O que é PCI Express? As pistas, slots e versões PCIe são importantes?

PCI Express é uma tecnologia popular nos dias de hoje, e muitos estão perguntando o que é, o que faz e por que há tanto barulho sobre placas gráficas, unidades de estado sólido e placas-mãe que suportam PCI Express 4.0. Neste artigo, vamos responder a essas perguntas. Também vamos tentar esclarecer o que são as pistas PCIe, que tipos de slots PCIe existem e o que há de novo no PCI Express 4.0. Se você está curioso para saber mais, continue lendo:

Conteúdo

1. O que é PCI Express e o que significa?
2. Que tipos de slots e tamanhos PCI Express existem e o que significam as pistas PCIe?
3. Quais versões do PCI Express existem e quais velocidades de transferência de dados (largura de banda) elas suportam?
4. O PCI Express 4.0 mais recente está amplamente disponível?
5. Como o PCI Express 4.0 afeta a velocidade da sua placa gráfica?
6. E a compatibilidade das versões PCI Express?
7. Você tem alguma outra dúvida sobre PCI Express?

O que é PCI Express e o que significa?

PCI Express significa Peripheral Component Interconnect Express e representa uma interface padrão para conectar hardware periférico à placa-mãe em um computador. Em outras palavras, PCI Express, ou PCIe abreviado, é uma interface que conecta placas de expansão internas , como placas gráficas, placas de som, adaptadores Ethernet e Wi-Fi à placa-mãe. Além disso, o PCI Express também é usado para conectar alguns tipos de unidades de estado sólido que geralmente são muito rápidas.

As portas PCI Express em uma placa-mãe moderna

Que tipos de slots e tamanhos PCI Express existem e o que significam as pistas PCIe?

Para interconectar as placas de expansão à placa-mãe, o PCI Express usa slots físicos. Os slots PCI Express comuns que vemos nas placas-mãe são PCIe x1, PCIe x4, PCIe x8 e PCIe x16. O número que vem após a letra "x" nos diz as dimensões físicas do slot PCI Express, que, por sua vez, é determinado pelo número de pinos nele. Quanto maior o número, maior o slot PCIe e mais pinos que interconectam a placa de expansão ao slot.

Além disso, o número "x" também informa quantas pistas estão disponíveis nesse slot de expansão. Veja como os slots PCIe comumente usados ​​se comparam:

• PCIe x1: tem 1 pista , 18 pinos e 25 mm de comprimento
• PCIe x4: tem 4 pistas , 32 pinos e 39 mm de comprimento
• PCIe x8: tem 8 pistas , 49 pinos e 56 mm de comprimento
• PCIe x16: tem 16 pistas , 82 pinos e 89 mm de comprimento

Slots PCI Express, pistas, pinos e dimensões físicas

As pistas PCI Express são caminhos entre o chipset da placa-mãe e os slots PCIe ou outros dispositivos que fazem parte da placa-mãe, como o soquete do processador, slots SSD M.2, adaptadores de rede, controladores SATA ou controladores USB.

Diferentes tipos de slots PCI Express

No PCI Express, cada pista é individual, o que significa que não pode ser compartilhada entre dispositivos diferentes. Por exemplo, se sua placa gráfica estiver conectada a um slot PCIe x16, significa que ela possui 16 pistas independentes dedicadas apenas a ela. Nenhum outro componente pode usar essas pistas, exceto a placa gráfica.

Aqui está uma ideia que pode tornar mais fácil para você entender o que são pistas PCI Express: imagine que PCI Express é uma rodovia e os carros que circulam nela são os dados que estão sendo transferidos. Quanto mais pistas você tiver em uma rodovia, mais carros poderão circular nela; quanto mais pistas PCIe você tiver, mais dados poderão ser transferidos.

PCI Express é como uma rodovia, e as pistas PCIe são suas... pistas

Uma placa PCI Express pode caber e funcionar em qualquer slot PCIe disponível na placa-mãe, desde que esse slot não seja menor que a placa de expansão. Por exemplo, você pode encaixar uma placa PCIe x1 em um slot PCIe x16. No entanto, você não pode fazer o contrário. Você pode montar, por exemplo, uma placa de som PCIe x1 em um slot PCIe x16, mas não pode montar uma placa gráfica PCIe x16 em um slot PCIe x1.

Uma placa PCIe x1 em um slot PCIe x16

Quais versões do PCI Express existem e quais velocidades de transferência de dados (largura de banda) elas suportam?

Existem quatro versões do PCI Express em uso hoje: PCI Express 1.0, PCI Express 2.0, PCI Express 3.0 e PCI Express 4.0. Cada versão PCIe suporta aproximadamente o dobro da largura de banda do PCIe anterior . Veja o que cada um deles oferece:

• PCI Express 1.0: tem uma largura de banda de 250 MB/s por pista
• PCI Express 2.0: tem uma largura de banda de 500 MB/s por pista
• PCI Express 3.0: tem uma largura de banda de 984,6 MB/s por pista
• PCI Express 4.0: tem uma largura de banda de 1969 MB/s por pista

Lembre-se de que os slots PCIe podem oferecer não apenas uma, mas mais pistas? Os valores de largura de banda que compartilhamos são multiplicados pelo número de pistas disponíveis em um slot PCIe. Se você deseja calcular quanta largura de banda está disponível para uma determinada placa de expansão, deve multiplicar sua largura de banda PCIe por pista pelo número de pistas disponíveis para ela.

Por exemplo, uma placa gráfica compatível com PCI Express 4.0 e conectada a um slot PCIe x16 tem acesso a uma largura de banda total de cerca de 31,51 GB/s. Esse é o resultado da multiplicação de 1969 MB/s por 16 (largura de banda PCIe por pista * 16 pistas). Impressionante, certo?

Veja como as versões PCI Express são dimensionadas quando você leva em consideração as pistas PCI Express:

Versões e larguras de banda PCI Express

No futuro, novas versões do PCI Express estão chegando, como PCI Express 5.0 e PCI Express 6.0. A especificação PCIe 5.0 foi finalizada no verão de 2019, oferecendo uma largura de banda de até 3938 MB/s por pista e até 63 GB/s na configuração x16. No entanto, provavelmente não o veremos em breve em hardware de computador de nível de consumidor.

O PCI Express 4.0 mais recente está amplamente disponível?

Por enquanto, o PCI Express 4.0 é a especificação mais rápida disponível para computadores domésticos. No entanto, o PCI Express 4.0 é suportado apenas pela AMD em suas placas-mãe mais recentes, baseadas no chipset X570 emparelhado com processadores AMD Ryzen de terceira geração. A menos que você tenha isso, não faz sentido comprar placas gráficas ou unidades de estado sólido que suportem PCIe 4.0.

Uma placa-mãe que usa o chipset X570 da AMD, que suporta PCI Express 4

Falando nisso, embora já existam muitos SSDs que suportam PCIe 4.0, as únicas placas gráficas que funcionam no PCIe 4.0 são as Radeon RX 5000s da AMD, como Radeon RX 5700 XT e Radeon RX 5700 . A Intel ainda não oferece suporte para PCI Express 4.0 em nenhum de seus hardwares.

AMD Radeon RX 5700 XT: uma placa gráfica que suporta PCI Express 4.0

Como o PCI Express 4.0 afeta a velocidade da sua placa gráfica?

Algumas pessoas estão fazendo uma pergunta interessante: a especificação PCI Express 4.0 mais rápida e mais recente afeta positivamente a velocidade da placa gráfica? A resposta rápida é não , não, e você não obtém mais quadros por segundo! Aqui está o porquê:

Quando você está jogando, a placa gráfica usa sua RAM dedicada (GDDR) para armazenar as texturas usadas para renderizar os quadros na tela. Além dos clocks da GPU, essa memória gráfica é a coisa mais importante para quantos quadros você obtém a cada segundo.

A placa de vídeo só precisa usar a interface PCI Express que a conecta à placa-mãe quando precisa se comunicar com o processador ou carregar texturas da memória do sistema (RAM do computador). Isso não deve acontecer com frequência, pois as placas gráficas modernas têm muita RAM dedicada própria. E, mesmo se/quando isso acontecer, uma vez que as texturas tenham sido transferidas através da interface PCI Express da RAM do sistema e carregadas na memória da placa gráfica, elas permanecem lá. A razão para isso é que a memória gráfica é muitas vezes mais rápida que a RAM do sistema.

ASRock AMD Radeon RX 5700 XT Taichi X 8G OC+ usa PCIe 4.0

Nenhuma das placas gráficas disponíveis hoje precisa da largura de banda total oferecida pelos slots PCI Express 4.0 x16. Para obter mais informações, leia nossa análise sobre o impacto do PCI Express 4.0 em relação ao PCI Express 3.0 nos computadores de mesa atuais: PCI Express 4 versus PCIe 3: Há uma melhoria de desempenho?

E a compatibilidade das versões PCI Express?

Todas as versões PCI Express são compatíveis entre si. Por exemplo, uma placa gráfica PCI Express 4.0 funciona mesmo se você conectá-la a uma placa-mãe que suporte apenas PCI Express 3.0 ou mesmo 2.0. No entanto, a largura de banda da interface PCI Express é limitada pelo menor fator. Por exemplo, se você conectar um SSD PCI Express 4.0 a uma placa-mãe que suporte apenas PCI Express 3.0, esse SSD funcionará no PCIe 3.0. Em vez de ter acesso a uma largura de banda de 7,88 GB/s, ele pode usar apenas 3,94 GB/s, então sua velocidade máxima teórica é reduzida pela metade.

Você tem alguma outra dúvida sobre PCI Express?

Agora você deve ter uma ideia melhor do que é o PCI Express e entender mais sobre os diferentes tipos de slots, pistas e versões PCIe. Você tem alguma outra pergunta que possamos responder? Se sim, ou se tiver algo a acrescentar a este artigo, não hesite em deixar um comentário abaixo.