Peripheral Component Interconnect (PCI) Express (PCIe) to skalowalna technologia magistrali szeregowej wejścia/wyjścia (I/O), która w dużej mierze zastąpiła wcześniejsze gniazda PCI na płytach głównych. Jest to port, który umożliwia zainstalowanie w komputerze określonych elementów wewnętrznych. W 2004 r. gniazda PCI Express zaczęły pojawiać się obok standardowych gniazd, rozpoczynając stopniowe przejście do nowej technologii. Podczas gdy niektóre standardowe gniazda PCI nadal można znaleźć na płytach głównych, wielu użytkowników komputerów woli PCI express dla kart graficznych i innych komponentów.
Cel PCI Express
Gniazda PCIe znajdują się na wielu płytach głównych, umożliwiając użytkownikom komputerów instalowanie w nich komponentów. Umożliwiają one płycie głównej i innemu oprogramowaniu w komputerze dostęp do urządzeń podłączonych do tych gniazd i korzystanie z nich. Chociaż PCIe było używane przez pierwszą dekadę XXI wieku, nowe gniazda prawdopodobnie zastąpią je w pewnym momencie w przyszłości.
Korzyści z technologii PCIe
PCI Express to połączenie typu punkt-punkt, co oznacza, że nie dzieli pasma, ale komunikuje się bezpośrednio z urządzeniami za pośrednictwem przełącznika, który kieruje przepływem danych. Pozwala to na „hot swapping” lub „hot plugging”, co oznacza, że karty w gniazdach PCIe można wymieniać bez wyłączania komputera i zużywają mniej energii niż poprzednia technologia PCI. Jedną z najbardziej obiecujących funkcji PCIe jest to, że jest skalowalna, co oznacza, że można osiągnąć większą przepustowość poprzez dodanie większej liczby „pasów”.
PCI Express ma kilka dodatkowych zalet, nie tylko dla użytkownika, ale także dla producentów. Można go zaimplementować jako ujednoliconą strukturę we/wy dla komputerów stacjonarnych, serwerów i stacji roboczych, a jego wdrożenie na poziomie płyty głównej jest tańsze niż standard PCI. Dzięki temu koszty dla konsumenta są niskie. Został również zaprojektowany tak, aby był zgodny z wcześniejszymi systemami operacyjnymi i sterownikami urządzeń PCI.
Rodzaje formatów PCIe
Pierwsze uruchomienie PCI Express zapewniło trzy opcje konsumenckie: x1, x2 i x16. Te liczby reprezentują „pasy”: x1 ma 1 pas; x2 ma 2 pasy, a x16 ma 16. Każdy pas jest dwukierunkowy i składa się z 4 pinów. Linie w PCIe w wersji 1.x miały niższą szybkość transferu, ale PCIe 3.0 wprowadziła szybkość transferu 500 megabajtów na sekundę (MBps) w każdym kierunku, co daje łącznie 1,000 MBps lub 1 gigabajt na sekundę (GBps) na linię .
PCIe
pasy
Pins
MBps
Cel
x1
1
4
1 GB / s
Urządzenie
x2
2
8
2 GB / s
Urządzenie
x16
16
64
16 GB / s
Karta graficzna
PCIe i karty graficzne
16-liniowe gniazdo (x16) zastąpiło port przyspieszonej grafiki (AGP) na wielu płytach głównych i pasuje do karty graficznej PCIe. Płyty zawierające gniazda x1 i x2 zwykle mają je dla innych komponentów, takich jak karty dźwiękowe lub sieciowe. Wraz ze wzrostem wymagań dotyczących grafiki komputerowej mogą stać się dostępne gniazda x32 i x64, a przyszłe wersje PCIe mogą poprawić szybkość transmisji danych na linii.
Inne technologie PCI
PCI Express nie należy mylić z PCI eXtended (PCI-X), używanym na rynku serwerów. PCI-X ulepszony w stosunku do standardowej magistrali PCI, aby zapewnić maksymalną przepustowość 1 GB/s. PCIe zostało również opracowane dla rynku serwerów, początkowo z zarezerwowanymi formatami x4, x8 i x12. To znacznie przekracza możliwości PCI-X.
Historia technologii PCI
Firma Intel po raz pierwszy wprowadziła technologię PCI na początku lat 1990., aby zastąpić magistralę ISA (Industry Standard Architecture). Chociaż wystarczająco solidna, aby wytrzymać ponad dekadę, całkowita dostępna przepustowość wynosząca zaledwie 133 MB/s, dzielona między gniazdami, oznaczała, że urządzenia o wysokim zapotrzebowaniu szybko przerosły zasoby komputera. W 1997 roku problem ten został częściowo złagodzony przez wdrożenie oddzielnego slotu AGP z dedykowaną przepustowością. Jednak ponieważ producenci komponentów opracowali wiele urządzeń o wysokim zapotrzebowaniu na komputery, potrzebna była nowa architektura, która doprowadziła do wprowadzenia PCI Express.