تم تقديم معيار ناقل PCI في الأصل بواسطة Intel في عام 1992. وهو ناقل متوازي 32 بت بسرعة نقل قصوى تبلغ 133 ميجابايت/ثانية.

قبل إدخال PCI، كانت أجهزة الكمبيوتر متصلة عادةً باستخدام ناقل ISA (البنية القياسية الصناعية). إلا أن سرعة النقل البطيئة لناقل ISA كانت تحد من أداء نظام الكمبيوتر وقابليته للتوسع. لذلك، يعتبر إدخال ناقل PCI علامة فارقة في تطور تكنولوجيا الكمبيوتر.

مع التقدم المستمر لتكنولوجيا الكمبيوتر، تمت ترقية معايير ناقل PCI باستمرار. في عام 1993، تم تقديم PCI 2.0، مع إضافة سرعة نقل تبلغ 66 ميجاهرتز، مما رفع سرعة النقل القصوى إلى 266 ميجابايت/ثانية. في عام 1995، تم تقديم PCI 2.1، مما أضاف دعمًا لإدارة الطاقة ووظيفة المبادلة الساخنة. وفي عام 1998، تم تقديم PCI 2.2.2، مع إضافة دعم لنقل البيانات بسرعة 64 بت.

تمت ترقية معيار ناقل PCI بشكل مستمر، حيث أصبح أحد أكثر معايير الناقل استخداماً في أنظمة الكمبيوتر. ومع ذلك، مع استمرار زيادة متطلبات الأداء وقابلية التوسع في أنظمة الكمبيوتر، لم يعد معيار ناقل PCI قادرًا على تلبية احتياجات أنظمة الكمبيوتر الحديثة. ولذلك، حلّ معيار ناقل PCI Express (PCIe) تدريجياً محل معيار ناقل PCI وأصبح أحد أكثر معايير الناقل استخداماً في أنظمة الكمبيوتر الحديثة.

عرض النطاق الترددي ومعدل البيانات

يشير PCIe x1 و x2 و x4 و x8 إلى تكوينات مختلفة لمعيار ناقل PCI Express (التوصيل البيني للمكونات الطرفية السريع)، مما يشير إلى عدد الحارات على الناقل。

PCIe X1: يشير إلى وجود حارة PCIe واحدة. يتم تحديد سرعة كل حارة حسب مواصفات PCIe، على سبيل المثال، سرعة PCIe 3.0 هي 8 جيجابت في الثانية. لذلك، تكون سرعة PCIe X1 عادةً 8 جيجابت في الثانية.

PCIe X4: يشير إلى أربعة مسارات PCIe. يتم تحديد سرعة كل حارة حسب مواصفات PCIe، على سبيل المثال، سرعة PCIe 3.0 هي 8 جيجابت في الثانية. لذلك، عادةً ما تكون سرعة PCIe X4 32 جيجابت في الثانية (4 حارات × 8 جيجابت في الثانية).

PCIe X8: يشير إلى ثمانية مسارات PCIe. يتم تحديد سرعة كل حارة حسب مواصفات PCIe، على سبيل المثال، تبلغ سرعة PCIe 3.0 8 جيجابت في الثانية. لذلك، تكون سرعة PCIe X8 عادةً 64 جيجابت في الثانية (8 حارات × 8 جيجابت في الثانية).

عندما نتحدث عن معدل النقل لمعيار ناقل PCIe، فإننا نستخدم GT/s (جيجا نقل في الثانية) بدلاً من Gbps (جيجا بت في الثانية). وذلك لأن معدل النقل يعتمد على خصائص بروتوكول اتصال الطبقة المادية ولا يرتبط بعوامل مثل عرض الرابط.

يمكن حساب الإنتاجية (عرض النطاق الترددي المتاح) لناقل PCIe باستخدام الصيغة التالية:

الإنتاجية = معدل الإرسال * مخطط الترميز

على سبيل المثال، يدعم بروتوكول PCIe 2.0 5.0 جيجا بت/ثانية، مما يعني أن كل حارة يمكنها نقل 5 جيجا بت في الثانية. ومع ذلك، لا يدعم كل حارة 5 جيجابت في الثانية لأن PCIe 2.0 يستخدم نظام ترميز 8b/10b. وهذا يعني أنه يجب إرسال 10 بتات لكل 8 بتات يتم إرسالها.

وبالتالي، فإن المعدل الذي يدعمه كل حارة من بروتوكول PCIe 2.0 هو 5 جيجا بايت/ثانية * 8 / 10 = 4 جيجابت في الثانية = 500 ميجابايت/ثانية.

على سبيل المثال، بالنسبة إلى حارة PCIe 2.0 x8، يبلغ عرض النطاق الترددي المتاح 4 جيجابت في الثانية * 8 = 32 جيجابت في الثانية = 4 جيجابايت/ثانية.

وبالمثل، يدعم بروتوكول PCIe 3.0 8.0 جيجا بايت/ثانية، مما يعني أنه يمكن إرسال 8 جيجا بت في الثانية على كل حارة. ومع ذلك، يستخدم PCIe 3.0 نظام ترميز 128b/130b، مما يعني أنه يجب إرسال 130 بتة لكل 128 بتة يتم إرسالها.

وبالتالي، فإن المعدل الذي يدعمه كل حارة من بروتوكول PCIe 3.0 هو 8 جيجا بايت/ثانية * 128/130 = 7.877 جيجابت في الثانية = 984.6 ميجابايت/ثانية.

على سبيل المثال، بالنسبة إلى حارة PCIe 3.0 x16، يبلغ عرض النطاق الترددي المتاح 7.877 جيجابت في الثانية * 16 = 126.031 جيجابت في الثانية = 15.754 جيجابايت/ثانية.

•isa -> pci -> pcix -> pcie 1.0 -> pcie 2.0 -> pcie 3.0 -> pcie 4.0 -> pcie 5.0。

•PCI و PCIX على التوازي؛ PCIE على التوالي。

•تشتمل واجهات PCI Express على X1 و X4 و X8 و X16 (يتم استخدام الوضع X2 للواجهات الداخلية بدلاً من وضع الفتحة). يمكن إدخال بطاقات PCI Express الأقصر في فتحات PCI Express الأطول。