Wat is PCIe en hoe werkt het?

PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) is een interface-standaard voor het aansluiten van hogesnelheidscomponenten, ontwikkeld door het industrieconsortium PCI-SIG.

In zijn eenvoudigste vorm is PCIe een point-to-point verbinding tussen twee PCIe-compatibele apparaten, meestal een moederbord en een grafische kaart of SSD. De verbinding biedt snelheden tot 32 GT/s waarbij differentiële signalering wordt gebruikt om gegevens over afzonderlijke paren koperdraden te verzenden.

PCIe is een belangrijke standaard in de computersystemen van vandaag. Het wordt gebruikt voor verschillende toepassingen, zoals het aansluiten van opslagapparaten, grafische kaarten en andere randapparatuur. PCIe maakt hogere gegevensoverdrachtsnelheden mogelijk dan andere standaarden zoals PCI, USB of SATA.

Het biedt ook een betrouwbaardere en efficiëntere vorm van communicatie tussen componenten, waardoor latentie of stotteren wordt verminderd. Het maakt het ook mogelijk om meerdere randapparaten tegelijkertijd aan te sluiten met minimale vertraging.

Elke combinatie van processor en chipset heeft een beperkt aantal van deze PCIe lanes.

Intel-processors van de 13e generatie hebben bijvoorbeeld 18 PCIe-lanes (16*PCIe 5.0 en 12*PCIe 4.0) en de Z790-chipset heeft 28 PCIe-lanes.

Deze lijnen worden verdeeld tussen de CPU/chipset links (8 in ons voorbeeld hierboven) en de verschillende connectoren, zoals PCIe-sleuven voor uitbreidingskaarten of M.2-sleuven voor SSD's. Ze kunnen ook worden gebruikt om extra USB-, SATA-, netwerk- of audiocontrollers toe te voegen als die in de chipset onvoldoende zijn. Ze kunnen ook worden gebruikt om extra USB, SATA, netwerk of audio controllers toe te voegen als de controllers die in de chipset zijn ingebouwd niet voldoende zijn.

Elk moederbord voor desktop-pc's heeft een aantal PCIe- en M.2-sleuven. De eerste kun je gebruiken om GPU's (video- of grafische kaarten), RAID-kaarten en Wi-Fi-kaarten toe te voegen en de tweede voorNMVe(solid-state drive) SSD's. Het type en aantal PCIe-sleuven dat beschikbaar is op je pc hangt af van het moederbord dat je kiest.

PCIe is er in verschillende configuraties, zoals x1, x4, x8 en x16. Deze getallen achter de x geven het aantal lanes aan dat het PCIe slot heeft. Een PCIe x1 slot heeft één lane en kan gegevens verplaatsen met een snelheid van één bit per cyclus. Een PCIe x2 slot heeft twee lanes en kan gegevens verplaatsen met een snelheid van twee bits per cyclus (enzovoort).

Je kunt een PCIe x1 kaart in een PCIe x16 slot stoppen, maar die kaart zal slechts de bandbreedte van één lane ontvangen. Op dezelfde manier kun je een PCIe x8 kaart in een PCIe x4 slot plaatsen, maar deze zal werken op de helft van de maximale bandbreedte van een PCIe x8 slot. De meeste GPU's hebben een PCIe x16 slot nodig om op volle snelheid te werken en M.2 SSD's hebben een PCIe x4 slot nodig.

Hier volgt een samenvatting van de generatorspecificaties:

Het goede nieuws is dat alle generaties van de PCIe standaard achterwaarts compatibel zijn.

Dit betekent dat er geen compatibiliteitsproblemen zullen zijn tussen een poort en een kaart van een andere generatie, hoger of lager. In het geval van een poort van een lagere generatie wordt de maximale gegevenssnelheid echter beperkt door de generatie van die poort. Je zou prestaties verliezen.