¿Qué es el PCIe? La definición básica que debes conocer

Esta es una explicación del PCIe 4.0, asi como para las generaciones anteriores y futuras.

PCIe (Peripheral Component Interconnect express o interconexión rápida de componentes periféricos) es el estándar para conectar componente de alta velocidad.

Cada tarjeta madre de una PC de escritorio tiene una determinada cantidad de ranuraras PCIe, donde se puede agregar el GPU (también conocidas como tarjetas de video o tarjetas gráficas), tarjetas RAID, tarjetas Wi-Fi o tarjetas adicionales SSD (unidad de estado sólido).

Los tipos de ranuras PCIe disponibles dependerán de la tarjeta madre que se compre.

Las ranuras PCIe vienen en diferentes configuraciones físicas: x1, x4, x8, x16, x32. El número después de la x indica cuantas líneas (cuantos datos viajan de y para la tarjeta PCIe) tiene la ranura PCIe.

Una ranura PCIe x1 tiene un carril y puede mover datos a un bit por ciclo. Una ranura PCIe x2 tiene dos carriles y puede mover datos a dos bits por ciclo (y asi sucesivamente).

Ranuras PCIe

Puedes insertar una tarjeta PCIe x1 en la ranura PCIe x16, pero la tarjeta recibirá menos ancho de banda. De manera similar puedes insertar una tarjeta PCIe x8 dentro de una ranura PCIe x4, pero solo trabajara la mitad del ancho de banda comparada si estuviera en la ranura PCIe x8.

La mayoría de las tarjetas de video requieren una ranura PCIe x16 para operar a su máximo potencial.

Comparación de las generaciones PCIe.

GeneraciónAncho de BandaTaza de TransferenciaFrecuencia
PCIe 1.08 GB/s2.5 GT/s2.5 GHz
PCIe 2.016 GB/s5 GT/s5 GHz
PCIe 3.032 GB/s8 GT/s8 GHz
PCIe 4.064 GB/s16 GT/s16 GHz
PCIe 5.0128 GB/s32 GT/s32 GHz
PCIe 6.0256 GB/s64 GT/s32 GHz

Generaciones actuales de PCIe

Actualmente, los estándares PCIe vienen en tres generaciones diferentes: PCIe 1.0, PCIe 2.0, PCIe 3.0 y PCIe 4.0. El ancho de banda se duplica por cada generación.

¿Cómo se puede saber que rendimiento obtendrás con una tarjeta de expansión PCIe?

Supongamos que insertas una tarjeta de video versión PCIe 2.0 en una ranura PCIe 3.0, obtendrás el rendimiento de una PCIe 2.0.

PCIe 4.0

Este estándar debutó en el año 2017 y ofrece un ancho de banda de 64GBps de rendimiento.

Los procesadores AMD de la serie Ryzen 3000 que debutaron en julio de 2019 fueron los primeros CPU de escritorio que pudieron admitir PCIe 4.0 x16.

Para tener una compatibilidad completa, debes conseguir una placa madre con una chipser x570.

Las futuras generaciones de PCIe: PCIe 5.0 y PCIe 6.0

PCIe 5.0

El estándar oficial PCIe 5.0 salió a la luz en mayo del 2019. Tiene 128 GBps de ancho de banda de rendimiento y es retro compatible con generaciones PCIe anteriores.

También incluye nuevas características, incluidos cambios electrónicos para mejorar la integridad de las señales y conectores CEM con versiones anteriores para tarjetas complementarias.

Se espera que los primeros dispositivos PCIe 5.0 debuten para clientes empresariales en el año 2022 para su posterior venta al consumidor.

PCI-SIG, es el encargado que define los estándares PCIe y se espera que el PCIe 4.0 y el PCIe 5.0 coexistan por un tiempo, con el PCIe 5.0 utilizado para necesidades de alto rendimiento, con GPUs con cargas de trabajo de Inteligencia Artificial y aplicaciones en red.

Por lo tanto, PCIe 5.0 se piensa utilizar principalmente en entornos empresariales de centros de datos, redes y computación de alto rendimiento (HPC), mientras que las aplicaciones menos demandantes como las PC de escritorio continuarán con PCIe 4.0

PCIe 6.0

Especificaciones

  • Dobla la taza de transferencia a 64GT/s (PCIe 6.0) de 32GT/s (PCIe 5.0)
  • Implementa el señalamiento PAM4 en lugar del NRZ del PCIe 5.0
  • La Modulación del Pulso de Amplitud (PAM) le permite a la tecnología PCIe 6.0 empaquetar más bits dentro la misma cantidad de tiempo en un canal serial.
  • Incluye baja latencia en el Direccionamiento de Corrección de Errores (FEC) con mecanismos adicionales para mejorar la eficiencia del ancho de banda.
  • Mantiene una retro compatibilidad con todas las generaciones previas de PCIe.
  • Entrega un alcance similar al PCIe 5.0

Se espera que se lancen productos a finales del 2022 si no es que hasta el año 2023.

El PCIe 6.0 duplicará el ancho de banda del PCIe 5.0 a 256 GB / s entre el mismo número de carriles, 16.

La tasa de transferencia de datos llegará a 64 GT / s por pin, duplicando los 32 GT / s de PCIe 5.0. También se espera que PCIe 6.0 sea compatible con versiones anteriores de las generaciones anteriores de PCIe.

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