El estándar de bus PCI fue introducido originalmente por Intel en 1992. Es un bus paralelo de 32 bits con una velocidad máxima de transmisión de 133 MB/s.

Antes de la introducción de PCI, los dispositivos informáticos solían conectarse mediante el bus ISA (Industry Standard Architecture). Sin embargo, la lenta velocidad de transmisión del bus ISA limitaba el rendimiento y la escalabilidad de los sistemas informáticos. Por ello, la introducción del bus PCI se considera un hito importante en el desarrollo de la tecnología informática.

Con el continuo avance de la tecnología informática, los estándares del bus PCI se han ido actualizando continuamente. En 1993, se introdujo PCI 2.0, que añadía una velocidad de transmisión de 66 MHz, con lo que la velocidad máxima de transmisión alcanzaba los 266 MB/s. En 1995, se introdujo PCI 2.1, añadiendo soporte para gestión de energía y funcionalidad hot-swap. En 1998, se introdujo PCI 2.2, que añadía soporte para la transmisión de datos de 64 bits.

El estándar de bus PCI se ha actualizado continuamente, convirtiéndose en uno de los estándares de bus más utilizados en los sistemas informáticos. Sin embargo, a medida que aumentan los requisitos de rendimiento y escalabilidad de los sistemas informáticos, el estándar de bus PCI ya no es capaz de satisfacer las necesidades de los sistemas informáticos modernos. Por lo tanto, el estándar de bus PCI Express (PCIe) ha sustituido gradualmente al estándar de bus PCI y se ha convertido en uno de los estándares de bus más utilizados en los sistemas informáticos modernos.

Ancho de banda y velocidad de datos

PCIe x1, x2, x4 y x8 hacen referencia a distintas configuraciones del estándar de bus PCI Express (Peripheral Component Interconnect Express) e indican el número de carriles del bus。.

PCIe X1: Indica que hay un carril PCIe. La velocidad de cada carril viene definida por la especificación PCIe; por ejemplo, la velocidad de PCIe 3.0 es de 8 Gbps. Por lo tanto, la velocidad de PCIe X1 suele ser de 8 Gbps.

PCIe X4: indica cuatro carriles PCIe. La velocidad de cada carril viene definida por la especificación PCIe; por ejemplo, la velocidad de PCIe 3.0 es de 8 Gbps. Por tanto, la velocidad de PCIe X4 suele ser de 32 Gbps (4 carriles x 8 Gbps).

PCIe X8: indica ocho carriles PCIe. La velocidad de cada carril viene definida por la especificación PCIe; por ejemplo, PCIe 3.0 tiene una velocidad de 8 Gbps. Por tanto, la velocidad de PCIe X8 suele ser de 64 Gbps (8 carriles x 8 Gbps).

Cuando hablamos de la velocidad de transferencia del estándar de bus PCIe, utilizamos GT/s (gigatransferencias por segundo) en lugar de Gbps (gigabits por segundo). Esto se debe a que la velocidad de transferencia se basa en las propiedades del protocolo de comunicación de la capa física y no está relacionada con factores como la anchura del enlace.

El rendimiento (ancho de banda disponible) del bus PCIe puede calcularse mediante la siguiente fórmula:

Rendimiento = Velocidad de transmisión * Esquema de codificación

Por ejemplo, el protocolo PCIe 2.0 admite 5,0 GT/s, lo que significa que cada carril puede transmitir 5 Gbits por segundo. Sin embargo, no todos los carriles admiten 5 Gbps porque PCIe 2.0 utiliza un esquema de codificación 8b/10b. Esto significa que deben enviarse 10 bits por cada 8 bits transmitidos.

Por tanto, la velocidad soportada por cada carril del protocolo PCIe 2.0 es de 5 GT/s * 8 / 10 = 4 Gbps = 500 MB/s.

Por ejemplo, para un carril PCIe 2.0 x8, el ancho de banda disponible es de 4 Gbps * 8 = 32 Gbps = 4 GB/s.

Del mismo modo, el protocolo PCIe 3.0 admite 8,0 GT/s, lo que significa que se pueden transmitir 8G bits por segundo en cada carril. Sin embargo, PCIe 3.0 utiliza un esquema de codificación 128b/130b, lo que significa que deben enviarse 130 bits por cada 128 bits transmitidos.

Por tanto, la velocidad soportada por cada carril del protocolo PCIe 3.0 es de 8 GT/s * 128 / 130 = 7,877 Gbps = 984,6 MB/s.

Por ejemplo, para un carril PCIe 3.0 x16, el ancho de banda disponible es de 7,877 Gbps * 16 = 126,031 Gbps = 15,754 GB/s.

•ISA ->PCI ->PCIX ->PCIE 1.0 ->PCIE 2.0 ->PCIE3.0 ->PCIE4.0 ->PCIE5.0。

•PCI y PCIX en paralelo; PCIE en serie。

•Las interfaces PCI Express incluyen X1, X4, X8 y X16 (el modo X2 se utiliza para interfaces internas en lugar del modo ranura). Las tarjetas PCI Express más cortas pueden insertarse en ranuras PCI Express más largas。.