Función de ranura para tarjeta PCI-E del portátil
La ranura para tarjetas PCI-E se utiliza más comúnmente para tarjetas gráficas
PCI Express es una interfaz de bus de nueva generación y los productos de tarjetas gráficas que utilizan este tipo de interfaz existen desde 2004. Lanzado oficialmente. Ya en el "Foro de desarrolladores Intel" de la primavera de 2001, Intel propuso utilizar una nueva generación de tecnología para reemplazar el bus PCI y las conexiones internas de varios chips, y la llamó tecnología de bus de E/S de tercera generación. Luego, a finales de 2001, más de 20 empresas líderes de la industria, incluidas Intel, AMD, DELL e IBM, comenzaron a redactar especificaciones para la nueva tecnología, que se completaron en 2002 y se denominaron oficialmente PCI Express.
PCI Express utiliza la conexión serie punto a punto que es actualmente popular en la industria. En comparación con la arquitectura paralela compartida de PCI y buses de computadora anteriores, cada dispositivo tiene su propia conexión dedicada y no necesita. para conectarse a todo el bus requiere ancho de banda y puede aumentar la velocidad de transferencia de datos a una frecuencia muy alta, logrando un alto ancho de banda que PCI no puede proporcionar. En comparación con el bus PCI tradicional que sólo puede lograr una transmisión unidireccional en un solo período de tiempo, la conexión simplex dual de PCI Express puede proporcionar una mayor velocidad y calidad de transmisión. La diferencia entre ellas es similar a la del medio dúplex y la del dúplex completo.
Las interfaces PCI Express varían según el ancho del bus, incluidas X1, X4, X8 y X16 (se utilizará el modo X2 para las interfaces internas en lugar del modo de ranura). Se pueden insertar tarjetas PCI Express más cortas en ranuras PCI Express más largas. La interfaz PCI Express puede admitir conexión en caliente, lo que también supone un gran salto. Los tres voltajes admitidos por las tarjetas PCI Express son 3,3V, 3,3Vaux y 12V. La interfaz PCI Express utilizada para reemplazar la interfaz AGP tiene un ancho de bits de s.
Las especificaciones PCI Express varían desde una conexión de 1 carril hasta conexiones de 32 carriles, y son muy escalables para satisfacer las diferentes necesidades de los distintos dispositivos del sistema en cuanto a ancho de banda de transmisión de datos. Por ejemplo, la especificación PCI Express X1 admite la transmisión de datos bidireccional, con un ancho de banda de transmisión de datos de 250 MB/s en cada dirección. Por lo tanto, se debe utilizar PCI Express X16, una conexión de 16 canales de transmisión de datos punto a punto, para reemplazar el bus AGP tradicional. Ancho de banda de transmisión de datos PCI Express.
Aunque la especificación técnica PCI Express permite especificaciones de carril X1 (250 MB/seg), X2, X4, X8, X12, X16 y X32, en su forma actual, PCI Express X1 y PCI Express se han convertido la especificación principal de PCI Express. Al mismo tiempo, los fabricantes de conjuntos de chips agregarán soporte para PCI Express X1 al chip del puente sur y soporte para PCI Express X16 al chip del puente norte. Además de proporcionar un ancho de banda de transmisión de datos extremadamente alto, PCI Express utiliza paquetes de datos en serie para transmitir datos, por lo que cada pin de la interfaz PCI Express puede obtener más ancho de banda que los estándares de E/S tradicionales, lo que puede reducir el costo de producción de los equipos PCI Express. Costo y volumen.
Además, PCI Express también admite administración de energía de alto nivel, conexión en caliente, transmisión de datos síncrona y optimización del ancho de banda para la transmisión de datos prioritaria.
En términos de compatibilidad, PCI Express es compatible con la tecnología y los equipos PCI actuales a nivel de software, y admite la inicialización de equipos y módulos de memoria PCI. Esto significa que los controladores y sistemas operativos actuales no necesitan hacerlo. reinventarse, puede admitir dispositivos PCI Express. PCI Express es una arquitectura de nueva generación que proporciona un ancho de banda masivo y una rica funcionalidad para permitir nuevas e interesantes aplicaciones gráficas. PCI Express puede asignar el ancho de banda correspondiente a aplicaciones que consumen mucho ancho de banda, lo que aumenta considerablemente el ancho de banda entre la unidad central de procesamiento (CPU) y la unidad de procesamiento de gráficos (GPU). Los usuarios finales pueden experimentar efectos de imagen cinematográficos y obtener una experiencia multimedia perfecta.
PCI Express utiliza el modo serie para transmitir datos. Es diferente de los buses ISA, PCI y AGP originales. Este método de transmisión no tiene por qué afectar el rendimiento de todo el sistema solo por la frecuencia de un determinado hardware. Por supuesto, todo el sistema sigue siendo un todo, pero podemos aumentar fácilmente la frecuencia de un determinado hardware de baja frecuencia para que el sistema pueda utilizarse en un entorno sin cuellos de botella. Cuando se aumenta la frecuencia en serie para mejorar el rendimiento, la limitación clave radica en el medio de transmisión físico utilizado. En la actualidad, la gente suele utilizar líneas de cobre y, en teoría, el límite de transmisión que el cobre puede proporcionar es de 10 Gbps. Esta es la respuesta a por qué PCI Express tiene la máxima velocidad de transferencia.
Porque el modo de funcionamiento PCI Express es un método llamado "transmisión diferencial de voltaje". Dos cables de cobre representan los símbolos lógicos 0 y 1 a través de la diferencia de voltaje entre ellos. La transmisión de datos de esta manera puede soportar frecuencias operativas extremadamente altas. Por lo tanto, una vez que la velocidad alcanza los 10 Gbps, simplemente cambiar a fibra óptica (Fibre Channel) puede duplicar su rendimiento.
PCI Express es la siguiente etapa de la principal tecnología de ancho de banda de bus de transmisión. Sin embargo, la demanda de ancho de banda del bus por parte de la GPU es la más alta entre los subsistemas, y es obvio que el vídeo debería tener un cierto peso en PCI Express. Obviamente, la introducción de PCI Express no es el final del bus. Al contrario, todavía falta tiempo para que su tecnología madure. Por supuesto, aprovechar este tiempo, si esos chips, placas base, videos y otros fabricantes pueden brindar soporte es la clave para el desarrollo de PCI Express. Sin embargo, aunque la brecha de rendimiento entre AGP8X y PCI Express, que sigue siendo prometedora hasta ahora, no es demasiado obvia, con la mejora de PCI Express, la brecha será evidente.
PCI-Express es el último estándar de bus e interfaz. Su nombre original es "3GIO" y fue propuesto por Intel. Obviamente, Intel significa que representa el estándar de interfaz de E/S de próxima generación. Pasó a llamarse "PCI-Express" después de ser certificado y lanzado por PCI-SIG (PCI Special Interest Group). Este nuevo estándar reemplazará por completo a los actuales PCI y AGP y, en última instancia, logrará la unificación de los estándares de bus. Su principal ventaja es su alta velocidad de transferencia de datos, que actualmente puede alcanzar hasta 10 GB/s o más, y también tiene un considerable potencial de desarrollo. PCI Express también tiene una variedad de especificaciones, desde PCI Express 1X hasta PCI Express 16X, que pueden satisfacer las necesidades de dispositivos de baja y alta velocidad que aparecerán ahora y en un cierto período de tiempo en el futuro. Los principales que admiten PCI Express son los conjuntos de chips de las series i915 e i925 de Intel. Por supuesto, llevará mucho tiempo reemplazar completamente PCI y AGP. Al igual que cuando PCI reemplazó a ISA, habrá un proceso de transición.