SATA، PCIe و M.2: اسلات های روی مادربرد شما توضیح داده شده است
به گزارش اپست به نقل از .pcworld ، احتمالاً مدتی است که با مادربرد رایانه خود سروکار نداشته اید. شما مجبور نیستید، تا زمانی که به سادگی پشت کامپیوتر یا نوت بوک خود بنشینید و کارهای روزمره را انجام دهید.
با این حال، اگر می خواهید قطعه ای مانند کارت گرافیک یا SSD را با ارتقاء جایگزین کنید، به شدت توصیه می شود که در مورد اتصالات داخلی موجود و کابل کشی آنها روی برد مدار تحقیق کنید. این کار مقدماتی بعداً شما را از دردسر نجات می‌دهد: شما از همان ابتدا به نفع قطعه مناسبی تصمیم می‌گیرید که به صورت مکانیکی متناسب باشد و در عین حال واقعاً بتواند به حداکثر عملکرد خود دست یابد.
در مورد SSD ها و کارت های گرافیک، بلافاصله با رابط SATA و PCI Express مواجه خواهید شد. اگرچه SATA فناوری منسوخ شده در نظر گرفته می شود، اما همچنان برای به روز رسانی هارد دیسک ها، به ویژه در بسیاری از نوت بوک های قدیمی، مهم است.
SATA: اتصال استاندارد برای درایوها طولانی است
علاوه بر هارد دیسک های مغناطیسی ۳٫۵ اینچی، SSD ها با فرمت ۲٫۵ اینچی همچنان به رابط SATA 600 متکی هستند. این درایوهای فلش هم اکنون تا ظرفیت ۸ ترابایت در دسترس هستند.
Serial ATA یا S-ATA (مخفف SATA): رابط “Serial Advanced Technology Attachment” برای مدت طولانی استانداردی برای ذخیره سازی انبوه و درایوهای ذخیره سازی قابل جابجایی مانند CD و DVD بوده است.
امروزه به طور گسترده برای هارد دیسک های مغناطیسی و SSD در فرمت ۲٫۵ اینچی و همچنین برای اسلات M.2 استفاده می شود. در مورد SSD ها کم کم محبوبیت می یابد و PCI Express جایگزین آن می شود. HDD ها همچنان به رابط SATA متکی هستند.
نسخه فعلی SATA 6G است که با نام SATA-III یا SATA-600 نیز شناخته می شود. این سومین نسل از مشخصات SATA با سرعت انتقال نظری ۶۰۰ مگابایت بر ثانیه است که نام SATA-600 از آن گرفته شده است.
در عمل با SATA SSD، انتقال اطلاعات متوالی بیش از ۵۰۰ مگابایت بر ثانیه در نوشتن و حدود ۵۵۰ مگابایت بر ثانیه در خواندن امکان پذیر است. SATA 6G سازگار با عقب است. با این حال، نسخه های قبلی SATA-I و -II احتمالاً به ندرت هنوز در حال استفاده هستند.
eSATA: رابط SATA برای هارد دیسک های خارجی
این اتصالات دیگر در بدنه نوت بوک یافت نمی شود. USB به لطف تطبیق پذیری خود جایگزین آنها شده است. با این حال، پورت های eSATA هنوز هم گاهی اوقات در دستگاه های ذخیره سازی شبکه (NAS) برای اتصال یک هارد دیسک خارجی استفاده می شوند.
SATAe: اتصال جانشینی که برقرار نشد
اتصال SATA Express SSD اولین موردی بود که از PCIe برای انتقال استفاده کرد، اما برای استفاده با هارد دیسک SATA نیز در نظر گرفته شد. با این حال، هیچ گاه موفق نشد – تا حدی به دلیل PCI Express.
ایده استفاده از PCI Express به جای SATA برای انتقال فیزیکی SSD ها بود. قرار بود با بسته‌بندی دو پورت SATA و انتقال آنها از طریق PCI Express، سرعت SATA 6G قبلی دو برابر شود. این یک اتصال PCIe x2 ایجاد می کند. با PCIe 2.0 این معادل ۱۰۰۰ مگابایت بر ثانیه و با PCIe 3.0 2000 مگابایت بر ثانیه است.
به منظور سازگاری SATAe رو به پایین، کانکتور دارای طراحی سه قسمتی است. دو هارد SATA را می توان به کانکتور متصل کرد. سپس سرعت انتقال به SATA برمی گردد. علاوه بر دو سوکت SATA، دارای یک منطقه برای سیگنال های ساعت PCIe و منبع تغذیه است.
با این حال، درایوهای فلش مربوطه هرگز ایجاد نشده اند. دلیل اصلی این امر محدودیت به دو خط PCIe است. برای مقایسه: درایوهای SSD M.2 از چهار خط PCIe استفاده می کنند. با PCIe 3.0، آنها تقریباً ۴۰۰۰ مگابایت بر ثانیه دست پیدا می کنند.
PCIe: رابط جهانی برای بسیاری از اجزای کامپیوتر
رابط اکسپرس Interconnect Component Peripheral – PCI Express یا PCIe به اختصار – اجزا را مستقیماً به پردازنده و/یا هاب I/O متصل می کند. علامت اختصاری PCIe همیشه با عددی همراه است که تولید و در نتیجه حداکثر سرعت انتقال نظری را نشان می دهد.
به عنوان یک روش انتقال سریال، PCIe از خطوط به اصطلاح استفاده می کند که می توانند برای افزایش سرعت انتقال داده ها باندل شوند. هرچه شماره نسخه PCIe بیشتر باشد، سرعت انتقال در هر خط بالاتر است.
تعداد خطوط مورد نیاز برای کنترل ایده آل به جزء مربوطه بستگی دارد. این با عدد بعد از حرف “x” نشان داده می شود، که همچنین اندازه های مختلف اسلات روی برد اصلی – مانند x1، x4، x8، یا x16 را مشخص می کند. یک اسلات x1 بسیار کوتاه است، در حالی که یک اسلات x16 نسبتاً طولانی است.
سرعت انتقال PCIe: این ترکیبی از نسخه PCIe و تعداد خطوط است. به عنوان مثال، با PCIe 3.0، نرخ هر خط ۸GT/s (گیگا انتقال در ثانیه) است. این مربوط به پهنای باند ۹۷۰ مگابایت بر ثانیه در هر خط است. با PCIe 3.0 x4، ۳٫۹ گیگابایت بر ثانیه از نظر تئوری امکان پذیر است.
با این حال، نرخ داده عملا قابل استفاده کمتر است. دلیل: پروتکل های انتقال علاوه بر انتقال داده خالص، از پهنای باند نیز استفاده می کنند.
اسلات PEG – اسلات اضافی برای کارت گرافیک
کارت‌های گرافیک پرقدرت، مانند Asus TUF GeForce RTX 4090 که در اینجا نشان داده شده است، به انرژی بیشتری نسبت به اسلات PCIe x16 نیاز دارند. اتصالات برق اضافی اکنون می توانند تا ۱۲ پین داشته باشند و چندین صد وات اضافی را تامین کنند – با یک منبع تغذیه قدرتمند متناظر.
PEG مخفف PCI Express for Graphics است و یک اسلات بر روی برد اصلی که برای کارت گرافیک در نظر گرفته شده است را توصیف می کند. این دستگاه به ۱۶ خط PCIe مجهز است و می تواند حداکثر ۷۵ وات برق ارائه دهد. در مقابل، سایر اسلات‌های PCIe به حداکثر ۲۵ یا حتی فقط ۱۰ وات محدود می‌شوند.
از آنجایی که منبع تغذیه از طریق اسلات به تنهایی برای کارت گرافیک کافی نیست، منبع تغذیه GPU را می توان از طریق اتصال اضافی به واحد منبع تغذیه افزایش داد. یک کانکتور ۶ پین ۷۵ وات بیشتر را فراهم می کند، در حالی که یک کابل ۶ تا ۸ پین حداکثر ۱۵۰ وات اضافی را فراهم می کند.
در مورد کارت‌های گرافیکی با کارایی بالا برای گیمرها، ممکن است به چندین کابل ۸ پین نیز برای پوشش انرژی مورد نیاز نیاز باشد.
انویدیا مثال خوبی است از اینکه پردازنده‌های گرافیکی فعلی چقدر پرقدرت هستند. از زمان سری Geforce RTX 3000، سازنده یک اتصال برق ۱۲ پین را انتخاب کرده است که می تواند تا ۶۰۰ وات توان اضافی طراحی شود.
اطلاعات فنی کارت گرافیک اطلاعاتی در مورد اینکه کدام کانکتورهای برق سازگار هستند را ارائه می دهد. کابل ها معمولاً با واحد منبع تغذیه همراه هستند. در موارد نادر، سازنده کارت گرافیک کابل های مناسب را نیز عرضه می کند. یک واحد منبع تغذیه قدرتمند یک نیاز اجباری است.
انعطاف پذیر اما گیج کننده: اسلات PCIe و تخصیص خط
PCI Express در عمل بسیار انعطاف پذیر است. به عنوان مثال، هر نسل با عقب سازگار است. بنابراین می‌توانید کارت گرافیک PCIe 4.0 را بر روی برد اصلی PCIe 3.0 نیز کار کنید.
با این حال، عملکرد انتقال داده به سرعت پایین‌تر سیستم میزبان کاهش می‌یابد. در عین حال، کارت PCIe 1.0 را می توان در رایانه ای با نسخه PCI Express بالاتر نیز استفاده کرد. با این حال، در نتیجه سریعتر کار نخواهد کرد.
علاوه بر این، حتی می توانید از اسلات ها به طور انعطاف پذیر استفاده کنید. به عنوان مثال، یک کارت x1 در اسلات x4 نیز کار خواهد کرد. با این حال، معماری مین برد باید در نظر گرفته شود. این به این دلیل است که هر شکاف به طور خودکار با خطوط کامل سیم‌کشی نمی‌شود.
به عنوان مثال، اگر دو اسلات PEG وجود داشته باشد که یکی از آنها توسط یک کارت گرافیک اشغال شده باشد، با ۱۶ خط عرضه می شود. این بدان معنی است که هیچ خطی برای شکاف دوم باقی نمانده است.
با این حال، این امکان نیز وجود دارد که به محض قرار دادن کارت در آن، هشت خط به طور خودکار به اسلات دوم تغییر کند. این همچنین در صورتی اعمال می شود که کارت به این تعداد خطوط نیاز نداشته باشد. سیم کشی آنقدر متنوع است که تنها مطالعه کتابچه راهنمای برد اصلی اطلاعاتی در مورد نحوه عملکرد آن در موارد خاص ارائه می دهد.
PCIe از طریق اسلات M.2 برای دیسک‌های حالت جامد فشرده (SSD)
فرمت ۲۲۸۰ به طور گسترده برای حافظه های SSD برای اسلات M.2 استفاده می شود. در بسیاری از موارد، می‌توانید اندازه و نسخه PCIe را مستقیماً از روی نام محصول بخوانید – مانند SSD Crucial از سری P3.
کلیدهای به اصطلاح تضمین می کنند که کارت می تواند در اسلات M.2 مربوطه کار کند. اسلات های B، M یا B+M معمولا برای SSD های داخلی استفاده می شوند.
ویژگی های خاص SSD های M.2: اسلات M.2 تنها برای SSD های دارای کنترلر PCIe در نظر گرفته نشده است. همچنین اسلات های ترکیبی وجود دارند که می توانند درایوهای SATA SSD را در خود جای داده و کنترل کنند. به محض اینکه اسلات M.2 توسط یک SSD SATA اشغال شود، از PCIe به SATA تغییر می کند.
بنابراین مزیت سرعت PCIe از بین می رود. حتی اسلات‌های SATA M.2 خالص را می‌توان روی بردهای نوت‌بوک قدیمی‌تر یا در محفظه‌های SSD خارجی یافت.
شما می توانید تشخیص دهید که کدام SSD M.2 با بریدگی های اتصال ماژول وجود دارد که به عنوان “کلید” شناخته می شوند. آنها اطمینان می دهند که فقط کارت های سازگار را می توان در شکاف قرار داد. SSD های M.2 برای PCIe (x2 و x4) با یک برش قابل تشخیص هستند – کلید M. انواع با دو برش در سمت راست و چپ (کلیدهای B+M) معمولاً فقط از PCIe x2 یا SATA پشتیبانی می کنند.
