¿Por qué no tiene sentido contar los carriles PCIe en plataformas de PC?

¿Por qué no tiene sentido contar los carriles PCIe en plataformas de PC?

Rodrigo Alonso

Antaño, una estrategia de marketing de los fabricantes de procesadores (Intel y AMD) así como los de placas base era el contar los carriles PCIe que ofrece su plataforma, e incluso en la actualidad muchos siguen haciéndolo. Sin embargo, en la actualidad esto ha dejado de tener sentido porque ya no son un factor limitante, y en este artículo os vamos a explicar por qué.

El número de carriles PCIe de un procesador siempre ha tenido que ver con qué carriles provienen directamente de la raíz (root) PCIe, ofreciendo un ancho de banda completo y con la latencia más baja posible para el procesador. En los sistemas modernos esto ya va integrado en el procesador, mientras que en los antiguos tenía que ver con el Northbridge; según esta métrica, un procesador estándar de Intel tiene 16 carriles, un AMD Ryzen tiene entre 16 y 20, un Intel HEDT tiene 28/44 según el modelo y un AMD Threadripper tiene hasta 60. ¿Para qué sirve todo esto?

¿Para qué sirve contar los carriles PCIe?

En la documentación técnica de Intel se enumera explícitamente lo que está disponible en el procesador a través de los complejos raíz PCIe: aquí, 44 carriles provienen de dos lotes de dieciséis y un complejo de doce carriles. El enlace DMI3 al chipset está en todos menos en uno de los enlaces PCIe 3.0 x4, pero no está incluido en ese total.

PCI Express media partitioning

La cantidad de carriles PCIe en un chipset es un poco diferente. Los conjuntos de chips son conmutadores PCIe a todos los efectos prácticos, ya que al utilizar un enlace ascendente de ancho de banda limitado, está diseñado para transportar tráfico desde controladores de ancho de banda bajo (como SATA, Ethernet o USB). Por su parte, AMD tiene limitaciones en este sentido debido a que ha pasado más tiempo intentando reingresar a la carrera del rendimiento contra Intel que desarrollando nuevas tecnologías, y para eso ha subcontratado a ASMedia, de hecho.

Intel ha estado aumentando su soporte de carriles PCIe 3.0 en sus conjuntos de chips durante al menos tres generaciones, y ahora admite 24 carriles PCIe 3.0. Hay algunas advertencias sobre qué carriles pueden admitir qué controladores, pero en general consideramos estos 24 que dice el fabricante.

Debido al enlace ascendente compartido, los carriles PCIe que provienen del conjunto de chips (tanto para AMD como para Intel) se pueden bloquear con mucha facilidad, además de estar limitados a PCIe 3.0 x4. El chipset introduce una latencia adicional a la operación en comparación con tener conectado el controlador directamente al procesador, por lo que rara vez vemos hardware importante (GPU, controladores RAID, FPGA, etc.) conectado a ellos.

La combinación de los dos se presta a una amplia variedad de funciones y configuraciones de la plataforma. Por ejemplo, la plataforma AMD X399 que tiene 60 carriles desde el procesador tiene las siguientes configuraciones «recomendadas»:

 UsoCarriles PCIeTotal
Creador de contenidoUso2 x Pro GPUs
2 x M.2 Cache Drives
10G Ethernet
1 x U.2 Storage
1 x M.2 OS/Apps
6 x SATA Local Backup
Carriles PCIex16/x16 from CPU
x4 + x4 from CPU
x4 from CPU
x4 from CPU
x4 from CPU
desde el Chipset
Total52 carriles
PC extremoUso2 x Gaming GPUs
1 x HDMI Capture Card
2 x M.2 for Games/Stream
10G Ethernet
1 x M.2 OS/Apps
6 x SATA Local Backup
Carriles PCIex16/x16 from CPU
x8 from CPU
x4 + x4 from CPU
x4 from CPU
x4 from CPU
desde el Chipset
Total56 carriles
StreamerUso1 x Gaming GPU
1 x HDMI Capture Card
2 x M.2 Stream/Transcode
10G Ethernet
1 x U.2 Storage
1 x M.2 OS/Apps
6 x SATA Local Backup
Carriles PCIex16 from CPU
x4 from CPU
x4 + x4 from CPU
x4 from CPU
x4from CPU
x4 from CPU
desde el Chipset
Total40 carriles
Granja de renderizadoUso 4 x Vega FE Pro GPUs
2 x M.2 Cache Drives
1 x M.2 OS/Apps
6 x SATA Local Backup
Carriles PCIex16/x8/x8/x8
x4 + x4 from CPU
x4 from CPU
From Chipset
Total52 carriles

Lo que ha comenzado a suceder es que las empresas están combinando los recuentos de carriles PCIe de CPU y chipset para promover un mayor número de ellos, y esto es así a pesar del hecho de que no todos los carriles son iguales ni ofrecen el mismo rendimiento. Esto a los fabricantes les importa bien poco, porque ya sabéis que la «guerra de los números» (ver quién ofrece el número más alto de algo, sea lo que sea) es algo habitual en marketing, cuyo único objetivo es vender más. Como resultado, Intel también está promocionando sus procesadores Skylake-X con 68 carriles PCIe, cuyas métricas son similares a lo que hemos mostrado para X399 de AMD.

La métrica de los carriles PCIe es engañosa

Contar el número de carriles PCIe de una plataforma de PC es engañoso por el simple hecho de que no todos son iguales ni sirven para lo mismo, y eso en el mejor de los casos porque en muchas ocasiones hemos visto incluso datos falseados (especialmente dada la historia de cómo se ha proporcionado esta métrica en el pasado). El hecho de que un número sea más grande / pequeño de lo que esperaba un proveedor no les da derecho a redefinirlo y engañar con ello a los consumidores, ¿no?

Por citar un prcedentes: en el espacio de los smartphones, en torno al año 2016 los proveedores contaban casi cualquier cosa en el procesador principal como un núcleo adicional para proporcionar un «recuento completo de núcleos». Esto significó que los segmentos de CPU se convirtieran en «núcleos», así como los bloques de IP específicos para el procesamiento de señales e imágenes o los bloques de IP para la seguridad, haciendo que procesadores quad-core se vendieran como deca-core como si tal cosa.

Era absurdo escuchar o leer que el procesador de un teléfono inteligente tenía quince núcleos, cuando los principales núcleos de propósito general del procesador eran un cuarteto de diseños ARM Cortex A7. Los usuarios que sigan la evolución de la industria de la telefonía móvil se habrán dado cuenta de que este despropósito afortunadamente se detuvo bastante rápido, ya que era ilógico contar cualquier cosa como núcleo del procesador, y de haber continuado en esta tónica hoy en día habríamos llegado al absurdo de procesadores para smartphone con 40 cores.

Lo mismo está comenzando a suceder con los carriles PCIe: si AMD, Intel y los fabricantes de placas base empiezan a contar cualquier carril y de cualquier tipo en su métrica, esto dejará de tener sentido alguno.