PCI Express

A PCI Express (PCIe) a PCI sínrendszer egyik utódja. Nem összetévesztendő a teljesen más elven működő korábbi PCI-X-szel. A PCIe a PCI-hoz hasonlóan az OSI modell alsó négy rétegét implementálja (fizikai, adatkapcsolati, hálózati és szállítási réteg), a legfelső réteg megvalósítása a két sín esetén kompatibilis, így az alkalmazások mindkét esetben ugyanazt a folytonos címzési modellt használhatják. A PCIe esetében a fizikai adatátvitel nagy sebességű soros kapcsolaton keresztül történik, szemben a PCI sínnel, ahol 32 vagy 64 bites párhuzamos sínt alkalmaznak. A PCI-nál az eszközök osztoznak a sínen, míg a PCI Expressnél egy switchen keresztül érik el (point-to-point síntopológia) a sínt (minden eszköz úgy látja, mintha saját külön sínnel rendelkezne). A switch gondoskodik a point-to-point kapcsolatok létrehozásáról és a vezérli a sín adatforgalmát. A switch és az eszközök közötti kapcsolatokat link-nek nevezik. Egy PCIe link duál szimplex, azaz az adó és a vevő két egyirányú csatornán keresztül forgalmaz. Minden link egy vagy több sávból (angolul lane-ből) állhat. Egy sáv egy bájt egyidejű átvitelét teszi lehetővé, ami a gyakorlatban körülbelül 2,5 Gbit/s adatátviteli sebességet jelent. A PCIe 1, 2, 4, 8, 12, 16 és 32 sávból álló linkek létrehozását támogatja. A switch alkalmazása lehetővé teszi a rendelkezésre álló sávszélesség jobb kihasználását és az adatforgalom fontosság szerinti osztályozását.

PCI Express
Tervező	Peripheral Component Interconnect Special Interest Group Intel Dell Hewlett-Packard IBM HP Inc.
Előd	AGP PCI Peripheral Component Interconnect eXtended
A Wikimédia Commons tartalmaz PCI Express témájú médiaállományokat.

PCI Express csatolófelület egy alaplapon

Egy PCI Express csatolófelületű grafikus kártya

A technológia rendkívül jól skálázható, így komoly módosításra várhatóan több évig nem lesz szükség. Az alacsony fogyasztás, illetve az energiatakarékossági funkciók támogatása elsősorban az eszközök által termelt hőt csökkenti, a bővítőkártyák működés közbeni csatlakoztatásának, illetve cseréjének lehetősége pedig elsősorban a szerverek esetében lehet fontos tényező.

Sebesség

A protokoll sávszélességét minden eddigi generációnál megduplázták.

Összehasonlító táblázat

PCI Express adatsebességek

Verzió	Bevezetve	Vonal kódolása		Átviteli ráta (sávonként)	Sávszélesség
					x1	x2	x4	x8	x16
1.0	2003	NRZ	8b/10b	2.5 GT/s	0.250 GB/s	0.500 GB/s	1.000 GB/s	2.000 GB/s	4.000 GB/s
2.0	2007			5.0 GT/s	0.500 GB/s	1.000 GB/s	2.000 GB/s	4.000 GB/s	8.000 GB/s
3.0	2010		128b/130b	8.0 GT/s	0.985 GB/s	1.969 GB/s	3.938 GB/s	07.877 GB/s	15.754 GB/s
4.0	2017			16.0 GT/s	1.969 GB/s	3.938 GB/s	07.877 GB/s	15.754 GB/s	031.508 GB/s
5.0	2019			32.0 GT/s	3.938 GB/s	07.877 GB/s	15.754 GB/s	31.508 GB/s	63.015 GB/s
6.0	2022	PAM-4 FEC	1b/1b 242B/256B FLIT	64.0 GT/s 32.0 GBd	7.563 GB/s	15.125 GB/s	30.250 GB/s	60.500 GB/s	121.000 GB/s
7.0	2025 (tervezett)			128.0 GT/s 64.0 GBd	15.125 GB/s	30.250 GB/s	60.500 GB/s	121.000 GB/s	242.000 GB/s

Irodalom

• Budruk, Ravi; Anderson, Don & Shanley, Tom (2003), Winkles, Joseph ‘Joe’, ed., PCI Express System Architecture, Mind share PC system architecture, Addison-Wesley, ISBN 978-0-321-15630-3, 1120 pp.
• Solari, Edward & Congdon, Brad (2003), Complete PCI Express Reference: Design Implications for Hardware and Software Developers, Intel, ISBN 978-0-9717861-9-6, 1056 pp.
• Wilen, Adam; Schade, Justin P & Thornburg, Ron (Apr 2003), Introduction to PCI Express: A Hardware and Software Developer's Guide, Intel, ISBN 978-0-9702846-9-3, 325 pp.