PCI Express

PCI Express (siendo también oficiales sus abreviaturas PCIe o PCI-e) es un estándar de bus de expansión de tipo serie, designado para sustituir los anteriores estándares PCI, PCO-X y AGP. Actualmente es el estándar más habitual utilizado en placas base para conectar tarjetas gráficas, discos duros, tarjetas de múltiples tipos y, en general, cualquier tipo de componente.

PCI Express
Diferentes ranuras PCIe
Información
Tipo	conjunto de protocolos
Fecha de creación	2004
Desarrollador	Intel, Dell, HP, IBM
Datos técnicos
Ancho en bits	1–32
Velocidad de transferencia	Para enlaces de línea simple (×1) y de 16-líneas (×16), en cada dirección: 1.x (2.5 GT/s): 250 MB/s - 4 GB/s 2.x (5 GT/s): 500 MB/s - 8 GB/s 3.x (8 GT/s): 985 MB/s - 15.75 GB/s 4.0 (16 GT/s): 1969 MB/s - 31.51 GB/s 5.0(32 GT/s): 3.94 GB/s - 63 GB/s} 6.0(64 GT/s): 7.88 GB/s - 128 GB/s
Tipo de bus	Serie
Interfaz de conexión en caliente	Thunderbolt, USB 4.0 Anteriormente ExpressCard, Mobile PCI Express Module y XQD card
Cronología
AGP, PCI, PCI-X PCI Express
pcisig.com
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Este sistema fue apoyado principalmente por Intel, que empezó a desarrollar el estándar con nombre de proyecto Arapahoe después de retirarse del sistema Infiniband.

PCI Express es abreviado como PCI-E o PCIe, aunque erróneamente se le suele abreviar como PCI-X o PCIx. Sin embargo, PCI Express no tiene nada que ver con PCI-X OG que es una evolución de PCI, en la que se consigue aumentar el ancho de banda mediante el incremento de la frecuencia, llegando a ser 32 veces más rápido que el PCI 2.1 ya que, aunque su velocidad es mayor que PCI Express, presenta el inconveniente de que al instalar más de un dispositivo la frecuencia base se reduce y pierde velocidad de transmisión.

Estructura

Ranura PCI Express x1

Este bus está estructurado como carriles punto a punto, full-duplex, trabajando en serie. En PCIe 1.1 (el más común en 2007) cada carril transporta 250 MB/s en cada dirección. PCIe 2.0 dobla esta tasa a 500 MB/s y PCIe 3.0 la dobla de nuevo (1 GB/s por carril).

Cada ranura de expansión lleva uno, dos, cuatro, ocho o dieciséis carriles de datos entre la placa base y las tarjetas conectadas. El número de carriles se escribe con una x de prefijo (x1 para un carril simple y x16 para una tarjeta con dieciséis carriles); x16 de 500MB/s dan un máximo ancho de banda de 8 GB/s en cada dirección para PCIE 2.x. En el uso más común de x16 para el PCIE 1.1 proporciona un ancho de banda de 4 GB/s (250 MB/s x 16) en cada dirección. En comparación con otros buses, un carril simple es aproximadamente el doble de rápido que el PCI normal; una ranura de cuatro carriles, tiene un ancho de banda comparable a la versión más rápida de PCI-X 1.0, y ocho carriles tienen un ancho de banda comparable a la versión más rápida de AGP.

Una ranura PCi Express 3.0 tiene 1 GB/s direccional y 2 GB/s bidireccional, por lo que logran en el caso de x16 un máximo teórico de 16 GB/s direccionales y 32 GB/s bidireccional

Usos

Ranuras PCI Express (de arriba abajo: x4, x16, x1 y x16), comparado con uno tradicional PCI de 32 bits, tal como se ven en la placa DFI LanParty nF4 Ultra-D

PCI Express está pensado para ser usado solo como bus local, aunque existen extensores capaces de conectar múltiples placas base mediante cables de cobre o incluso fibra óptica. Debido a que se basa en el bus PCI, las tarjetas actuales pueden ser reconvertidas a PCI Express cambiando solamente la capa física. La velocidad superior del PCI Express permitirá reemplazar casi todos los demás buses, AGP y PCI incluidos. La idea de Intel es tener un solo controlador PCI Express comunicándose con todos los dispositivos, en vez de con el actual sistema de puente norte y puente sur.

PCI Express no es todavía suficientemente rápido para ser usado como bus de memoria. Esto es una desventaja que no tiene el sistema similar HyperTransport, que también puede tener este uso. Además no ofrece la flexibilidad del sistema InfiniBand, que tiene rendimiento similar, y además puede ser usado como bus interno externo.

Este conector es usado mayormente para conectar tarjetas gráficas. PCI Express en 2006 es percibido como un estándar de las placas base para PC, especialmente en tarjetas gráficas. Marcas como Advanced Micro Devices y nVIDIA entre otras tienen tarjetas gráficas en PCI Express.

También está siendo utilizado en múltiples ocasiones como puesto para la transferencia de unidades de estado sólido de alto rendimiento, con tasas superiores al Gigabyte por segundo.

Velocidades

Versión de PCI Express	Código en línea	Velocidad de transferencia	Ancho de banda por carril
			x1	x2	x4	x8	x16
1.0	8b/10b	2,5 GT/s	2 Gbit/s (250 MB/s)	4 Gbit/s (500 MB/s)	8 Gbit/s (1 GB/s)	16 Gbit/s (2 GB/s)	32 Gbit/s (4 GB/s)
2.0	8b/10b	5 GT/s	4 Gbit/s (500 MB/s)	7,88 Gbit/s (985 MB/s)	16 Gbit/s (2 GB/s)	32 Gbit/s (4 GB/s)	64 Gbit/s (8 GB/s)
3.0	128b/130b	8 GT/s	7,88 Gbit/s (985 MB/s)	15,76 Gbit/s (1,97 GB/s)	31,52 Gbit/s (3,94 GB/s)	63,04 Gbit/s (7,88 GB/s)	126,08 Gbit/s (15,76 GB/s)
4.0	128b/130b	16 GT/s	15,76 Gbit/s (1,97 GB/s)	31,52 Gbit/s (3,94 GB/s)	63,04 Gbit/s (7,88 GB/s)	126,08 Gbit/s (15,76 GB/s)	252,16 Gbit/s (31,52 GB/s)
5.0	128b/130b	32 GT/s	31,52 Gbit/s (3,94 GB/s)	63,04 Gbit/s (7,88 GB/s)	126,08 Gbit/s (15,76 GB/s)	252,16 Gbit/s (31,52 GB/s)	496,32 Gbit/s (62,04 GB/s)
6.0	242b/256b	64 GT/s	63,04 Gbit/s (7,88 GB/s)	121 Gbit/s (15,12 GB/s)	252,16 Gbit/s (31,52 GB/s)	504,32 Gbit/s 63,04 GB/s	968,64 Gbit/s (121,08 GB/s)