PCI-Express

Abreviat oficial PCI-E sau PCIe, este o interfata de conectare a placilor de extensie ale PC-ului dezvoltata de Intel si introdusa in anul 2004. Scopul sau declarat este de a inlocui interfata universala PCI, interfata high-end PCI-X, cat si portul AGP. Spre deosebire de interfatele anterioare de conectare ale placilor de extensie care se bazau pe o structura tip magistrala(bus), PCIe este structurat in jurul unor conexiuni tip punct la punct seriale dual simplex de mare viteza denumite linii(lanes). Variantele de PCI sunt dezvoltate incepand cu PCIe 1.1 in care viteza maxima de transfer pe fiecare linie este de 250MB/s in ambele directii. PCIe 2.0 dubleaza viteza maxima de transfer care astfel ajunge la 500MB/s, aparut in 2007, se gaseste implementat pe sisteme mai noi. PCIe 3.0 este ultima varianta propusa, programata pentru lansare in 2009 sau 2010. Aceasta va avea o latime de banda de 8GB/s alaturi de alte optimizari si imbunatatiri. Fiecare slot PCIe transfera date prin 1, 4, 8, 16, sau 32 de linii intre placa de baza si placile de extensie. Numarul maxim este descris in mod oficial notand in primul rand numarul de linii urmat de un x(1x, 2x& 8230; 32x). Treizeci si doua de linii a cate 250MB/s ofera un maxim de rata de transfer de 8GB/s in ambele directii pentru PCIe 1.1. Cel mai frecvent este utilizat PCIe 16x ce ofera un maxim al ratei de transfer de 4GB/s in ambele directii. In concluzie o singura linie a PCIe are aproape dublul ratei de transfer date a PCI, un slot cu 4 linii fiind comparabil cu ce mai rapida versiune de PCI-X 1.0, in final un PCIe cu 8 linii are o rata de transfer comparabila cu cel mai rapid slot AGP. Sloturile PCIe sunt de dimensiuni diferite in functie de numarul maxim de linii pe care il suporta(1x, 2x, 4x, 8x, 16x si 32x). O placa video pe PCIe se va potrivi intr-un slot de dimensiunea lui sau mai mare, dar nu intr-un slot mai mic. Numarul de linii care se conecteaza la slot poate fi mai mic decat numarul maxim suportat fizic de slotul PCIe. Un exemplu foarte bun este slotul x8 care ruleaza doar la 1x; aceste sloturi pot accepta placi video 1x, 2x, 4x sau 8x dar vor rula exclusiv la viteza 1x. Avantajul acestui slot fiind ca ofera posibilitatea de conectare a mai multor placi video fara a necesitata ca placa de baza sa suporte transferul de date maxim posibil scazand astfel in mod eficent costurile de design si implementare. Numarul maxim de linii este stabilit in timpul secventei de boot printr-o metoda de & 8220;negociere& 8221;. Realizand numaratoarea de magistrale flexibila se ofera posibilitatea ca un singur standard sa poata oferi transfer de banda ridicat pentru placi de extensie high-end fiind in acelasi timp economica pentru placile cu cu consum mai mic de latime de banda. In timp ce este folosit in placile de extensie pentru desktop-uri si servere, interfata PCIe mai este utilizata si in o varietate de produse incluzand extensia Express-Card de la laptop-uri ce permite conectare multor alte placi de extensie(placi de sunet, placi de retea& 8230; ). Specificatiile formatului sunt mentinute si dezvoltate de un grup de peste 900 de companii instituite sub PCI Special Intrest Group sau pe scurt PCI-SIG. PCIe este suportat in mod principal de Intel, care a inceput lucrul la standard cu proiectul ARAPAHOE dupa ce s-a retras din sistemul InfiniBand. Cresterea latimii de banda a PCIe a dus la unificarea standardelor de sloturi pentru placi de extensie, avand in vedere ca este destul de rapida incat sa inlocuiasca cu succes aproape toate magistralele interne incluzand AGP si PCI. Intel prevede in viitor un singur controler PCIe care sa comunice cu toate dispozitivele externe, ca opozitie la solutiile tip northbridge-southbridge utilizate in sistemele actuale. Introducerea acestui controler va revolutiona modul in care este gandita in acest moment o placa de baza. Spre deosebire de interfatele standard ale placilor de extensie anterioare (PCI, AGP si PCI-X), PCIe este un slot punct-punct. Acest tip de conexiune elimina nevoia de control a magistralei sau de asteptare pentru eliberarea acesteia. Astfel in timp standardul PCI-X (133MHz 64 bit) si PCIe 4x au in mare cam aceeasi rata de transfer a datelor, PCIe 4x va fi performant daca mai multe perechi de dispozitive comunica simultan sau daca comunicatia intr-o pereche de dispozitive este bidirectionala. Arhitectura seriala punct-punct bazata pe linii a PCIe, deosebita de sistemul de magistrale pe care a fost bazat atat AGP cat si PCI, ofera posibilitatea de configuratii multi-card. Datorita tehnologiei AGP si PCI bazata pe magistrala bidirectionala, configuratiile multi-card erau imposibile intrucat se ajungea la o sugrumare a magistralei. Aceasta sugrumare este un efect al necesitatii de comunicare bidirectionala folosind aceeasi magistrala. Configuratiile multi-card se pot realiza in 2 modalitati Scalable Link Interface(SLI) sau Crossfire, configuratii care provin de la cei 2 mari producatori de placi video NVIDIA si ATI.