انواع پورتهای PCI Express (کارتهای PCI) و مادربردهای سازگار
کارت PCI (کارت توسعه یا کارت PCI Express) وسیلهای است برای افزودن قابلیتهای جدید (مثلاً کارت گرافیک، کارت شبکه، کارت صوتی و…) به کامپیوتر از طریق مادربرد. PCI Express (PCIe) استاندارد جدیدی است که جایگزین PCI قدیمی شده و سرعت بسیار بالاتری دارد. در PCIe، اسلاتها یا پورتها بر اساس تعداد “لاین” یا کانال داده نامگذاری میشوند؛ از جمله x1، x4، x8 و x16. هرچه عدد بزرگتر باشد، تعداد لاینها بیشتر و پهنای باند قابل انتقال اطلاعات نیز بیشتر خواهد بود.
نسلهای جدید PCIe (مثل PCIe 3.0، 4.0 و 5.0) پهنای باند هر لاین را دو برابر نسل قبل کردهاند؛ مثلاً در PCIe 4.0 یک اسلات x16 حداکثر 32 گیگابایت بر ثانیه پهنای باند دارد. برای خرید کارت PCIe مناسب باید نوع اسلات مادربرد (تعداد لاین و اندازه فیزیکی) را در نظر گرفت.
پورت PCIe x1
پورت PCIe x1 کوچکترین نوع اسلات PCI Express است که تنها یک لاین (خط) داده دارد. به دلیل یک لاین بودن، پهنای باند کمتری ارائه میدهد. این اسلات برای کارتهای کممصرف و کمنهایت پهنای باند، مانند کارتهای شبکه (LAN/Ethernet)، کارتهای صوتی، دانگلهای Wi-Fi و کارتهای توسعه پورت USB مناسب است.
مادربردهای امروزی معمولاً یک یا چند اسلات PCIe x1 دارند تا بتوان کارتهای جانبی کوچک را نصب کرد. نکته جالب این است که کارتهای PCIe x1 میتوانند در اسلاتهای بزرگتر نیز نصب شوند (برای مثال یک کارت x1 را در اسلات x4، x8 یا x16 میتوان گذاشت)، اما عکس این حالت امکانپذیر نیست. به طور کلی مادربردهای دسکتاپ معمولی دارای حداقل یک اسلات x1 هستند و مادربردهای سرور یا ورکاستیشن نیز معمولاً چند اسلات x1 برای تجهیزات جانبی دارند.
کاربردهای متداول PCIe x1:
کارت شبکه سیمی یا وایفای (شبکه 1 گیگابیت)
کارت صوتی داخلی (صدای باکیفیت)
کارت افزایش پورت SATA یا USB
کارت تیونر تلویزیون و کارت کپچر (ضبط ویدئو)
پورت PCI Express x4
اسلات PCIe x4 چهار لاین داده ارائه میدهد و پهنای باند آن نسبت به اسلات x1 تقریباً ۴ برابر است. این نوع اسلات برای دستگاههای میانی که به پهنای باند متوسط نیاز دارند کاربرد دارد. به طور مثال کارتهای RAID کنترلر برای اضافه کردن هارد و SSD بیشتر، کارتهای NVMe SSD (با تبدیل به PCIe)، و کارتهای شبکه با سرعت بالا (مثل ۱۰GbE) معمولاً از اسلات x4 استفاده میکنند.
در بسیاری از مادربردها، ممکن است یک اسلات x4 دیده شود یا اسلاتهای فیزیکی بزرگتر (مثلاً x16) صرفاً با چهار لاین فعال طراحی شوند. مادربردهای استاندارد دسکتاپ اغلب یک اسلات x16 اصلی و یک یا چند اسلات x4 دارند. همچنین کارتهای x4 میتوانند در اسلاتهای بزرگتر (x8 یا x16) نصب شوند و به خوبی کار کنند.
کاربردهای متداول PCIe x4:
کارتهای کنترلر RAID برای حافظههای ذخیرهسازی
تبدیلکنندههای NVMe SSD به اسلات PCIe
کارت شبکه با سرعت ۱۰Gb یا بالاتر
برخی کارتهای توسعه USB3.0 و SATA
پورت PCIe x8
اسلات PCI EXPRESS x8 هشت لاین برای انتقال داده فراهم میکند. پهنای باند آن در هر نسل PCIe تقریباً نصف x16 و دو برابر x4 است. این اسلاتها معمولاً در مادربردهای پیشرفته یا سرور دیده میشوند. از کاربردهای رایج x8 میتوان به کارتهای RAID سطح بالا، کارتهای شبکه پرسرعت (مثل 25/40GbE)، و گاهی کارتهای گرافیک اشاره کرد (به ویژه زمانی که دو کارت گرافیک در یک مادربرد نصب میشوند و هر اسلات با ۸ لاین کار میکند). در مادربردهای گیمینگ پیشرفته که قابلیت SLI یا CrossFire را دارند، گاهی دو اسلات x16 فیزیکی ارائه میشود که هر دو در عمل با ۸ لاین (x8) کار میکنند تا امکان نصب دو کارت گرافیک باشد.
همچنین در سرورها و ورکاستیشنهای قدرتمند اسلاتهای x8 برای افزودن چندین کارت توسعه (مانند رابطهای ذخیرهسازی و شبکه) به کار میروند.
کاربردهای متداول PCIe x8:
کارتهای RAID و ذخیرهسازی پیشرفته
کارتهای شبکه دیتاسنتر با پهنای باند بالا
پیکربندی چندکارت گرافیک (کنفیگهای دوگانه)
کارتهای جمعآوری داده و پردازش سنگین در ایستگاههای کاری
پورت PCI EXPRESS x16
اسلات PCIe x16 بزرگترین و پرکاربردترین نوع اسلات در سیستمهای دسکتاپ است. این اسلات دارای ۱۶ لاین داده است و بیشترین پهنای باند را ارائه میکند. در اکثر مادربردهای امروزی یک اسلات x16 برای کارت گرافیک اصلی تعبیه شده است، زیرا کارتهای گرافیک مدرن نیاز زیادی به پهنای باند دارند.
علاوه بر کارت گرافیک، برخی کارتهای شبکه خیلی پرسرعت (مثل ۱۰Gb یا ۲۵Gb)، کارتهای RAID فوقپیشرفته و کارتهای هوش مصنوعی/تسریعگر هم معمولاً از اسلات x16 استفاده میکنند. مادربردهای گیمینگ و ورکاستیشن ردهبالا اغلب دو یا چند اسلات x16 دارند، ولی معمولاً وقتی از دو کارت گرافیک استفاده میشود، هر دو اسلات با هشت یا ده شش خط (x8) کار میکنند تا نیاز به لاین CPU تأمین شود. در مادربردهای معمولی ATX حداقل یک اسلات x16 وجود دارد و در مادربردهای مینی-ATX یا مینی-ITX معمولاً تنها یک اسلات x16 قرار دارد. کارتهای x16، فقط در اسلات x16 به طور کامل عمل میکنند (اگر کارت x16 در اسلات x8 قرار گیرد، نیم ظرفیت خواهد بود).
کاربردهای متداول PCIe x16:
کارت گرافیک (GPU) اصلی سیستم
پیکربندی چندکارت گرافیک (SLI/CrossFire)
کارت شبکه پرسرعت و کارتهای ذخیرهسازی PCIe با نیاز بالا
مادربردها و اسلاتهای PCIe
مادربردها بسته به نوع و اندازه، ترکیب متفاوتی از اسلاتهای PCIe را ارائه میکنند. به طور کلی:
مادربردهای دسکتاپ استاندارد (ATX/Micro-ATX): اغلب دارای یک اسلات PCIe x16 برای کارت گرافیک هستند و چند اسلات x1 یا x4 برای کارتهای جانبی کوچک. برخی مادربردها یک اسلات x8 یا دوم x16 نیز دارند که معمولاً با x8 کار میکند (برای حالت چند GPU). مادربردهای micro-ATX و mini-ITX معمولا فقط یک اسلات x16 و چند اسلات x1 دارند.
مادربردهای گیمینگ/حرفهای: معمولاً بیش از یک اسلات x16 دارند (مثلاً دو x16 که هر دو با x8 فعال میشوند) تا نصب دو کارت گرافیک امکانپذیر شود. علاوه بر این، معمولاً چند اسلات x1 یا x4 برای تجهیزات دیگر (مانند کارت شبکه اضافی یا کارت ذخیرهسازی) تعبیه شده است.
مادربردهای سرور/ایستگاه کاری: معمولاً چندین اسلات x8 یا x16 (با قابلیت پیکربندی لاین کمتر) دارند تا بتوان کارتهای RAID و شبکه متعددی نصب کرد. بهعلاوه ممکن است اسلاتهای مخصوصی برای اتصال SSDهای NVMe (به صورت x4) یا کارتهای دیگر در نظر گرفته شده باشد.
لپتاپها: اغلب فاقد اسلات استاندارد PCIe x16/x8/x4/x1 هستند و به جای آن از اسلاتهای Mini PCIe یا ماژولهای M.2 برای کارت شبکه و ذخیرهسازی استفاده میکنند.
برندها و خرید کارت PCIe
برای خرید کارت PCIe میتوانید از بین محصولات برندهای معتبر انتخاب کنید. برندهایی مانند UGREEN، Orico، TP-Link، Unitek و Ventolink انواع مختلف کارتهای توسعه PCIe را عرضه میکنند. به عنوان مثال، UGREEN و Orico کارتهای افزاینده پورت USB و SATA را با رابط PCIe تولید میکنند. شرکت TP-Link به تولید کارتهای شبکه سیمی و بیسیم PCIe معروف است. همچنین Unitek و Ventolink مبدلها و داکهای جانبی PCIe متنوعی برای افزودن پورتها و قابلیتهای بیشتر ارائه میدهند. در فروشگاههای کامپیوتری و آنلاین میتوانید کارت PCIe یا کارت پیسیآی مناسب را بر اساس تعداد لاین (x1/x4/x8/x16) و نیاز کاربری خود تهیه کنید.