PCI-Express

Sloty sběrnice PCI-Express (shora: 4x, 16x, 1x, 16x), nejníže pak PCI

Sběrnice (jak je velmi často a špatně označována - ve skutečnosti se jedná o dvoubodový spoj, jelikož se po datové cestě přenáší pouze data bez adresy) PCI-Express, oficiálně zkracována jako PCIe (známá též jako 3GIO = 3rd Generation I/O, či PCI-E) je standard systémové sběrnice, který byl vytvořen jako náhrada za starší standardy PCI, PCI-X a AGP.

Sběrníce PCI-Express komunikuje (oproti svým předchůdcům) sériově, pomocí paketů. To přineslo řadu výhod, mimo jiné možnost dále zvyšovat frekvenci, na které sběrnice pracuje (paralelní komunikace nezvládá vyšší frekvence kvůli problémům se synchronizací, tzv. "clock skew").

Původní návrh PCIe přinesla skupina AWG (Arapaho Work Group), zpočátku složená pouze ze zaměstnanců firmy Intel, ovšem konečný standard (verze 1.0 z roku 2004) byl výsledkem spolupráce již několika hardwarových korporací, včetně firem Dell, IBM a Hewlett-Packard.

Propustnost PCI-Express 1.x:

1× - 250 MB/s (obousměrně 500 MB/s)

4× - 1 GB/s (obousměrně 2 GB/s)

8× - 2 GB/s (obousměrně 4 GB/s)

16× - 4 GB/s (obousměrně 8 GB/s)

Ani PCI-Express 1.1 nebyla dost rychlá na to, aby byla použita jako paměťová sběrnice.

V říjnu 2004 se PCI-Express stává novým standardem pro osobní počítače. High-end grafické karty obou hlavních výrobců (ATI Technologies a nVidia) byly pomalu a postupně předělávány z AGP na PCI-Express.

V lednu 2007 se prodávala většina grafických karet pro PCI-E, a to ve variantě pro PCI-E 16×. PCI-E 1× a 4× se zatím používají pouze pro zvukové karty, řadiče pevných disků a další zařízení, která nepotřebují přenášet tak vysoký objem dat jako grafické karty.

PCI-Express 2.0 zvyšovala přenosovou rychlost jedné linky z 250 MB/s na 500 MB/s. To znamená, že například u slotu s šestnácti linkami (PCIe 16×) vzrostla rychlost ze 4 GB/s na 8 GB/s. Tato verze je zpětně i dopředně kompatibilní, lze tedy karty s podporou PCI-Express 2.0 zapojit do základní desky, která obsahuje pouze podporu verze 1.1 a naopak. Díky tomu například nejsou grafické karty v zapojení SLI a CF limitované propustností slotu při režimu 8x.

Propustnost PCI-Express 2.0:

1× - 500 MB/s (obousměrně 1 GB/s)

4× - 2 GB/s (obousměrně 4 GB/s)

8× - 4 GB/s (obousměrně 8 GB/s)

16× - 8 GB/s (obousměrně 16 GB/s)

PCI-Express 3.0, resp. její specifikace bude ve finální podobě uvolněna ve druhém kvartálu roku 2010. Oproti předchozím verzím sběrnice slibuje přenosovou rychlost jednoho kanálu až 1 GB/s (obousměrný provoz až 2 GB/s). Mezi mnoha optimalizacemi bude např. odstranění kódování 8b/10b a tím i odstranění 20% režie nutné při přenosu dat.

Typ	Počet pinů	Použitelné piny	Celková délka	Délka vnitřku slotu
×1	2×18 = 36	2×7 = 14	25 mm	7,65 mm
×4	2×32 = 64	2×21 = 42	39 mm	21,65 mm
×8	2×49 = 98	2×38 = 76	56 mm	38,65 mm
×16	2×82 = 164	2×71 = 142	89 mm	71,65 mm

Externí odkazy

• Implementace Linkové vrstvy PCIe - Bakalářská práce 2007 (pdf-cz)
• PCI Express - Svět hardware
• Creating a Third Generation I/O Interconnect (PDF, anglicky)
• Intel Developer Network for PCI Express Architecture (anglicky)
• Ars Technica introduction to PCI Express (anglicky)