Peripheral Component Interconnect (PCI) Express (PCIe) je razširljiva tehnologija zaporednega vodila za vhod/izhod (I/O), ki je v veliki meri nadomestila prejšnje PCI reže na matičnih ploščah. Gre za vrata, ki omogočajo namestitev določenih notranjih komponent v računalnik. Leta 2004 so se poleg standardnih reže začele pojavljati reže PCI Express, s čimer se je začel postopen prehod na novo tehnologijo. Medtem ko je nekaj standardnih PCI rež še vedno mogoče najti na matičnih ploščah, mnogi uporabniki računalnikov raje uporabljajo PCI Express za grafične kartice in druge komponente.
Namen PCI Express
Reže PCIe se nahajajo na številnih matičnih ploščah, kar uporabnikom računalnikov omogoča namestitev komponent vanje. Omogočajo matični plošči in drugi programski opremi v računalniku dostop in uporabo naprav, povezanih s temi režami. Medtem ko se je PCIe uporabljal v prvem desetletju 21. stoletja, jih bodo nove reže verjetno nadomestile v nekem trenutku v prihodnosti.
Prednosti tehnologije PCIe
PCI Express je povezava od točke do točke, kar pomeni, da si ne deli pasovne širine, ampak neposredno komunicira z napravami prek stikala, ki usmerja pretok podatkov. To omogoča “vročo zamenjavo” ali “vročo priključitev”, kar pomeni, da je kartice v režah PCIe mogoče zamenjati brez izklopa računalnika in porabijo manj energije kot prejšnja tehnologija PCI. Ena najbolj obetavnih lastnosti PCIe je ta, da je razširljiv, kar pomeni, da je mogoče doseči večjo pasovno širino z dodajanjem več “pasov”.
PCI Express ima več dodatnih prednosti, ne le za uporabnika, ampak tudi za proizvajalce. Lahko se implementira kot poenotena V/I struktura za namizne računalnike, strežnike in delovne postaje in je cenejša od standarda PCI za izvedbo na ravni matične plošče. To ohranja nizke stroške za potrošnika. Zasnovan je tudi tako, da je združljiv s prejšnjimi operacijskimi sistemi in gonilniki naprav PCI.
Vrste formatov PCIe
Začetna uvedba PCI Express je zagotovila tri potrošniške možnosti: x1, x2 in x16. Te številke predstavljajo “pasove:” x1 ima 1 pas; x2 ima 2 pasova, x16 pa 16. Vsak pas je dvosmerni in je sestavljen iz 4 kegljev. Pasovi v različici PCIe 1.x so imeli nižjo hitrost prenosa dostave, vendar je PCIe 3.0 uvedel hitrost prenosa 500 megabajtov na sekundo (MBps) v vsako smer za skupno 1,000 MBps ali 1 gigabajt na sekundo (GBps) na pas .
PCIe
Lanes
Pins
Mb
Namen
x1
1
4
1 GB/s
Device
x2
2
8
2 GB/s
Device
x16
16
64
16 GB/s
Grafična kartica
PCIe in grafične kartice
16-pasovna (x16) reža je nadomestila pospešeno grafično vhod (AGP) na številnih matičnih ploščah in ustreza grafični kartici PCIe. Plošče, ki vključujejo reže x1 in x2, jih običajno imajo za druge komponente, kot so zvočne ali omrežne kartice. Ker se zahteve računalniške grafike povečujejo, bodo morda na voljo reže x32 in x64, prihodnje različice PCIe pa bi lahko izboljšale hitrosti prenosa podatkov.
Druge PCI tehnologije
PCI Express se ne sme zamenjevati s PCI eXtended (PCI-X), ki se uporablja na trgu strežnikov. PCI-X je izboljšan na standardnem vodilu PCI, da zagotovi največjo pasovno širino 1 GBps. PCIe je bil razvit tudi za trg strežnikov, sprva z rezerviranimi formati x4, x8 in x12. To daleč presega zmogljivost PCI-X.
Zgodovina tehnologije PCI
Intel je prvič predstavil tehnologijo PCI v zgodnjih devetdesetih letih prejšnjega stoletja, da bi nadomestil vodilo industrijske standardne arhitekture (ISA). Čeprav je dovolj robusten, da traja več kot desetletje, je skupna razpoložljiva pasovna širina le 1990 MBps, deljena med reže, pomenila, da so naprave z velikim povpraševanjem hitro preplavile računalniške vire. Leta 133 je bil ta problem delno opravljen z uvedbo ločene reže AGP z namensko pasovno širino. Ker pa so proizvajalci komponent razvili veliko naprav za računalnike z visokim povpraševanjem, je bila potrebna nova arhitektura, ki je privedla do uvedbe PCI Express.