد، این شکل پهنای باند مورد نیاز ارتباطات مختلف مانند ویدئو و دستگاه های خارجی که توسط PCI سرویس دهی می شوند را نشان می دهد. کاملا می توان مشاهده کرد که گذرگاه اشتراکی PCI، سخت گرفتار همسان نگه داشتن خود با قطعات جدید امروزی است.
در طی دهه گذشته، نیازهای کارهای گرافیکی تقریبا هر دو سال یکبار دو برابر شده است. در طی این دوره، گذرگاه های گرافیکی مدام تغییر کرده اند، از PCI به AGP و از AGP به AGP 2x و AGP 4x و نهایتا AGP 8x . گذرگاه AGP 8x با سرعت 2.134 GB/s کار می کند. علارقم این پهنای باند، درخواست روز افزون کارایی بیشتر، فشار قابل توجهی را بر روی تیم های طراحی وارد کرده و همچنین باعث بالا رفتن هر چه بیشتر هزینه ها می شود. همانند PCI توسعه دادن گذرگاه AGP هرروز سخت تر و گرانتر از دفعات قبل می شود.
تراکم حجم اطلاعات بر روی گذرگاه PCI همچنین گذرگاه بین پل شمالی و پل جنوبی را نیز تحت تاثیر قرار می دهد. درایو SATA و قطعات USB نیز که بر دوش پل جنوبی است بار بیشتری بر روی این اتصال وارد می کند. در نتیجه مسلما یک اتصال با پهنای باند بیشتر برای این ارتباط در آینده نیاز خواهد بود.
با توجه به چارت بالا به وضوح مزایای پهنای باند بالاتر PCI-Express مشخص است. این نکته قابل ذکر است که 8 GB/s نشان داده شده برای PCI-E برای حالتی است که گذرگاه به صورت Full Duplex (ترافیک متقارن در دو جهت) عمل می کند و پنای باند یک جهته (رفت یا برگشت) 4 GB/s است.
PCI-Express چیست؟
PCI-Express در واقع تلاشی صنعتی است برای یکپارچه کردن تمام انواع مختلف گذرگاه های ورودی/خروجی در یک استاندارد واحد با دیدی به آینده. در طول 10 سال گذشته PCI از پس کارایی های زیاد و متفاوتی بر آمده است که بسیاری از آنها هنگام تولید کارت حتی پیش بینی نمیشدند. پورت های AGP، ATA و USB طراحی شدند تا از پس نقل و انتقال اطلاعاتی که به زمان بستگی زیادی دارند بر بیایند. مواردی از قبیل Video Streaming و real-time applications در نسخه های قبلی PCI به صورت مشخصی آدرس دهی نمی شدند. PCI کنونی بر پایه فناوری Multi-Drop شکل گرفته است (بر اساس این فناوری ترمینال های مختلف می توانند از یک کانکشن به جای چندین کانکشن مستقل برای ارتباط با یکدیگر استفاده کنند) ، پیاده سازی یک گذرگاه موازی که به بالاترین حد کارایی خود بسیار نزدیک است.
PCI-Express به طور ساختاری شباهت زیادی به یک شبکه محلی (LAN) دارد ازین جهت که به توپولوژی سیستم یک سوییچ اضافه می کند. این سوییچ که جانشینی است برای گذرگاه Multi-Drop ، جهت انتشار پیام های ورودی/خروجی برمبنای فناوری Peer to Peer یا نقطه به نقطه مورد استفاده قرار می گیرد. بدین معنی که اگر قطعه یا دستگاهی که از PCI-Express استفاده می کند قصد فرستادن اطلاعات به PCI-Express دیگری را داشته باشد، احتیاجی نیست که لزوما از طریق چیپست مادر برد (پل جنوبی) این کار را انجام دهد و میتواند به طور مستقیم و بدون دخالت چیپست به تبادل اطلاعات بپردازد (ولو اینکه سوییچ قسمتی از چیپست باشد). این امر باعث کاهش تعداد پیام هایی می شود که چیپست مجبور به پردازش آنها است. ویژگی دیگر PCI-Express که بواسطه سوییچ ایجاد شده است، اتصالات (Links) است. هر اتصال PCI-Express شامل تعدادی Lane یا مسیر می شود که باعث می شود اتصال هر قطعه به طور مجزا قابل افزایش باشد، در نتیجه با اضافه کردن مسیرها پهنای باند اتصال ها بالا می رود، هر مسیر از دو کانال یک جهته (Simplex) ، یکی برای فرستادن اطلاعات و دیگری برای دریافت اطلاعات به صورت همزمان تشکیل شده است. بسته به تعداد مسیرها، طول و سرعت هر اسلات PCI-Express بر روی مادربرد متفاوت است. یکی از مشخصاتی که PCI-Express ها دارند عددی است که بیان گر سرعت آن می باشد مثل x, 2x, 4x, 16x1 در واقع این اعداد معرف تعداد مسیرها در PCI-Express می باشند. کارت های استاندارد معمولی x1، دارای 1 مسیر و پهنای باند پایین و کارت های گرافیک x16، دارای 16 مسیر و پهنای باند بالا می باشند. سرعت انتقال اطلاعات در هر مسیر 250MB/s است که چون اطلاعات به طور همزمان در دو کانال رفت و برگشت منتقل می شوند این سرعت به 500MB/s افزایش پیدا می کند. در واقع PCI-Express یک گذرگاه ورودی/خروجی پرسرعت سریال (سری) است که توسط معماری چند لایه خود سازگاری خود را با نرم افزارها و درایورهای PCI حفظ کرده است.
یکی دیگر از تفاوت های ساختاری PCI-Express و PCI تداخل کمتر سیگنال های کنترلی در سیگنال های اطلاعات است، از آنجا که PCI-Express یک گذرگاه سریال (سری) می باشد، مقدار خیلی کمتری از سیگنال هایی مثل کلاک یا سیگنال های آدرس دهی همراه با اطلاعات منتقل می شوند.
قابلیت های پیشرفته PCI-Express
PCI-Express دارای قابلیت های پیشرفته ای در سطح سیستم عامل و سطح سخت افزار می باشد که بسیاری از نرم افزارهای کاربردی به آن احتیاج دارند.
1. مدیریت پیشرفته انرژی
2. پشتیبانی از انتقال اطلاعات به صورت Real-Time
3. ویژگیهای Hot Plug و Hot Swap
4. یکپارچگی اطلاعات و کنترل خطا
مدیریت پیشرفته انرژی
PCI-Express دارای مدیریت موثر انرژی است که به برق مصرفی گذرگاه نظارت دارد و در زمان هایی که گذرگاه غیر فعال است، یعنی اطلاعاتی رد و بدل نمی شود، برق مصرفی آن را کاهش می دهد. در رابط های موازی مثل PCI، هیچ تغییر و تحولی در گذرگاه اتفاق نمی افتد مگر هنگام فرستادن اطلاعات اما در مقابل در رابط های پر سرعت سریال مثل PCI-Express باید گذرگاه در تمامی اوقات فعال باشد تا فرستنده و گیرنده همزمانی خود را حفظ کنند. این کار بوسیله فرستادن متوالی کاراکترهای خالی (Idle Characters) در زمانی که اطلاعاتی برای فرستادن موجود نیست انجام می شود. گیرنده کاراکترهای خالی را رمزگشایی کرده و آنها را از بین می برد. این عملیات باعث مصرف برق بیشتر در گذرگاه می شود که تهدید بزرگی برای عمر باتری در لپ تاپ ها و کامپیوترهای دستی است.
برای فائق شدن به این مسئله PCI-Express دو وضعیت را برای مدیریت توان مصرفی ایجاد کرده است.
1. وضعیت دو اتصال کم توان
2. پروتکل مدیریت توان وضعیت فعال (ASPM)
زمانی که PCI-Express فعالیتی انجام نمی دهد، اتصال می تواند به یکی از دو اتصال کم توان تغییر وضعیت دهد. این وضعیت وقتی که اتصال بی کار است باعث ذخیره شدن توان مصرفی می شود اما احتیاج به یک زمان بازیابی دارد برای همزمان سازی دوباره فرستنده و گیرنده در زمان هایی که نیاز به رد و بدل اطلاعات است. هرچه زمان این بازیابی بیشتر باشد توان کمتری در اتصال مصرف می شود.
پشتیبانی از انتقال اطلاعات به صورت Real-Time
بر خلاف pci، PCI-Express دارای توانایی پشتیبانی از انتقال همزمان اطلاعات و سطوح مختلف QOS است. این ویژگی ها از طریق کانال های مجازی فراهم می شوند. این کانال ها برای تضمین رسیدن بسته های اطلاعاتی طی زمان مشخص به مقصد طراحی شده اند. PCI-Express از چندین کانال همزمان مجازی در هر مسیر پشتیبانی می کند که هر کانال یک جلسه ارتباطی مستقل است. هر کانال ممکن است سطح QOS *مختلفی داشته باشد. این راه حل برای نرم افزارهایی که احتیاج به نقل و انتقال اطلاعات به صورت Real-Time دارند مانند نرم افزارهای ویدیویی طراحی شده است.
ویژگیهای Hot Plug و Hot Swap
سیستم های مبتنی بر PCI دارای توانایی پشتیبانی از HotPlug و HotSwap برای کارت های ورودی خروجی نیستند. در عوض تعداد محدودی از این کارت ها و سرور ها با قابلیت HotPlug و HotSwap بعد از تعریف گذرگاه توسعه یافتند. این راه حل برای پاسخگویی به نیازهای فزاینده کامپیوتر های قابل حمل و سرورها طراحی شد.
اغلب بسیار مشکل یا غیر ممکن است که بتوان زمانی را برای خاموشی سرورها جهت تعویض یا نصب کارت های توسعه برنامه ریزی کرد. توانایی HotPlug کارت های PCI-Express می تواند این زمان خاموشی را به حداقل برساند و همچنین نیاز کاربران کامپیوترهای قابل حمل را برای فراهم کردن عملکرد های ورودی/خروجی از قبیل دیسک درایوهای قابل حمل و ابزارهای ارتباطی با این ویژگی برآورده کند.
یکپارچگی اطلاعات و کنترل خطا
PCI-Express از یکپارچگی اطلاعات (Data Integrity) در سطح Link Level برای تمام انواع نقل و انتقال اطلاعات استفاده می کند. از این رو روشی است مناسب برای تجمیع اطلاعات برای نرم افزارهای سطح بالا بخصوص نر افزارهایی که بر روی سرور اجرا می شوند.
PCI-Express از سیستم کنترل خطای PCI پشتیبانی می کند و همچنین دارای قابلیت کنترل و گزارش خطای پیشرفته نیز می باشد که می تواند بازیابی اطلاعات و محدود کردن خطاها را بهبود بخشد.
*QOS (Quality Of Service)
QOS در واقع توانایی فراهم کردن اولویت های مختلف برای نرم افزارها، کابران یا جریان داده های مختلف است. این ویژگی در موقعیت هایی که با محدودیت پهنای باند مواجه هستیم اهمیت بیشتری دارد.
منابع :
برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید !برای عضویت اینجا کلیک کنید ]
برای مشاهده این لینک/عکس می بایست عضو شوید !برای عضویت اینجا کلیک کنید ]
با تشکر اقا رضا از مقاله خوبتون
با ید از کجا بفهمیم که کدوم گارت گرافیک از این اسلات پشتیبانی میکنه ایا توی مشخصاتشون ذکر میشه ؟ ایا کارت گرافیگهای قدیمی روی این اسلات قرار میگیرن ؟
در حالتهاي cross fire و sli دو عد از اين اسلاتها قرار دارند ؟
با تشکر
دوست عزيز. در دفترچه کارت گرافيک کاملا توضيح داده شده. اگر دفترچه نبود منبع بهتر رفتن به سايت اينترني اون برند و جستجو در اونه. الان 98٪ کارتهاي گرافيکي روي اسلات PCI Express سوار مي شن. کارت گرافيک هنگام خريد بايد بگيد که PCI Express ميخوام. کارتهاي قديمي تر که AGP بودند در اين اسلاتها قرار نمي گيرند و بالعکس.نقل قول:
در حال حاضر اکثر غريب به اتفاق مادربوردهايي که اسلات کارت گرافيک دارند از PCI Express 2.0 پشتيباني مي کنند.
سوالي بود در خدمتم.
ممنونم اقا رضا
دو یا سه تا اسلات کوچک بر روی مادربردها در قسمت اسلات pci e قرار دارند در تصویر بالا هم وجود دارند به رنگ سیاه. pci e x1 . اینها برای چه هستند و چه چیزی روی انها قرار می گیرد
با تشکر
عزيز اونها Mini PCI Express هستند که در آينده جايگزين پورتهاي PCI (که به رنگ سفيد روي عکس ارسالي بنده مشخص هستند(سايز بزرگتري دارند)) خواهند شد و کارتهاي TV و ... همه براي اين پورتها ساخته خواهند شد. اما فعلا هنوز عموميت پيدا نکرده و بيشتر کارتها هنوز PCI هستند.