Cos'è il PCIe e come funziona?

PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) è uno standard di interfaccia per il collegamento di componenti ad alta velocità creato dal consorzio industriale PCI-SIG.

Nella sua forma più semplice, PCIe è una connessione punto-punto tra due dispositivi compatibili con PCIe, in genere una scheda madre e una scheda grafica o un'unità SSD. La connessione offre velocità fino a 32 GT/s utilizzando la segnalazione differenziale per trasmettere i dati su coppie separate di fili di rame.

PCIe è uno standard importante nei sistemi informatici odierni. Viene utilizzato per una serie di applicazioni, come il collegamento di dispositivi di archiviazione, schede grafiche e altre periferiche. PCIe consente velocità di trasferimento dati più elevate rispetto ad altri standard come PCI, USB o SATA.

Inoltre, fornisce una forma di comunicazione più affidabile ed efficiente tra i componenti, riducendo la latenza o lo stuttering. Consente inoltre di collegare contemporaneamente più periferiche con una latenza minima.

Ogni combinazione di processore e chipset dispone di un numero limitato di corsie PCIe.

Ad esempio, i processori Intel di 13a generazione hanno 18 corsie PCIe (16*PCIe 5.0 e 12*PCIe 4.0) e il chipset Z790 ha 28 corsie PCIe.

Queste linee sono suddivise tra i collegamenti CPU/chipset (8 nell'esempio precedente) e i vari connettori, come gli slot PCIe per le schede di espansione o gli slot M.2 per le unità SSD. Possono anche essere utilizzate per aggiungere ulteriori controller USB, SATA, di rete o audio se quelli integrati nel chipset non sono sufficienti.

Ogni scheda madre per PC desktop dispone di un certo numero di slot PCIe e M.2. I primi possono essere utilizzati per aggiungere GPU (schede video o grafiche), schede RAID e schede Wi-Fi, mentre i secondi possono essere utilizzati per leunità SSD (Solid State Drive) NMVe. Il tipo e il numero di slot PCIe disponibili sul PC dipende dalla scheda madre scelta.

Il PCIe è disponibile in diverse configurazioni, come x1, x4, x8 e x16. I numeri dopo la x indicano il numero di corsie dello slot PCIe. Uno slot PCIe x1 ha una corsia e può spostare dati alla velocità di un bit per ciclo. Uno slot PCIe x2 ha due corsie e può spostare i dati a una velocità di due bit per ciclo (e così via).

È possibile inserire una scheda PCIe x1 in uno slot PCIe x16, ma tale scheda riceverà la larghezza di banda di una sola corsia. Analogamente, è possibile inserire una scheda PCIe x8 in uno slot PCIe x4, ma funzionerà con la metà della larghezza di banda massima di uno slot PCIe x8. La maggior parte delle GPU richiede uno slot PCIe x16 per funzionare alla massima velocità, mentre le unità SSD M.2 richiedono uno slot PCIe x4.

Ecco un riepilogo delle specifiche della generazione:

La buona notizia è che tutte le generazioni dello standard PCIe sono retrocompatibili.

Ciò significa che non ci saranno problemi di compatibilità tra una porta e una scheda di generazione diversa, superiore o inferiore. Tuttavia, nel caso di una porta di generazione inferiore, la velocità massima di trasmissione dei dati è limitata dalla generazione della porta stessa. Le prestazioni andrebbero perse.