طرحت شركة إنتل معيار ناقل PCI لأول مرة في عام 1992. وهو ناقل متوازي 32 بت تبلغ سرعة نقل البيانات فيه 133 ميغابايت في الثانية كحد أقصى.

قبل ظهور واجهة PCI، كانت الأجهزة الحاسوبية تُوصَّل عادةً باستخدام ناقل ISA (الهندسة القياسية الصناعية). غير أن سرعة النقل البطيئة لناقل ISA كانت تحدُّ من أداء أنظمة الحاسوب وقدرتها على التوسع. ولذلك، يُعتبر ظهور ناقل PCI علامة فارقة في تطور تكنولوجيا الحاسوب.

مع التقدم المستمر لتكنولوجيا الحاسوب، تم تحديث معايير ناقل PCI باستمرار. في عام 1993، تم طرح PCI 2.0، الذي أضاف سرعة نقل تبلغ 66 ميجاهرتز، مما رفع السرعة القصوى للنقل إلى 266 ميغابايت في الثانية. في عام 1995، تم طرح PCI 2.1، مما أضاف دعمًا لإدارة الطاقة ووظيفة التبديل السريع. في عام 1998، تم طرح PCI 2.2، مما أضاف دعمًا لنقل البيانات 64 بت.

تم تحديث معيار ناقل PCI باستمرار، ليصبح أحد أكثر معايير الناقلات استخدامًا في أنظمة الكمبيوتر. ومع ذلك، مع استمرار تزايد متطلبات الأداء وقابلية التوسع في أنظمة الكمبيوتر، لم يعد معيار ناقل PCI قادرًا على تلبية احتياجات أنظمة الكمبيوتر الحديثة. لذلك، حل معيار ناقل PCI Express (PCIe) تدريجيًا محل معيار ناقل PCI وأصبح أحد أكثر معايير الناقلات استخدامًا في أنظمة الكمبيوتر الحديثة.

عرض النطاق الترددي ومعدل نقل البيانات

تشير مصطلحات PCIe x1 وx2 وx4 وx8 إلى تكوينات مختلفة لمعيار ناقل PCI Express (Peripheral Component Interconnect Express)، وهي تشير إلى عدد المسارات في الناقل.

PCIe X1: يشير إلى وجود مسار PCIe واحد. وتحدد مواصفات PCIe سرعة كل مسار؛ فعلى سبيل المثال، تبلغ سرعة PCIe 3.0 8 جيجابت في الثانية. ولذلك، تبلغ سرعة PCIe X1 عادةً 8 جيجابت في الثانية.

PCIe X4: يشير إلى أربعة مسارات PCIe. وتحدد مواصفات PCIe سرعة كل مسار؛ فعلى سبيل المثال، تبلغ سرعة PCIe 3.0 8 جيجابت في الثانية. وبالتالي، تبلغ سرعة PCIe X4 عادةً 32 جيجابت في الثانية (4 مسارات × 8 جيجابت في الثانية).

PCIe X8: يشير إلى ثمانية مسارات PCIe. وتحدد مواصفات PCIe سرعة كل مسار؛ فعلى سبيل المثال، تبلغ سرعة PCIe 3.0 8 جيجابت في الثانية. وبالتالي، تبلغ سرعة PCIe X8 عادةً 64 جيجابت في الثانية (8 مسارات × 8 جيجابت في الثانية).

عندما نتحدث عن معدل نقل البيانات في معيار ناقل PCIe، فإننا نستخدم وحدة GT/s (جيجا نقل في الثانية) بدلاً من Gbps (جيجا بت في الثانية). ويرجع ذلك إلى أن معدل النقل يعتمد على خصائص بروتوكول الاتصال في الطبقة المادية، ولا يرتبط بعوامل مثل عرض الوصلة.

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

السعة = معدل الإرسال * نظام الترميز

على سبيل المثال، يدعم بروتوكول PCIe 2.0 سرعة 5.0 جيجابت في الثانية، مما يعني أن كل مسار يمكنه نقل 5 جيجابت في الثانية. ومع ذلك، لا تدعم كل مسار 5 جيجابت في الثانية لأن PCIe 2.0 يستخدم نظام تشفير 8b/10b. وهذا يعني أنه يجب إرسال 10 بتات مقابل كل 8 بتات يتم نقلها.

وبالتالي، فإن السرعة التي يدعمها كل مسار في بروتوكول PCIe 2.0 هي 5 جيجابت في الثانية * 8 / 10 = 4 جيجابت في الثانية = 500 ميجابايت في الثانية.

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

وبالمثل، يدعم بروتوكول PCIe 3.0 سرعة 8.0 جيجابت في الثانية، مما يعني أنه يمكن نقل 8 جيجابت في الثانية عبر كل مسار. ومع ذلك، يستخدم PCIe 3.0 نظام تشفير 128b/130b، مما يعني أنه يجب إرسال 130 بت لكل 128 بت يتم نقلها.

وبالتالي، فإن السرعة التي يدعمها كل مسار في بروتوكول PCIe 3.0 تبلغ 8 جيجابت في الثانية * 128 / 130 = 7.877 جيجابت في الثانية = 984.6 ميجابايت في الثانية.

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

•ISA -> PCI -> PCIeX -> PCIe 1.0 -> PCIe 2.0 -> PCIe 3.0 -> PCIe 4.0 -> PCIe 5.0.

•PCI وPCIX بالتوازي؛ PCIE بالتسلسل.

•تشمل واجهات PCI Express الأنواع X1 وX4 وX8 وX16 (يُستخدم الوضع X2 للواجهات الداخلية بدلاً من وضع الفتحة). يمكن إدخال بطاقات PCI Express الأقصر في فتحات PCI Express الأطول.