O que é PCIe e como funciona?

PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) é uma norma de interface para ligar componentes de alta velocidade criada pelo consórcio industrial PCI-SIG

Na sua forma mais simples, a PCIe é uma ligação ponto-a-ponto entre dois dispositivos compatíveis com PCIe, normalmente uma placa-mãe e uma placa gráfica ou SSD. A ligação fornece velocidades até 32 GT/s utilizando sinalização diferencial para transmitir dados através de pares separados de fios de cobre.

O PCIe é um padrão importante nos sistemas informáticos actuais. É utilizado para uma variedade de aplicações, como a ligação de dispositivos de armazenamento, placas gráficas e outros periféricos. O PCIe permite velocidades de transferência de dados mais elevadas do que outras normas, como PCI, USB ou SATA.

Proporciona também uma forma mais fiável e eficiente de comunicação entre componentes, reduzindo a latência ou a intermitência. Permite também a ligação simultânea de vários periféricos com uma latência mínima.

Cada combinação de processador e chipset tem um número limitado dessas pistas PCIe.

Por exemplo, os processadores Intel de 13ª geração têm 18 pistas PCIe (16*PCIe 5.0 e 12*PCIe 4.0) e o chipset Z790 tem 28 pistas PCIe.

Estas linhas estão divididas entre as ligações CPU/chipset (8 no nosso exemplo acima) e os vários conectores, tais como ranhuras PCIe para placas de expansão ou ranhuras M.2 para SSDs. Também podem ser utilizadas para adicionar controladores USB, SATA, de rede ou áudio adicionais se os integrados no chipset forem insuficientes.

Todas as placas-mãe de PC de secretária têm várias ranhuras PCIe e M.2. Pode utilizar as primeiras para adicionar GPUs (placas de vídeo ou gráficas), placas RAID e placas Wi-Fi, e as segundas paraSSDs NMVe(unidade de estado sólido). O tipo e o número de ranhuras PCIe disponíveis no seu PC dependem da placa-mãe que escolher.

O PCIe está disponível em diferentes configurações, como x1, x4, x8 e x16. Estes números após o x indicam o número de pistas que a ranhura PCIe tem. Uma ranhura PCIe x1 tem uma via e pode mover dados a uma taxa de um bit por ciclo. Uma ranhura PCIe x2 tem duas pistas e pode mover dados a uma taxa de dois bits por ciclo (e assim por diante).

É possível inserir uma placa PCIe x1 numa ranhura PCIe x16, mas essa placa apenas receberá a largura de banda de uma via. Da mesma forma, pode colocar uma placa PCIe x8 numa ranhura PCIe x4, mas esta funcionará com metade da largura de banda máxima de uma ranhura PCIe x8. A maioria das GPUs requer uma ranhura PCIe x16 para funcionar à velocidade máxima, e os SSDs M.2 requerem uma ranhura PCIe x4.

Segue-se um resumo das especificações da geração:

A boa notícia é que todas as gerações da norma PCIe são compatíveis com as versões anteriores.

Isto significa que não haverá problemas de compatibilidade entre uma porta e uma placa de uma geração diferente, superior ou inferior. No entanto, no caso de uma porta de geração inferior, a taxa de dados máxima é limitada pela geração dessa porta. Estaria a perder desempenho.