كل ما يلزمك معرفته حول معيار PCIe 6.0: واجهة نقل البيانات الأحدث والأسرع على الإطلاق
 |
| كل ما يلزمك معرفته حول معيار PCIe 6.0: واجهة نقل البيانات الأحدث والأسرع على الإطلاق |
لسنوات طويلة، تعتمد أجهزة الكمبيوتر الشخصية على واجهة نقل بيانات تُعرف باسم PCI-Express لتوصيل وربط الأجهزة، إلا أنه قد اقتصر استخدامها في السنوات الأخيرة لتُستخدم بشكل حصري في البطاقات الرسومية ووحدات التخزين الصلبة المُتصلة باللوحة الأم. مؤخرًا، ظهرت تسريبات تُبشر بالجيل التالي من واجهة نقل البيانات، والتي من المتوقع أن تجلب عددًا كبيرًا من التحسينات على مستوى الأداء والكفاءة مقارنةً بالجيل الحالي. دعونا نتحدث عن كل ما يلزمك معرفته حول معيار PCIe 6.0 القادم وما يُميّزه عن المعيار الحالي.
ما يلزمك معرفته حول معيار PCIe 6.0
تمامًا كما يظهر من اسمه، يُشير الرقم PCIe 6.0 إلى الجيل السادس من واجهة نقل البيانات. هذا يعني وجود 5 أجيال سابقة. مع كل جيل جديد، تُطبّق سلسلة من التحسينات. لكن تظل القاعدة العامة الأكثر لفتًا للانتباه هي "سرعة الأداء الأفضل". ومع ذلك، فهناك بالفعل العديد من التحسينات التي يجب أحذها بعين الاعتبار.
قبل أن نتطرق للحديث عن كل ما يلزمك معرفته حول معيار PCIe 6.0، دعونا فقط نبدأ القصة من نقطة الصفر ونوضح بالتفصيل ما هي واجهة PCI Express والتي تتخذ من مصطلح Peripheral Component Interconnect Express اسمًا مشتقًا لها.
■ ما هو معيار PCI Express؟
 |
| ما هي الأجهزة التي تدعم PCI Express 6 0 |
صُمّم معيار PCI Express كواجهة توصيل سريعة للأجهزة الطرفية التي يُمكن أن تتصل بأجهزة الكمبيوتر الشخصية. بينما يعتقد الغالبية العظمى من المستخدمين أن الأجهزة الطرفية تقتصر على لوحات المفاتيح وفأرات الكمبيوتر وسماعات الأذن، إلا أن هناك في الواقع تركيبة كبيرة من الأجهزة التي ينطبق عليها مفهوم الأجهزة الطرفية التي تدعم إمكانية الفك والتركيب في اللوحة الأم، وهذا بالطبع يشكل كل من البطاقات الرسومية (كروت الشاشة) ووحدات تخزين SSD الصلبة.
لماذا تُستخدم كلمة “Interconnect” في اسم المصطلح؟ السبب في ذلك هو أنها تشير إلى الترابط بين مكونين، وليس فقط اتصال. الترابط يعني الاتصال بين طرفين ثنائي الاتجاه، أي إنه لا يقتصر دوره على إرسال البيانات من جهاز إلى آخر، كمثال على البطاقة الرسومية إلى الشاشة، وإنما هو ترابط ثنائي الاتجاه، أي يتم نقل البيانات بين الجهازين في كلا الاتجاهين ذهابًا وإيابًا.
من هذا المنطلق، يتضح أن معيار PCI Express ليس مجرد واجهة توصيل تقليدية، والتي تم تطويرها بواسطة اتحاد PCI-SIG، وهو عبارة عن مجموعة من المصنعين والمطورين الذين اتفقوا على إنشاء واجهة نقل بمتطلبات محددة، ترسي طريقة للتناغم في تعامل الأجهزة مع بعضها البعض في كلا الاتجاهين، وتتواصل بدقة وفقًا لمعايير محددة.
طُورت الواجهة الأولى في عام 2003 لكي تحل محل واجهة AGB و PCI الأقدم، وجلبت معها تحسينات كبيرة مقارنةً بالمعايير الأولية، حيث تمتعت الواجهة بسعة نقل بيانات تبلغ 2.5 جيجابايت في الثانية، مّوزعة على مجموعة من مسارات البيانات، والذي يبلغ عرض نطاقه 250 ميجابايت في الثانية.
وكما هو الحال مع كل جيل جديد من معيار PCI-Express، سوف يوفر الجيل السادس ضعف عرض النطاق الترددي مقارنةً بالجيل الخامس المتاح حاليًا، ليصل عرض النطاق إلى 32 جيجابايت في الثانية. من المهم ملاحظة أن واجهة PCI-Express تعمل عبر مسارات مختلفة، فمنها التي تعمل عبر مسار واحد، أو 4 مسارات، أو 8 مسارات، أو 16 مسار. كلما زادت عدد المسارات، كلما تمكنت الأجهزة من نقل المزيد من سعة البيانات بالتوازي.
وعندما نتحدث عن واجهة PCIe X16، وهو غالبًا المنفذ الأول المُخصص لبطاقة الرسومات في اللوحة الأم، فيجب أن يصل عرض النطاق الترددي لتدفق البيانات إلى 256 جيجابايت، نظرًا لأن الحد الأقصى من عرض النطاق الترددي هو 32 جيجابايت في الثانية لكل مسار. بالرغم من ذلك، يظل الحد الأقصى من عرض النطاق الترددي المسموح لوحدات تخزين M.2 NVMe SSD بسرعة 64 جيجابايت في الثانية فقط.
■ التوافق مع الإصدارات السابقة
 |
| ما هي سرعة واجهة PCIe 6 |
وفي سياق متصل للحديث حول كل ما يلزمك معرفته حول معيار PCIe 6.0، فعلى عكس أجيال الذاكرة العشوائية (الرامات)، من أهم السمات التي تُميّز واجهة PCI Express هو توافقها مع الإصدارات السابقة من نفس بروتوكول نقل البيانات، مما يعني أنه من الممكن توصيل بطاقة رسومات PCIe Express 1.0 بفتحة PCI Express 6.0.، والعكس صحيح أيضًا، فيمكنك توصيل بطاقة رسومات PCI Express 6.0 بفتحة PCI Express 1.0. السبب في ذلك هو أنه لا يحدث أي تغيير في المنفذ المادي أو ترتيب عدد الدبابيس المتوفرة في جميع إصدارات الواجهة.
بمعنى آخر، لا يُمكن زيادة عرض النطاق الترددي عن طريق إضافة المزيد من الدبابيس، وإنما عن طريق الشريحة الرئيسية المسؤولة عن العمل مع هذه الواجهة، كشريحة اللوحة الأم الرئيسية “Chipset” أو شريحة المعالج المركزي “CPU”، حيث يتم دمج متحكم نقل البيانات المسؤولة عن عمل الواجهة بداخل سيليكون الشريحة نفسها، وبالتالي، فهي توفر معدلات أكبر لضخ البيانات في الثانية مع كل جيل جديد، لكنه أمر قد يترتب عليه زيادة في الاستهلاك أو زيادة في توليد الحرارة.
بالرغم من كل ما قد قيل، فإن واجهة PCI Express ليست خالية من العيوب. فكلما زادت سرعة الواجهة، أصبحت أقل استقرارًا. وبعد الوصول إلى الجيل السادس منها، اضطر اتحاد PCI-SIG إلى أجراء بعض التغييرات على طريقة عمل الواجهة نظرًا للسرعة العالية التي تعمل بها الواجهة بالطريقة التقليدية. بمعنى أبسط، إن نقل 256 جيجابايت في الثانية يُعرّض سلامة إشارة نقل البيانات لخطر كبير. لذلك، اضطر اتحاد المصنعين إلى إجراء سلسلة من التغييرات لتمكين الانتقال إلى معيار PCI Express 6.0، بدءًا من عملية الترميز.
■ كفاءة الطاقة
 |
| موعد طرح واجهة PCIe 6 والأجهزة المتوافقة |
أيضًا ما يلزمك معرفته حول معيار PCIe 6.0 الجديد، هو وضع التشغيل الجديد المعروف باسم "وضع الطاقة المنخفض أو “Low0Power” واختصاره “L0P”. يسمح وضع التشغيل هذا للوجاهة بخفض استهلاكها للطاقة عند تدفق حركة البيانات بسرعات أقل من الحد الأقصى. للقيام بذلك، يُمكن تعديل سرعات التردد التي يحتاجها الجهاز المتصل في أوقات معينة عندما تكون فيها البيانات المُراد إرسالها بنسب متدنية. بمعنى آخر، إذا لم تكن هناك حاجة لنقل البيانات بمعدلاتها القصوى، يتم تفعيل وضع استهلاك الطاقة المنخفض بشكل تلقائي.
ترتبط هذه الآلية ارتباطًا وثيقًا بالتقنيات الجديدة المُقدمة في الجيل السادس من واجهة PCI-Express، لذا، لا يُمكن استخدامها أو الاستفادة منها إلا مع الأجهزة المتوافقة بشكل صريح من الجيل الجديد من الواجهة. بعبارة أخرى: لا يتوافق وضع L0P مع الإصدارات السابقة من الواجهة، وإنما فقط اللوحات الأم، المعالجات المركزية، والمعالجات الرسومية المدعومة بشكل صريح من بروتوكول PCIe 6.0. لا يزال من الممكن تركيب بطاقة رسومية PCIe 6.0 (عندما تصدر) على لوحة أم PCIe 5.0، إلا إننا لن نستفيد من ميزة خفض استهلاك الطاقة المتوفرة في معيار PCIe 6.0 بشكل حصري.
■ أبرز الاختلافات بين معيار PCIe 5.0 ومعيار PCIe 6.0
 |
| مميزات واجهة pcie 6 وأبرز الاختلافات بينها وبين pcie 5 |
يُمثّل معيار PCIe 6.0 تغييرًا جذريًا مقارنةً بالجيل الحالي، وذلك بفضل مضاعفته لعرض النطاق الترددي، وخفض استهلاك الطاقة، وخفض زمن الوصول. لذلك، من المتوقع أن يتم تطبيقه على نطاق واسع في مراكز البيانات، بينما من المتوقع تطبيقه أيضًا في الأجهزة الاستهلاكية.
وعلى الرغم من أن البطاقات الرسومية الوحيدة التي من الممكن أن تستفيد منه هي سلسلة RTX 40 و RTX 50 و RX 7000 و RX 9000، إلا أنه من النادر رؤية هذه الاستفادة بشكل محسوس في استخدامات العالم الحقيقي.
بالحديث عن المواصفات التقنية، تبلغ سرعة كل مسار بيانات بواجهة PCIe 6.0 الجديدة 8 جيجابايت في الثانية، مقارنةً بسرعة 4 جيجابايت فقط لمعيار PCIe 5.0 الحالي. وبالتالي، من المتوقع أن تتمتع البطاقات الرسومية التي يُمكن تركيبها في منفذ PCIe 6.0 X16 بعرض نطاق ترددي يبلغ 128 جيجابايت ثنائي الاتجاه، مقابل 64 جيجابايت فقط لمعيار PCIe 5.0.
الخلاصة | في ختام مقال كل ما يلزمك معرفته حول معيار PCIe 6.0، فلا توجد أي تفاصيل محددة حول موعد إطلاقه بشكل رسمي في السوق. ومع ذلك، يجب أن يصل المعيار الجديد إلى الأجهزة الاحترافية والاستهلاكية في الفترة بين 2026 و 2027. وبينما لا يزال الطريق طويلًا للتنبؤ بما يُمكن أن يفعله معيار PCIe 7.0 التالي، إلا أنه من المتوقع أن يُضاعف عرض النطاق الترددي مرة أخرى، لكن قد لا يظهر هذا المعيار قبل عام 2030.
*******************************