PCI Express: ¿Qué es?, Función y Tipos
PCIe o PCI-Express (Peripheral Component Interconnect Express) es un bus de comunicación de datos en serie de alta velocidad, este fue diseño para ser el remplazo de los antiguos buses AGP, PCI y PCI-X.
PCIe funciona como la interfaz predeterminada de la placa base, cuyo propósito es la conexión de tarjetas gráficas, tarjetas de expansión, SSD, conectividad Wi-Fi o Bluetooth, etc.
El bus PCIe está constituido por diversos carriles bidireccionales (Dúplex Completo), los cuales utilizan una comunicación de datos en serie. Cada una de las ranuras de expansión puede llevar una, dos, cuatro, ocho o dieciséis carriles.
¿Qué es un bus de comunicación en serie?
En informática, un bus de comunicación en serie es el proceso de enviar información/datos un bit a la vez, esto es posible mediante un canal de comunicación (cable) o un bus de computadora.
¿Cómo funcionan los carriles PCI Express?
Un carril de PCIe está compuesto por cuatro hilos (trazas de señal/trazas de circuito), así mismo, el carril se compone de dos pares de conexiones físicas (señalización diferencial), un par transmite los datos y la otra parte los recibe.
Cada carril se utiliza como una secuencia binaria bidireccional (Dúplex Completo), la cual traslada packs de datos de 8 bits de manera simultánea y bidireccional entre cada enlace.
Podemos encontrar ranuras de PCIe que pueden poseer entre 1 y 16 carriles, estos carriles utilizan un prefijo “x” antes del número de carriles que posee cada ranura (x1, x4, x8, x16). Comúnmente las placas bases poseen una impresión al costado que brinda información acerca del número de carriles que posee una ranura.
Versiones de PCI Express
PCI Express 1.0 (PCIe 1.0a) :
A mediados del 2003, PCI-SIG (Consorcio encargado de PCIe y sus versiones anteriores) lanzo al público PCIe 1.0a, el cual utiliza el esquema de codificación 8b/10b, esta primera versión contaba con una velocidad de transferencia de 2.5GTps y una velocidad de 250MBps por carril.
En 2005 se introdujo el PCIe 1.1, el cual incluía ciertas mejores con su predecesor sin perder la compatibilidad con este, no obstante, no hubo cambios en la velocidad de transferencia.
PCI Express 2.0:
Lanzado a inicios del 2007, el PCIe 2.0 mejora su protocolo de transferencia de datos y duplica su tasa de transferencia con su predecesor (5GTps), sin embargo, esta versión sigue utilizando la codificación 8b/10b.
En 2009, fue lanzada PCIe 2.1, la cual tuvo un aumento de potencia en sus ranuras y diversas mejoras que fueron implementadas más tarde en PCIe 3.0.
PCIe 3.0:
PCIe 3.0 fue anunciada en 2007, sin embargo, esta no estuvo disponible hasta 2010, teniendo una tasa de transferencia de 8GTps, una velocidad de 985MBps por carril y una actualización en su esquema de codificación, pasando de ser 8b/10b a 128b/130b.
A poco menos de un mes de acabarse el 2014, se lanzó al público PCIe 3.1, esta versión tuvo mejoras en la administración de energía, rendimiento y funcionalidad.
PCIe 4.0:
Anunciado a finales del 2011, no obstante, esta versión no salió hasta mediados de 2017, con una tasa de transferencia de 16 GTps, una velocidad de 1.9 GBps por carril y la implementación de OCuLink-2 (alternativa a Thunderbolt). En 2018 se lanzó el primer SSD NVMe basado en PCIe 4.0.
A mediados del 2020 Intel lanzo sus CPU móviles compatibles con esta versión de PCIe.
PCIe 5.0:
En 2017 se anunció su versión preliminar, aun así, su versión final no fue lanzada hasta finales de mayo del 2019, contando con una tasa de transferencia de 32 GTps, una velocidad de 3.9 por carril.
PCIe 6.0:
En 2019 se anunció el desarrollo de PCIe 6.0, posteriormente en los años siguientes fueron lanzando revisiones a modo de borradores, seguidamente, en 2022 se lanzó al público su versión final.
Esta versión contaba con una tasa de transferencia de 64 GTps, velocidad de 7.5 por carril y un cambio en su esquema de codificación, pasando de ser 128b/130b a 242b/256b.
PCIe 7.0:
En junio de 2022 se anunció PCIe 7.0, la cual duplicara la velocidad de su predecesor y utilizara la misma codificación del mismo, se espera su lanzamiento al público en algún punto del 2025.
Factores de forma
PCIe tiene un monto de formas, no obstante, aquí les mostraremos las que consideramos importantes:
- PCIe estándar: Las tarjetas de expansión PCIe pueden acoplarse en una ranura de su tamaño o superior a esta, siendo la configuración x16 la más grande.
- Mini PCIe: Remplazo del factor de forma Mini PCI.
- Mini-SATA: Variante del Mini PCIe, cuya aplicación estaba orientada a dispositivos que necesitaran una unidad de estado sólido en un reducido espacio.
- PCIe M.2: Remplazo de Mini PCIe y Mini-SATA, este formato es capaz de manejar PCIe (Máximo de 4 carriles), SATA 3.0 y USB 3.0.
- External PCIe: No hay mucho que decir, el nombre lo dice todo.
- PCIe OCuLink: Es la competencia de la interfaz Thunderbolt y extensión de external PCIe.
