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Conceitos de Computador

O que é o PCI Express? (Definição de PCIe / PCI-E)

PCI Express, tecnicamente componente periférico Interconexão Expressa, mas freqüentemente visto abreviado como PCIe ou PCI-E, é um tipo padrão de conexão para dispositivos internos em um computador.

Geralmente, o PCI Express se refere aos slots de expansão reais da placa – mãe que aceitam cartões de expansão baseados em PCIe e aos tipos de placas de expansão em si.

O PCI Express substituiu o AGP e o PCI, ambos substituindo o tipo de conexão mais antigo e mais usado, chamado ISA.

Embora os computadores possam conter vários tipos de slots de expansão, o PCI Express é considerado a interface interna padrão. Atualmente, muitas placas-mãe de computadores são fabricadas apenas com slots PCI Express.

Como o PCI Express funciona?

Semelhante aos padrões mais antigos, como PCI e AGP, um dispositivo baseado em PCI Express (como o mostrado na foto desta página) desliza fisicamente em um slot PCI Express na placa-mãe.

A interface PCI Express permite a comunicação de alta largura de banda entre o dispositivo e a placa-mãe, bem como outros hardwares.

Embora não seja muito comum, uma versão externa do PCI Express também existe, sem surpresa chamada de PCI Express Externa, mas freqüentemente abreviada para ePCIe .

Os dispositivos ePCIe, sendo externos, requerem um cabo especial para conectar qualquer dispositivo externo ePCIe que esteja sendo usado ao computador através de uma porta ePCIe, geralmente localizada na parte traseira do computador, fornecida pela placa-mãe ou por uma placa PCIe interna especial.

Quais tipos de cartões PCI Express existem?

Graças à demanda por videogames e ferramentas de edição de vídeo mais rápidas e realistas, as placas de vídeo foram os primeiros tipos de periféricos de computador a aproveitar as melhorias oferecidas pelo PCIe.

Embora as placas de vídeo ainda sejam facilmente o tipo mais comum de placa PCIe, outros dispositivos que se beneficiam de conexões consideravelmente mais rápidas à placa-mãe, à CPU e à RAM também estão sendo cada vez mais fabricadas com conexões PCIe em vez de PCI.

Por exemplo, muitas placas de som topo de linha agora usam PCI Express, assim como um número crescente de placas de interface de rede com e sem fio .

As placas controladoras de disco rígido podem ser as que mais se beneficiam com o PCIe após as placas de vídeo. A conexão de uma unidade SSD de alta velocidade a essa interface de alta largura de banda permite uma leitura e gravação muito mais rápidas da unidade.

Alguns controladores de disco rígido PCIe incluem até mesmo o SSD integrado, alterando drasticamente como os dispositivos de armazenamento são tradicionalmente conectados dentro de um computador.

É claro que com o PCIe substituindo PCI e AGP completamente em placas-mãe mais novas, praticamente todo tipo de placa de expansão interna que dependia dessas interfaces antigas está sendo redesenhada para suportar PCI Express. Isso inclui coisas como cartões de expansão USB, cartões Bluetooth, etc.

Quais são os diferentes formatos PCI Express?

PCI Express x1 … PCI Express 3.0 … PCI Express x16. O que o ‘x’ significa? Como você diz se o seu computador suporta qual? Se você tem uma placa PCI Express x1 , mas só tem uma porta PCI Express x16 , isso funciona? Se não, quais são suas opções?

Confuso? Não se preocupe, você não está sozinho!

Geralmente não fica claro quando você está comprando um cartão de expansão para o seu computador, como uma nova placa de vídeo, que das várias tecnologias PCIe funcionam com o seu computador ou que é melhor que a outra.

No entanto, por mais complexa que pareça, é bastante simples quando você entende as duas informações importantes sobre o PCIe: a parte que descreve o tamanho físico e a parte que descreve a versão da tecnologia, ambas explicadas abaixo.

Tamanhos PCIe: x16 vs x8 vs x4 vs x1

Como o título sugere, o número após o x indica o tamanho físico da placa PCIe ou slot, com x16 sendo o maior e x1 sendo o menor.

Veja como os vários tamanhos se formam:

Número de pinos comprimento
PCI Express x1 18 25 mm
PCI Express x4 32 39 mm
PCI Express x8 49 56 mm
PCI Express x16 82 89 mm

Não importa o tamanho do slot PCIe ou da placa, o entalhe chave , aquele pequeno espaço no cartão ou no slot, está sempre no Pino 11 .

Em outras palavras, é o comprimento do Pino 11 que fica cada vez maior conforme você passa do PCIe x1 para o PCIe x16. Isso permite alguma flexibilidade para usar cartões de um tamanho com slots de outro.

As placas PCIe cabem em qualquer slot PCIe em uma placa-mãe que seja pelo menos tão grande quanto é. Por exemplo, uma placa PCIe x1 caberá em qualquer slot PCIe x4, PCIe x8 ou PCIe x16. Uma placa PCIe x8 caberá em qualquer slot PCIe x8 ou PCIe x16.

As placas PCIe maiores que o slot PCIe podem caber no slot menor, mas somente se esse slot PCIe for aberto (ou seja, não tiver um limitador no final do slot).

Em geral, uma placa ou slot PCI Express maior suporta maior desempenho, supondo que as duas placas ou slots que você está comparando suportam a mesma versão PCIe.

Você pode ver um diagrama completo de pinagem no site pinouts.ru.

Versões PCIe: 4.0 vs 3.0 vs 2.0 vs 1.0

Qualquer número após o PCIe encontrado em um produto ou placa-mãe está indicando o número da versão mais recente da especificação PCI Express suportada.

Veja como as várias versões do PCI Express se comparam:

Largura de banda (por faixa) Largura de banda (por faixa em um slot x16)
PCI Express 1.0 2 Gbit / s (250 MB / s) 32 Gbit / s (4000 MB / s)
PCI Express 2.0 4 Gbit / s (500 MB / s) 64 Gbit / s (8000 MB / s)
PCI Express 3.0 7,877 Gbit / s (984,625 MB / s) 126,032 Gbit / s (15754 MB / s)
PCI Express 4.0 15,752 Gbit / s (1969 MB / s) 252,032 Gbit / s (31504 MB / s)

Todas as versões PCI Express são compatíveis com versões anteriores e posteriores, ou seja, independentemente da versão suportada pela placa PCIe ou pela placa-mãe, elas devem funcionar juntas, pelo menos em um nível mínimo.

Como você pode ver, as principais atualizações do padrão PCIe aumentaram drasticamente a largura de banda disponível a cada vez, aumentando muito o potencial do que o hardware conectado pode fazer.

Os aprimoramentos de versão também corrigiram bugs, recursos adicionais e melhor gerenciamento de energia, mas o aumento na largura de banda é a alteração mais importante a ser observada de uma versão para outra.

Maximizando a compatibilidade PCIe

PCI Express, como você lê nas seções de tamanhos e versões acima, suporta praticamente qualquer configuração que você possa imaginar. Se ele se encaixa fisicamente, provavelmente funciona … o que é ótimo.

Uma coisa importante a saber, no entanto, é que para obter o aumento da largura de banda (que geralmente equivale ao maior desempenho), você vai querer escolher a versão PCIe mais alta que sua placa-mãe suporta e escolher o maior tamanho PCIe que caiba.

Por exemplo, uma placa de vídeo PCIe 3.0 x16 oferecerá o melhor desempenho, mas somente se a placa-mãe também suportar PCIe 3.0 e tiver um slot PCIe x16 livre. Se a sua placa-mãe suportar somente PCIe 2.0, a placa só funcionará até a velocidade suportada (por exemplo, 64 Gbit / s no slot x16).

A maioria das placas-mãe e computadores fabricados em 2013 ou posterior provavelmente suportam PCI Express v3.0. Verifique sua placa-mãe ou o manual do computador se não tiver certeza.

Se você não encontrar nenhuma informação definitiva sobre a versão PCI suportada pela sua placa-mãe, recomendo comprar a maior e mais recente versão da placa PCIe, desde que ela caiba, é claro.

O que substituirá o PCIe?

Os desenvolvedores de videogames estão sempre procurando projetar jogos cada vez mais realistas, mas só podem fazer isso se conseguirem passar mais dados de seus programas de jogos para o headset ou tela de computador da VR, e interfaces mais rápidas são necessárias para que isso aconteça.

Por causa disso, o PCI Express não continuará reinando supremo em seus louros. O PCI Express 3.0 é incrivelmente rápido, mas o mundo quer mais rápido.

O PCI Express 5.0, que deverá estar concluído em 2019, suportará uma largura de banda de 31.504 GB / s por faixa (3938 MB / s), o dobro do  que é oferecido pelo PCIe 4.0.

Há uma série de outros padrões de interface não-PCIe sendo examinados pelo setor de tecnologia, mas como eles exigiriam grandes mudanças de hardware, o PCIe parece continuar sendo o líder por algum tempo.






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