Qué es un puerto PCI Express en una placa base y cuales son sus características

Todos sabemos que las placas base modernas llevan todas una cosa que se llama PCI Express (o PCIe, para abreviar). Pero no todos saben qué es este estándar. Ni las especificaciones que ha tenido este estándar desde que se formuló hasta la actualidad. O por qué se desarrolló este estándar y a qué otro estándar es al que sustituye. Todo esto es lo que vamos a tratar en este nuevo artículo.

¿Qué es PCI Express?

PCI Express (Peripheral Component Interconnect Express) es un bus seriado de datos de alta velocidad. Cuya función es la de comunicar entre sí los diferentes componentes de hardware de un PC. Estos componentes pueden tener todos sus controladores en la placa base. O bien pueden usar controladores externos, en el caso de tratarse de tarjetas de expansión.

Este bus comenzó a introducirse en el año 2003. Y se desarrolló como sustituto del, ya extinto, bus PCI que empleaban las placas base hasta ese momento.

Como principal diferencia, y mejora, frente al bus PCI antiguo, está el hecho que el ancho de banda del bus no se comparte entre componentes. Algo que siempre lastró bastante el rendimiento del bus PCI. Porque, con ese bus, al compartir todos el mismo ancho de banda, cuanto más rendimiento tenía un componente. Y más ancho de banda exigía para funcionar, menor rendimiento de los componentes conectados a él.

Todas las especificaciones y sus revisiones posteriores, son desarrolladas por el PCI Special Interest Group (PCI-SIG). Este está formado por más de 900 compañías dedican parte de sus esfuerzos a desarrollar este estándar de la industria.

Versiones del bus PCIe desde su creación

Actualmente, se han desarrollado 6 versiones diferentes del bus PCIe:

  • PCIe 1.0: presentado en el año 2003, tenía una capacidad de transferencia de datos de 2,5 GT/s (GigaTransfers por segundo) y de 250 MB/s por cada vía de datos.
  • PCIe 2.0: del año 2007, doblaba la tasa de transferencia de datos a 5 GT/s y a 500 MB/s por cada vía de datos.
  • PCIe 3.0: del año 2010, volvía a doblar las tasas de transferencia de archivos hasta los 8 GT/s y 984,6 MB/s por vía de datos. Precisamente por ello nunca hubo gran diferencia de rendimiento entre usar una tarjeta gráfica para este bus, en un bus PCIe 2.0.
  • PCIe 4.0:  del año 2017, vuelve a doblar las tasas de transferencia hasta los 16 GT/s y 1.969 MB/s. Este bus de datos ha comenzado a verse recientemente en las placas base para los procesadores AMD Ryzen 3000 y Threadripper 3.
  • PCIe 5.0: su especificación se ha finalizado este año. Y, como es habitual, vuelve a doblar los datos de la anterior especificación hasta los 32 GT/S y 3.938 MB/s.
  • PCIe 6.0: su especificación todavía no está finalizada (se la espera para el año 2021). Pero volverá a doblar las especificaciones anteriores, llegando hasta los 64 GT/s y 7.8777 MB/s por cada vía de datos.

Una particularidad del bus PCIe, es que es un bus modular. Es decir, que los conectores que se emplean en la placa base, no tienen todos las mismas características. En función del número de vías de datos PCI Express conectada a ellos, pueden ser conocidos como x1, x4, x8 o x 16.