Peripheral Component Interconnect (PCI) Express (PCIe) è una tecnologia di bus seriale di Input/Output (I/O) scalabile che ha ampiamente sostituito i precedenti slot PCI sulle schede madri. È una porta che consente l’installazione di determinati componenti interni in un computer. Nel 2004, gli slot PCI Express hanno iniziato ad apparire accanto agli slot standard, avviando una graduale transizione verso la nuova tecnologia. Mentre alcuni slot PCI standard possono ancora essere trovati sulle schede madri, molti utenti di computer preferiscono PCI express per schede grafiche e altri componenti.
Lo scopo di PCI Express
Gli slot PCIe si trovano su molte schede madri, consentendo agli utenti di computer di installarvi componenti. Consentono alla scheda madre e ad altri software in un computer di accedere e utilizzare i dispositivi collegati a questi slot. Sebbene PCIe sia stato utilizzato per tutto il primo decennio del 21° secolo, è probabile che i nuovi slot li sostituiscano in futuro.
Vantaggi della tecnologia PCIe
PCI Express è una connessione punto-punto, il che significa che non condivide la larghezza di banda ma comunica direttamente con i dispositivi tramite uno switch che dirige il flusso di dati. Ciò consente “hot swapping” o “hot plug”, il che significa che le schede negli slot PCIe possono essere cambiate senza spegnere il computer e consumano meno energia rispetto alla precedente tecnologia PCI. Una delle caratteristiche più promettenti di PCIe è che è scalabile, il che significa che è possibile ottenere una maggiore larghezza di banda aggiungendo più “corsie”.
PCI Express ha diversi vantaggi aggiuntivi, non solo per l’utente ma anche per i produttori. Può essere implementato come struttura di I/O unificante per desktop, server e workstation ed è più economico dello standard PCI da implementare a livello di scheda madre. Ciò mantiene bassi i costi per il consumatore. È inoltre progettato per essere compatibile con i sistemi operativi precedenti e i driver dei dispositivi PCI.
Tipi di formati PCIe
Il lancio iniziale di PCI Express ha fornito tre opzioni per i consumatori: x1, x2 e x16. Questi numeri rappresentano le “corsie:” x1 ha 1 corsia; x2 ha 2 corsie e x16 ne ha 16. Ogni corsia è bidirezionale ed è composta da 4 pin. Le corsie nella versione 1.x di PCIe avevano una velocità di trasferimento di consegna inferiore, ma PCIe 3.0 ha introdotto una velocità di trasferimento di 500 megabyte al secondo (MBps) in ciascuna direzione per un totale di 1,000 MBps o 1 gigabyte al secondo (GBps), per corsia .
PCIe
Lanes
Spille
MBps
Scopo
x1
1
4
1 GBps
Dispositivo
x2
2
8
2 GBps
Dispositivo
x16
16
64
16 GBps
Scheda grafica
PCIe e schede grafiche
Lo slot a 16 corsie (x16) ha sostituito la porta grafica accelerata (AGP) su molte schede madri e si adatta a una scheda grafica PCIe. Le schede che includono gli slot x1 e x2 di solito li hanno per altri componenti, come schede audio o di rete. Con l’aumento delle richieste di grafica per computer, gli slot x32 e x64 potrebbero diventare disponibili e le versioni future di PCIe potrebbero migliorare le velocità dei dati in corsia.
Altre tecnologie PCI
PCI Express non deve essere confuso con PCI eXtended (PCI-X), utilizzato nel mercato dei server. PCI-X migliorato sul bus PCI standard per fornire una larghezza di banda massima di 1 GBps. PCIe è stato sviluppato anche per il mercato dei server, inizialmente con i formati x4, x8 e x12 riservati. Questo supera di gran lunga la capacità PCI-X.
Storia della tecnologia PCI
Intel ha introdotto per la prima volta la tecnologia PCI all’inizio degli anni ‘1990 per sostituire il bus ISA (Industry Standard Architecture). Sebbene abbastanza robusto da durare oltre un decennio, la larghezza di banda disponibile totale di soli 133 MBps, condivisa tra gli slot, ha significato che i dispositivi ad alta domanda hanno rapidamente sopraffatto le risorse del computer. Nel 1997 questo problema è stato parzialmente alleviato dall’implementazione di uno slot AGP separato con larghezza di banda dedicata. Tuttavia, poiché i produttori di componenti hanno sviluppato molti dispositivi ad alta richiesta per computer, era necessaria una nuova architettura, che ha portato all’introduzione di PCI Express.