PCI express

PCI Express, förkortat PCIe (Peripheral Component Interconnect Express), är en höghastighetsdataöverföringsteknik som används för att ansluta olika utbyggnadskort och komponenter till moderkortet i en dator. Det är en vidareutveckling av den äldre PCI-standarden och erbjuder betydligt högre överföringshastigheter och prestanda.

PCIe banor

PCIe använder sig av individuella banor för dataöverföring, kallade ”lanes”. Varje lane kan överföra data i båda riktningarna samtidigt (fullduplex) och har hög hastighet. Beroende på versionen av PCIe kan en bana ha olika hastigheter, såsom x1, x4, x8, x16 eller x32. Till exempel, i en PCIe x16-kortplats finns det 16 banor som tillsammans ger en hög total överföringshastighet. Här är en bild med några PCIe hastigheter i PCIe 4.0 version:

PCIe versioner

PCIe-standarden har utvecklats genom olika generationer, som PCIe 1.0, 2.0, 3.0, 4.0 och 5.0. Varje ny generation har ökat den maximala bandbredden per lane, vilket resulterar i högre överföringshastigheter. Här är några exempel:

  • PCIe 3.0 x16 upp till 32 GBps
  • PCIe 4.0 x16 upp till 64 GBps (2016-2019)
  • PCIe 5.0 x16 upp till 128 GBps (2019-2022)
  • PCIe 6.0 x16 upp till 256 GBps (2022-2025?)

Notera att överföringshastigheten fördubblas inom en tidsperiod av tre år (se bilden nedan, hämtad från Nordic Hardware; klicka på bilden för att besöka deras hemsida):

Bild 3: PCIe 5.0 fördubblar hastigheterna ännu en gång

En av de stora skillnaderna mellan PCI och PCIe är att PCIe stödjer fullduplex. Med fullduplex menas att data kan skickas och ta emot på samma gång till skillnad mot PCI som bara stödjer halvduplex.

Kompatibilitet mellan PCIe versioner

Kompatibiliteten mellan olika versioner av PCIe (PCI Express) kan variera beroende på flera faktorer. Generellt sett är PCIe utformat för att vara bakåtkompatibelt, vilket innebär att kort som är utformade för en tidigare version av PCIe kan fungera i en nyare PCIe-plats. Dock finns det några viktiga saker att tänka på:

  • Fysisk anslutning: PCIe kortplatserna har samma fysiska anslutning i de olika versionerna (x1, x4, x8, x16 osv.), vilket möjliggör att kort från äldre versioner kan fysiskt passa in i en nyare kortplats.
  • Bandbredd och hastighet: Även om kort från tidigare versioner kan passa i en nyare kortplats, kommer de att fungera med den maximala bandbredd och hastighet som stöds av den äldre versionen. Till exempel, om du sätter in ett PCIe 2.0-kort i en PCIe 3.0-plats, kommer det att fungera med PCIe 2.0 hastighet.
  • Kompatibilitet i praktiken: Många moderna moderkort och PCIe-komponenter är utformade för att vara kompatibla över olika versioner, men det finns fall där det kan uppstå problem med äldre kort i nyare platser eller vice versa. Det är alltid bäst att kontrollera moderkortets manual och tillverkarens specifikationer för att säkerställa kompatibilitet.
  • Märkbar prestandaökning: Nyare PCIe-versioner erbjuder högre bandbredd och prestanda än äldre versioner. Men för att utnyttja dessa förbättringar krävs kompatibla komponenter. Att sätta in ett höghastighetskort (till exempel ett grafikkort) i en äldre PCIe-plats kommer att begränsa dess prestanda till den äldre versionens hastighet.

Sammanfattningsvis, PCIe är generellt utformat för att vara bakåtkompatibelt, men det är viktigt att ha med i beräkningen att äldre kort inte nödvändigtvis kommer att utnyttja den fulla potentialen av nyare PCIe-versioner. Det rekommenderas att läsa manualerna och specifikationerna för de involverade komponenterna för att förstå deras kompatibilitet och prestanda i olika PCIe-platser.