PCI Express (PCIe)

Definición PCI Express

PCI Express, técnicamente compoñente periférico Interconnect Express pero moitas veces visto abreviado como PCIe ou PCI-E , é un tipo estándar de conexión para dispositivos internos nunha computadora.

En xeral, PCI Express refírese aos slots de expansión reais na tarxeta nai que aceptan tarxetas de expansión baseadas en PCIe e aos tipos de tarxetas de expansión.

PCI Express ten todos os que substituíron AGP e PCI, os cales substituíron o tipo de conexión máis antigo chamado ISA.

Aínda que as computadoras poden conter unha mestura de varios tipos de slots de expansión, PCI Express considérase a interface interna estándar. Moitas tarxetas nai de hoxe son fabricadas con slots PCI Express.

Como funciona PCI Express?

Do mesmo xeito que os estándares máis antigos como PCI e AGP, un dispositivo baseado en PCI Express (como o que se mostra na foto nesta páxina) deslízase físicamente nunha ranura PCI Express na tarxeta nai.

A interface PCI Express permite unha comunicación de alto ancho de banda entre o dispositivo ea tarxeta nai, así como outro hardware .

Aínda que non é moi común, tamén existe unha versión externa de PCI Express, chamada PCI Express Externa, pero moitas veces abreviada para ePCIe .

Os dispositivos ePCIe, sendo externos, requiren un cable especial para conectar calquera dispositivo externo, o dispositivo ePCIe está a ser usado para a computadora a través dun porto ePCIe, normalmente situado na parte traseira da computadora, subministrado por tarxeta nai ou por unha tarxeta PCIe interna especial.

Que tipos de tarxetas PCI Express existen?

Grazas á demanda de máis rápidos e máis realistas videojuegos e ferramentas de edición de video, as tarxetas de video foron os primeiros tipos de periféricos que aproveitaron as melloras que ofrece PCIe.

Mentres as tarxetas de video son facilmente o tipo máis común de tarxeta PCIe que vai atopar, outros dispositivos que se benefician moito máis rápido conéctanse á tarxeta nai, a CPU e a memoria RAM tamén se está fabricando cada vez máis con conexións PCIe en lugar de PCI.

Por exemplo, moitas tarxetas de son de gama alta agora usan PCI Express, así como un número cada vez maior de tarxetas de interface de rede sen fíos e sen fíos .

As tarxetas de controlador de disco duro poden ser as máis favorables para PCIe despois das tarxetas de video. Conectando unha unidade SSD de alta velocidade a esta alta interface de banda ancha, permítenos ler moito máis rápido e escribir a unidade. Algúns controladores de disco duro PCIe incluso inclúen o SSD incorporado, alterando drásticamente como os dispositivos de almacenamento foron conectados tradicionalmente dentro dunha computadora.

Por suposto, con PCIe que substitúe PCI e AGP por completo nas placas base máis recentes, case cada tipo de tarxeta de expansión interna que confiaba nas interfaces máis antigas están sendo rediseñadas para soportar PCI Express. Isto inclúe cousas como tarxetas de expansión USB , tarxetas Bluetooth, etc.

Cales son os diferentes formatos PCI Express?

PCI Express x1 ... PCI Express 3.0 ... PCI Express x16 . Que significa o "x"? Como che di se o teu equipo admite cales? Se tes unha tarxeta PCI Express x1 pero só ten un porto PCI Express x16 , non funciona? Se non, cales son as túas opcións?

Confuso? Non te preocupes, non estás só.

A miúdo non está claro cando está a mercar unha tarxeta de expansión para o seu ordenador, como unha tarxeta de vídeo nova, que das varias tecnoloxías PCIe traballan co seu ordenador ou que é mellor que a outra.

Non obstante, tan complexo como todo parece, en realidade é bastante sinxelo unha vez que comprende as dúas partes importantes da información sobre PCIe: a parte que describe o tamaño físico e a parte que describe a versión tecnolóxica, os dous explicados a continuación.

Tamaños PCIe: x16 vs x8 vs x4 vs x1

Como indica o título, o número despois do x indica o tamaño físico da tarxeta ou slot PCIe, sendo x16 o maior e x1 sendo o máis pequeno.

Vexa como se forman os distintos tamaños:

Número de botóns Lonxitude
PCI Express x1 18 25 mm
PCI Express x4 32 39 mm
PCI Express x8 49 56 mm
PCI Express x16 82 89 mm

Non importa o tamaño da tarxeta ou tarxeta PCIe, a muesca de clave , ese pequeno espazo na tarxeta ou slot, está sempre no Pin 11 .

Noutras palabras, é a lonxitude do Pin 11 que segue quedando máis longo ao pasar de PCIe x1 a PCIe x16. Isto permite flexibilidade para usar tarxetas de un tamaño con slots doutro.

As tarxetas PCIe caben en calquera slot PCIe nunha tarxeta nai que é polo menos tan grande como o é. Por exemplo, unha tarxeta PCIe x1 caberá en calquera slot PCIe x4, PCIe x8 ou PCIe x16. Unha tarxeta PCIe x8 caberá en calquera slot PCIe x8 ou PCIe x16.

As tarxetas PCIe que son máis grandes que o slot PCIe poden encaixar no slot máis pequeno, pero só se esa slot PCIe está aberta (isto non ten un tope no extremo do slot).

En xeral, unha tarxeta ou slot PCI Express maior soporta un maior rendemento, asumindo que as dúas tarxetas ou slots que está a comparar soportan a mesma versión PCIe.

Podes ver un diagrama completo de pinout no sitio pinouts.ru.

Versións PCIe: 4.0 vs 3.0 vs 2.0 vs 1.0

Calquera número despois do PCI que atopes nun produto ou tarxeta nai indica o último número de versión da especificación PCI Express compatible.

Vexa como comparan as distintas versións de PCI Express:

Ancho de banda (por carril) Ancho de banda (por carril nun slot x16)
PCI Express 1.0 2 Gbit / s (250 MB / s) 32 Gbit / s (4000 MB / s)
PCI Express 2.0 4 Gbit / s (500 MB / s) 64 Gbit / s (8000 MB / s)
PCI Express 3.0 7.877 Gbit / s (984.625 MB / s) 126.032 Gbit / s (15754 MB / s)
PCI Express 4.0 15.752 Gbit / s (1969 MB / s) 252.032 Gbit / s (31504 MB / s)

Todas as versións de PCI Express son compatibles con versións anteriores e posteriores, o que significa que, independentemente da versión da tarxeta PCIe ou da tarxeta nai, deberían traballar xuntas, polo menos a un nivel mínimo.

Como podes ver, as principais actualizacións do estándar PCIe aumentaron drásticamente o ancho de banda dispoñible cada vez, aumentando moito o potencial do que o hardware conectado pode facer.

As melloras na versión tamén corrixiron erros, funcións engadidas e xestión de enerxía mellorada, pero o aumento no ancho de banda é o cambio máis importante que se nota desde a versión ata a versión.

Maximizar a compatibilidade PCIe

PCI Express, mentres le nas seccións de tamaños e versións anteriores, soporta case calquera configuración que poida imaxinar. Se se adapta físicamente, probablemente funcione ... o que é xenial.

Unha cousa importante a saber, con todo, é que para aumentar o ancho de banda (o que normalmente equivale ao maior rendemento), quererá elixir a versión PCIe máis alta que admita a súa tarxeta nai e elixir o maior tamaño PCIe que encaixará.

Por exemplo, unha tarxeta de video PCIe 3.0 x16 daralle o maior rendemento, pero só se a tarxeta nai tamén soporta PCIe 3.0 e ten un slot PCIe x16 gratuíto. Se a tarxeta nai só soporta PCIe 2.0, a tarxeta só funcionará ata esa velocidade soportada (por exemplo, 64 Gbit / s no slot x16).

A maioría das placas nai e as computadoras fabricadas en 2013 ou posterior probablemente adhiren ao PCI Express v3.0. Comprobe a súa tarxeta nai ou o seu manual de ordenador se non está seguro.

Se non atopa ningunha información definitiva sobre a versión PCI que soporta a súa tarxeta nai, recomendo a compra da tarxeta PCIe máis grande e máis recente, sempre que se adapte, por suposto.

Que substituirá PCIe?

Os desarrolladores de videojuegos sempre buscan deseñar xogos cada vez máis realistas, pero só poden facelo se poden pasar máis datos dos seus programas de xogos nos seus auriculares VR ou pantalla de ordenador e necesítanse interfaces máis rápidas para que isto suceda.

Debido a isto, PCI Express non seguirá reinar supremo descansando nos seus laureles. PCI Express 3.0 é incrible rápido, pero o mundo quere máis rápido.

PCI Express 5.0, que estará completo ata 2019, soportará un ancho de banda de 31.504 GB / s por carril (3938 MB / s), o dobre do que ofrece PCIe 4.0. Hai unha serie de outros estándares de interfaz non-PCIe atendidos pola industria da tecnoloxía, pero dado que esixirían grandes cambios de hardware, o PCI parece seguir sendo o líder por algún tempo.