Ranuras PCIe: todo lo que debes saber

La conexión PCIe, o PCI Express, es un tipo de bus que se ha impuesto en la actualidad por sus magníficas prestaciones. Las placas base modernas lo han adoptado, dejando atrás el antiguo AGP para tarjetas gráficas, además de incluir este tipo de interfaces también para mejorar la velocidad de otros dispositivos, como los SSD PCIe.

Sin embargo, no solo existe un tipo de PCIe, como también ocurría con AGP, sino que existen varios tipos y versiones, todas ellas con diferencias notables y para objetivos ligeramente diferentes. En esta guía podrás aprender todo lo que necesitas saber obre estas ranuras de expansión de tu placa base.

¿Qué es PCIe o PCI Express?

Ranura pcie x16

No debes confundir PCIe o PCI Express con PCI-X, que es una extensión de los buses PCI y con claras desventajas frente a PCIe. Es algo que genera bastante confusión, y es fácil caer en la idea de que son términos sinónimos.

Ambos son buses, pero el PCI-X, o PCI eXtended, es totalmente incompatible con PCIe, además de diferir en que trabaja a 64-bit en paralelo, mientras que PCIe es serial point-to-point, entre otros detalles.

PCIe es un bus de comunicación de datos, serial, punto a punto (dedicado), y que fue desarrollado en 2004 principalmente por Intel, en colaboración con otras compañías como Dell, HP e IBM. Pese a ser una tecnología propietaria, después fue liberado para que se transformara en un estándar. La idea era buscarle un sucesor al AGP, que ya había tocado techo.

Este bus usa carriles full-duplex (puede enviar y recibir al mismo tiempo), y según la versión del PCIe, pueden variar la cantidad de datos transferidos por segundo, así como también su número en función del tipo de ranura. Por ejemplo, puedes encontrarte: desde los que usan un carril único PCIe x1, hasta los que tienen dieciséis carriles o x16.

En cuanto a sus usos, aunque principalmente es empleado por las GPUs o tarjetas gráficas, también se emplea en la actualidad para SSD, como he mencionado anteriormente, y para conectar otro tipo de tarjetas de expansión (sonido, capturadoras…) y dispositivos.

Carriles del bus PCIe

Una cosa muy a tener en cuenta son la cantidad de carriles PCIe que tiene un bus. Si te has fijado en tu placa base, como ocurría con los AGP (x4, x8), no todas las ranuras tienen el mismo tamaño. Las más largas son las de x16 o dieciséis carriles, y por tanto las más poderosas y ocupadas por las tarjetas gráficas.

Otros dispositivos menos exigentes pueden ir conectados a slots más cortos, o de menos carriles. Existen configuraciones de:

  • 1 carril (x1): es el slot más pequeño de todos, y muy usado por algunas tarjetas de expansión que no son muy exigentes en cuanto a transferencia de datos.
  • 2 carriles (x2): este otro slot suele ser muy empleado por los discos duros SSD. Y también es pequeño y diferente al resto.
  • 4 carriles (x4): no suele ser muy común, solo lo usan algunas tarjetas de expansión poco frecuentes. De hecho, muchas placas base carecen de ellos y simplemente añaden más ranuras x1 o x16 que sí que son más empleadas.
  • 8 carriles (x8): al igual que ocurre con el anterior, no se suele usar demasiado, por lo que puede estar ausente en muchas placas. Suele estar en ciertas placas base de gama alta (HEDT), especialmente para servidores.
  • 16 carriles (x16): sí es muy popular, ya que es el que emplean las tarjetas gráficas al ser el más poderoso. Cuenta con dieciséis carriles para transferencias mucho más rápidas. Suele haber uno o dos, en caso de poder instalar más de una GPU.

Versiones

Además del número de carriles, también hay una serie de versiones. El bus PCIe no es estático, sino que se encuentra en constante desarrollo, por lo que cada cierto tiempo van saliendo nuevas versiones mejoradas. Aunque éstas no se pueden distinguir a simple vista mirando el slot o ranura, como ocurría con los carriles, sino que dependerán del soporte del hardware. Por ejemplo:

  • PCIe 1.0: la primera versión permitía codificación 8b/10b, alcanzaba una velocidad de transferencia de 2.5 GT/s (gigas transferidos por segundo), y alcanzar hasta 2Gb/s por cada carril (250MB/s). Por tanto, en la configuración de x16 llegaría hasta los 32Gb/s o 4GB/s.
  • PCIe 2.0: el siguiente lanzamiento usaba el mismo tipo de codificación, pero llegaba a los 5 GT/s de transferencia. Cada carril podía llegar a los 4Gb/s (500MB/s) y x16 alcanzaba a los 64Gb/s o 8GB/s. Es decir, doblaba las velocidades del anterior.
  • PCIe 3.0: cambió a codificación 128b/130b, logrando transferencias de 8GT/s. Cada carril podía transportar hasta 7.9Gb/s (984MB/s) y con la configuración de 16 carriles se alcanzaban los 126Gb/s, es decir, 15,8GB/s.
  • PCIe 4.0: es una versión más reciente aún en uso. Se doblan los valores del anterior, con 16 GT/s, y cada carril soporta 15.8 Gb/s (1969,2MB/s), con lo que llega en configuraciones máximas de x16 a 252,1Gb/s (31,5GB/s).
  • PCIe 5.0: ya están apareciendo muchos equipos que ya soportan este nuevo estándar que también dobla las cifras anteriores, es decir, 32 GT/s, 31,6 Gb/s (3938,4 MB/s) y 504 Gb/s (63GB/s) respectivamente.
  • PCIe 6.0: cuando apenas ha aparecido la versión 5.0 y aún se usa la 4.0, ya se ha planificado una mejora futura, la sexta versión. Nuevamente doblaría a la anterior, con 64 GT/s, carriles de hasta 64Gb/s (7877 MB/s) y configuraciones x16 hasta 1008 Gb/s (126GB/s).

Isaac

Isaac

Electrónico, apasionado de la tecnología y escritor. Además de impartir cursos de administración de sistemas GNU/Linux como preparación para las certificaciones LPI, e introducción a la supercomputación y la arquitectura de computadoras. Autor de la enciclopedia sobre microprocesadores "El Mundo de Bitman", así como otros manuales y colaborador de otros proyectos de código abierto... Siempre intentando aprender.

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