PCI Express, tecnicamente Peripheral Component Interconnect Express, mas muitas vezes abreviado como PCIe ou PCI-E, é uma conexão padrão para dispositivos internos em um computador.
Geralmente, PCI Express refere-se aos slots de expansão reais na placa-mãe que aceitam placas de expansão baseadas em PCIe e os próprios tipos de placas de expansão.
PCI Express substituiu o AGP e o PCI, ambos substituindo o tipo de conexão mais antigo e amplamente usado chamado ISA.
Embora os computadores possam conter vários tipos de slots de expansão, o PCI Express é considerado a interface interna padrão. Muitas placas-mãe de computador hoje são fabricadas apenas com slots PCIe.
Como funciona o PCI Express?
Como os padrões mais antigos como PCI e AGP, um dispositivo baseado em PCI Express (como o mostrado na foto nesta página) desliza fisicamente em um slot PCI Express na placa-mãe.
A interface PCI Express permite comunicação de alta largura de banda entre o dispositivo e a placa-mãe e outros hardwares.
Embora não seja muito comum, existe uma versão externa do PCI Express, sem surpresa chamada PCI Express Externa, mas geralmente abreviada para ePCIe.
Os dispositivos ePCIe, sendo externos, requerem um cabo especial para conectar o dispositivo ePCIe externo ao computador através de uma porta ePCIe, geralmente localizada na parte traseira do computador, fornecida pela placa-mãe ou por uma placa PCIe interna especial.
Quais tipos de placas PCI Express existem?
Graças à demanda por videogames e ferramentas de edição de vídeo mais rápidos e realistas, as placas de vídeo foram os primeiros tipos de periféricos de computador a aproveitar as melhorias oferecidas pelo PCIe.
Embora as placas de vídeo ainda sejam facilmente o tipo mais comum de placa PCIe que você encontrará, outros dispositivos que se beneficiam de conexões consideravelmente mais rápidas à placa-mãe, CPU e RAM também são cada vez mais fabricados com conexões PCIe em vez de PCI.
Por exemplo, muitas placas de som de última geração agora usam PCI Express, assim como um número crescente de placas de interface de rede com e sem fio.
As placas controladoras de disco rígido podem ser as que mais se beneficiam do PCIe depois das placas de vídeo. Conectar um dispositivo de armazenamento PCIe de alta velocidade, como um SSD, a essa interface de alta largura de banda permite uma leitura e gravação muito mais rápida da unidade. Alguns controladores de disco rígido PCIe incluem o SSD integrado, alterando drasticamente a forma como os dispositivos de armazenamento se conectam dentro de um computador.
Claro, com o PCIe substituindo completamente o PCI e o AGP nas placas-mãe mais novas, praticamente todo tipo de placa de expansão interna que dependia dessas interfaces mais antigas está sendo redesenhado para suportar PCI Express. A atualização inclui coisas como cartões de expansão USB, cartões Bluetooth, etc.
Quais são os diferentes formatos PCI Express?
PCI Express x1 … PCI Express 3.0 … PCI Express x16. O que significa o 'x'? Como você sabe se o seu computador suporta qual? Se você tem uma placa PCI Express x1, mas só tem uma porta PCI Express x16, isso funciona? Se não, quais são suas opções?
Confuso? Não se preocupe; você não está sozinho!
Muitas vezes não fica claro quando você está comprando uma placa de expansão para o seu computador, como uma nova placa de vídeo, qual das várias tecnologias PCIe funciona com seu computador ou qual é melhor que a outra.
No entanto, por mais complexo que pareça, é bem simples quando você entende as duas informações essenciais sobre PCIe: a parte que descreve o tamanho físico e a que descreve a versão da tecnologia, ambas explicadas abaixo.
PCIe Tamanhos: x16 vs x8 vs x4 vs x1
Como o título sugere, o número após o x indica o tamanho físico da placa ou slot PCIe, sendo x16 o maior e x1 o menor.
Veja como os vários tamanhos se formam:
| Tabela de comparação de tamanhos PCI Express | ||
|---|---|---|
| Largura | Número de pinos | Comprimento |
| PCI Express x1 | 18 | 25mm |
| PCI Express x4 | 32 | 39mm |
| PCI Express x8 | 49 | 56 mm |
| PCI Express x16 | 82 | 89mm |
Não importa o tamanho do slot ou cartão PCIe, o entalhe da chave, aquele pequeno espaço no cartão ou slot, está sempre no pino 11. Em outras palavras, é o comprimento do pino 11 que continua ficando maior à medida que você passa de PCIe x1 para PCIe x16. Ele permite alguma flexibilidade para usar cartões de um tamanho com slots de outro.
Placas PCIe cabem em qualquer slot PCIe em uma placa-mãe que seja pelo menos tão grande quanto ela. Por exemplo, uma placa PCIe x1 cabe em qualquer slot PCIe x4, PCIe x8 ou PCIe x16. Uma placa PCIe x8 cabe em qualquer slot PCIe x8 ou PCIe x16.
Placas PCIe maiores que o slot PCIe podem caber no slot menor, mas somente se ele for aberto (ou seja, não tiver uma trava na extremidade).
Em geral, uma placa ou slot PCI Express maior oferece maior desempenho, assumindo que as duas placas ou slots que você está comparando suportam a mesma versão PCIe.
Você pode ver um diagrama de pinagem completo no site pinouts.ru.
Versões PCIe: 4.0 vs 3.0 vs 2.0 vs 1.0
Qualquer número após PCIe que você encontrar em um produto ou placa-mãe indica o número da versão mais recente da especificação PCI Express que é suportada.
Veja como as várias versões do PCI Express se comparam:
| Tabela de comparação de desempenho do PCI Express Link | ||
|---|---|---|
| Versão | Largura de banda (por faixa) | Bandwidth (por pista em um slot x16) |
| PCI Express 1.0 | 2 Gbit/s (250 MB/s) | 32 Gbit/s (4000 MB/s) |
| PCI Express 2.0 | 4 Gbit/s (500 MB/s) | 64 Gbit/s (8000 MB/s) |
| PCI Express 3.0 | 7,877 Gbit/s (984,625 MB/s) | 126,032 Gbit/s (15754 MB/s) |
| PCI Express 4.0 | 15,752 Gbit/s (1969 MB/s) | 252,032 Gbit/s (31504 MB/s) |
Todas as versões PCI Express são compatíveis com versões anteriores e posteriores, o que significa que não importa qual versão a placa PCIe ou sua placa-mãe suporta, elas devem funcionar juntas, pelo menos em um nível mínimo.
Como você pode ver, as principais atualizações do padrão PCIe aumentaram drasticamente a largura de banda disponível a cada vez, aumentando significativamente o potencial do que o hardware conectado pode fazer.
As melhorias de versão também corrigiram bugs, recursos adicionais e gerenciamento de energia aprimorado, mas o aumento na largura de banda é a mudança mais significativa a ser observada de versão para versão.
Maximizando a compatibilidade PCIe
Como você leu nas seções de tamanhos e versões acima, o PCI Express suporta praticamente qualquer configuração que você possa imaginar. Se encaixar fisicamente, provavelmente funciona, o que é excelente.
No entanto, uma coisa importante a saber é que para obter a maior largura de banda (que geralmente equivale ao melhor desempenho), você deve escolher a versão PCIe mais alta que sua placa-mãe suporta e escolher o maior tamanho PCIe que vai caber.
Por exemplo, uma placa de vídeo PCIe 3.0 x16 lhe dará o melhor desempenho, mas somente se sua placa-mãe também suportar PCIe 3.0 e tiver um slot PCIe x16 livre. Se sua placa-mãe suportar apenas PCIe 2.0, a placa só funcionará até a velocidade suportada (por exemplo, 64 Gbit/s no slot x16).
A maioria das placas-mãe e computadores fabricados em 2013 ou posterior provavelmente suportam PCI Express v3.0. Verifique a placa-mãe ou o manual do computador se não tiver certeza.
Se você não conseguir encontrar nenhuma informação definitiva sobre a versão PCI que sua placa-mãe suporta, recomendamos comprar a maior e mais recente versão da placa PCIe, desde que ela se encaixe, é claro.
O que substituirá o PCIe?
Os desenvolvedores de videogames estão sempre procurando criar jogos cada vez mais realistas. Eles só podem fazer isso se puderem passar mais dados de seus programas de jogos para o headset de RV ou a tela do computador; interfaces mais rápidas são necessárias para que isso aconteça.
Por causa disso, o PCI Express não continuará a reinar supremo, descansando sobre os louros. PCI Express 3.0 é incrivelmente rápido, mas o mundo quer mais rápido.
PCI Express 5.0, ratificado e lançado em 2019, suporta uma largura de banda de 31,504 GB/s por faixa (3938 MB/s), o dobro do oferecido pelo PCIe 4.0.
A indústria de tecnologia tem muitos outros padrões de interface não PCIe, mas como eles exigiriam mudanças significativas de hardware, o PCIe parece continuar sendo o líder por algum tempo.
