La norme de bus PCI a été initialement lancée par Intel en 1992. Il s'agit d'un bus parallèle de 32 bits offrant une vitesse de transmission maximale de 133 Mo/s.

Avant l'apparition du PCI, les périphériques informatiques étaient généralement connectés via le bus ISA (Industry Standard Architecture). Cependant, la faible vitesse de transmission du bus ISA limitait les performances et l'évolutivité des systèmes informatiques. C'est pourquoi l'introduction du bus PCI est considérée comme une étape majeure dans l'évolution de la technologie informatique.

Avec les progrès constants de la technologie informatique, les normes du bus PCI ont été continuellement mises à jour. En 1993, la norme PCI 2.0 a été introduite, ajoutant une vitesse de transmission de 66 MHz, ce qui a porté la vitesse de transmission maximale à 266 Mo/s. En 1995, la norme PCI 2.1 a été introduite, ajoutant la prise en charge de la gestion de l'alimentation et de la fonctionnalité de remplacement à chaud. En 1998, la norme PCI 2.2 a été introduite, ajoutant la prise en charge de la transmission de données sur 64 bits.

La norme de bus PCI a fait l'objet de mises à jour constantes, devenant ainsi l'une des normes de bus les plus couramment utilisées dans les systèmes informatiques. Cependant, à mesure que les exigences en matière de performances et d'évolutivité des systèmes informatiques ne cessent d'augmenter, la norme de bus PCI n'est plus en mesure de répondre aux besoins des systèmes informatiques modernes. C'est pourquoi la norme de bus PCI Express (PCIe) a progressivement remplacé la norme de bus PCI et est devenue l'une des normes de bus les plus couramment utilisées dans les systèmes informatiques modernes.

Bande passante et débit

Les désignations PCIe x1, x2, x4 et x8 correspondent à différentes configurations de la norme de bus PCI Express (Peripheral Component Interconnect Express) et indiquent le nombre de voies du bus.

PCIe X1 : indique la présence d'une seule voie PCIe. La vitesse de chaque voie est définie par la spécification PCIe ; par exemple, la vitesse du PCIe 3.0 est de 8 Gbps. Par conséquent, la vitesse du PCIe X1 est généralement de 8 Gbps.

PCIe X4 : indique quatre voies PCIe. La vitesse de chaque voie est définie par la spécification PCIe ; par exemple, la vitesse du PCIe 3.0 est de 8 Gbps. Par conséquent, la vitesse du PCIe X4 est généralement de 32 Gbps (4 voies × 8 Gbps).

PCIe X8 : indique huit voies PCIe. La vitesse de chaque voie est définie par la spécification PCIe ; par exemple, la norme PCIe 3.0 offre une vitesse de 8 Gbps. Par conséquent, la vitesse du PCIe X8 est généralement de 64 Gbps (8 voies × 8 Gbps).

Lorsque l'on parle du débit de transfert de la norme de bus PCIe, on utilise l'unité GT/s (giga-transferts par seconde) plutôt que Gbps (giga-bits par seconde). En effet, ce débit repose sur les propriétés du protocole de communication de la couche physique et n'est pas lié à des facteurs tels que la largeur de la liaison.

Le débit (bande passante disponible) du bus PCIe peut être calculé à l'aide de la formule suivante :

Débit = Vitesse de transmission * Schéma de codage

Par exemple, le protocole PCIe 2.0 prend en charge un débit de 5,0 GT/s, ce qui signifie que chaque voie peut transmettre 5 Gbits par seconde. Cependant, toutes les voies ne prennent pas en charge 5 Gbps, car le PCIe 2.0 utilise un schéma de codage 8b/10b. Cela signifie que 10 bits doivent être envoyés pour chaque groupe de 8 bits transmis.

Par conséquent, le débit pris en charge par chaque voie du protocole PCIe 2.0 est de 5 GT/s * 8 / 10 = 4 Gbps = 500 Mo/s.

Par exemple, pour une voie PCIe 2.0 x8, la bande passante disponible est de 4 Gbps * 8 = 32 Gbps = 4 Go/s.

De même, le protocole PCIe 3.0 prend en charge un débit de 8,0 GT/s, ce qui signifie que 8 Gbits peuvent être transmis par seconde sur chaque voie. Cependant, le PCIe 3.0 utilise un schéma de codage 128b/130b, ce qui signifie que 130 bits doivent être envoyés pour chaque 128 bits transmis.

Par conséquent, le débit pris en charge par chaque voie du protocole PCIe 3.0 est de 8 GT/s * 128 / 130 = 7,877 Gbps = 984,6 Mo/s.

Par exemple, pour un canal PCIe 3.0 x16, la bande passante disponible est de 7,877 Gbps * 16 = 126,031 Gbps = 15,754 Go/s.

•ISA → PCI → PCIe X → PCIe 1.0 → PCIe 2.0 → PCIe 3.0 → PCIe 4.0 → PCIe 5.0.

•PCI et PCIe en parallèle ; PCIe en série.

•Les interfaces PCI Express comprennent les versions X1, X4, X8 et X16 (le mode X2 est utilisé pour les interfaces internes plutôt que pour le mode emplacement). Les cartes PCI Express plus courtes peuvent être insérées dans des emplacements PCI Express plus longs.