PCI é um padrão de barramento usado para conectar periféricos, como SSDs, à placa-mãe do computador. Também é possível encontrar outras referências a ele, como “interface”, “slot” ou “socket”. O PCI foi criado em 1993 para substituir alguns padrões mais antigos como AGP, VESA e USB (sim, antigamente a interface era usada na placa-mãe).
Atualmente, o PCI convencional é uma peça de museu. Hoje, existe a quinta geração do padrão PCI Express, PCIe 5.0. As CPUs PCIe 5.0 estão disponíveis na Intel e na AMD. O PCI Express é gerenciado por uma empresa, a PCI-SIG. Desenvolve, regulamenta e padroniza o ônibus para toda a indústria. A seguir, entenda o que é PCI e como funciona.
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O que é um ônibus?
O barramento é a interface física e lógica através da qual um periférico se comunica com o restante do sistema. Por exemplo, supondo que seu PC tenha uma placa gráfica dedicada, é provável que ela esteja conectada a um slot PCIe. O barramento também é utilizado para outros tipos de placas e recursos, como placas de rede, placas de som, drives SSD, placas de captura, etc.
Por mais estranho que pareça, os ônibus não estão restritos a computadores de mesa. Os notebooks também possuem interfaces PCIe, mas com uma configuração física diferente devido a óbvias limitações de espaço.
Por que o PCIe é importante?
O PCIe é importante por vários motivos. O PCIe, que começou em 2004 por iniciativa da Intel para substituir o PCI e o AGP convencionais, padronizou a interface para consumidores e fabricantes. Houve um tempo em que uma boa placa-mãe precisava ter espaço para vários tipos de barramento. O PCIe eliminou o problema.
Por ser um padrão tão difundido, é importante na hora de escolher uma nova placa-mãe. Maior número de slots e, principalmente, maior quantidade de banda disponível para cada um deles são pontos importantes para usuários hardcore.
Quem pretende montar um computador de alto desempenho, e considera várias placas de vídeo em paralelo, precisa ficar atento à quantidade de slots que a placa-mãe oferece e também às bandas disponíveis para cada um deles. Descubra como saber qual processador sua placa-mãe suporta.
Outro grande benefício do PCIe é a compatibilidade: novos dispositivos podem ser conectados a barramentos mais antigos e dispositivos antigos podem ser usados com versões mais recentes do barramento.
O único problema com isso é que os barramentos mais antigos oferecem limites de largura de banda mais baixos do que os atuais. O hardware projetado para PCIe de primeira geração, por exemplo, tem um limite de envio de dados menor.
Tudo porque o principal uso do PCIe é conectar placas de vídeo em seu sistema. Placas de vídeo geram, quando usadas em jogos, por exemplo, uma quantidade absurda de dados que precisam chegar rapidamente ao processador. Para isso, os caminhos precisam conectar as duas unidades.
caminhos de comunicação
Para falar sobre caminhos de comunicação, é necessário entender o que é PCB. Não, não está quebrado: PCB é a sigla, em inglês, para “printed circuit board”, e, resumidamente, refere-se à própria placa. Se você remover todos os chips e apêndices, ficará com uma placa colorida cheia de traços e linhas impressas – essa é a PCB.
No PCB de qualquer placa, você pode ver várias listras que conectam todos os controladores e chips da placa. Entenda esses caminhos, ou caminhos, como fios nos computadores que ocupavam prédios algumas décadas atrás.
Boa parte dessas linhas liga o processador, o chipset e os slots PCIe na placa. Cada um dos slots pode ter uma largura de banda máxima definida pelo fabricante. Ou podem compartilhar a largura de banda disponível – o que é mais comum.
PCI-Express suporta tecnicamente até uma largura de x32. No entanto, a maioria das placas-mãe do consumidor tem algumas dessas larguras PCIe: x1, x2, x4, x8, x16.
Os números indicam os caminhos de comunicação e o número de caminhos define a velocidade com que os dados são transferidos, bem como o tamanho físico do barramento. É por isso que sua placa tem PCIe minúsculo: ela roda a 1x.
No entanto, sua placa-mãe também possui outros barramentos PCIe maiores. Digamos que sejam dois, e tanto um quanto o outro podem trabalhar com 8x ou 16x – depende da demanda do periférico que você conectar a eles.
A largura de banda para cada faixa PCIe 5.0 é de 4 GB/s. Ou seja, 4 GB/s por lane significa que se você usar um dispositivo PCI-Express 5.0 x16, ele terá até 64 GB/s de largura de banda disponível.
O número de caminhos influencia o tamanho do slot
Como vimos, a disponibilidade de caminhos para conectar um slot ao restante do cartão define a capacidade de transferência de dados do slot. O número de caminhos também define o tamanho físico do slot. O menor é x1, depois x4 e os demais podem operar como x8 e x16 dependendo da configuração do sistema.
Outro detalhe interessante é que, em geral, uma placa x1, x4 ou x8 pode funcionar perfeitamente em um slot x16, desde que receba alimentação adequada.
Gerações PCIe
- PCI-E 1.0
- PCI-E 2.0
- PCI-E 3.0
- PCI-E 4.0
- PCI-E 5.0
- PCI-E 6.0
Placas-mãe com suporte a PCIe 5.0 já estão no mercado há alguns meses. As CPUs Core de 12ª e 13ª geração da Intel atualmente suportam PCIe 5.0 para faixas de CPU (ou seja, um x16 ou dois slots PCIe x8) e velocidades PCIe 4.0/3.0 para as faixas restantes. As CPUs de desktop Ryzen 7000 baseadas em Zen 4 da AMD foram as primeiras a oferecer suporte ao PCIe 5.0.
Versões PCIe como 3.0, 4.0 e 5.0, em alguns casos, são informalmente referidas como PCIe Gen 3, PCIe Gen 4 e PCIe Gen 5. Essa nomenclatura é baseada no fato de serem a terceira, quarta e quinta gerações de PCI -Expressar.
Cada geração do padrão PCI dura três ou quatro anos. Por exemplo, a primeira geração chegou em 2004. Em 2007 foi a vez da segunda e, em 2011, tivemos a estreia da terceira. A quarta geração do PCI-E chegou em 2019 e foi a que mais demorou para ser lançada, devido às dificuldades enfrentadas pelo PCI-SIG em atingir a meta de dobrar as velocidades. PCI Express 4.0: Conheça o padrão mais rápido para placas gráficas e SSDs.
O PCIe 5.0 chegou em 2021, ou seja, apenas um ano e meio após a estreia do PCIe 4.0 e é tratado como “uma expansão” da quarta geração, apesar de também cumprir a meta de dobrar as velocidades.
A PCI-SIG está na fase final do documento que define as especificações da sexta geração do barramento PCI-E, PCIe 6.0, que deve chegar ao mercado em 2023. Assim como as anteriores, a 6ª geração deve dobrar as taxas de transferência, com a promessa de oferecer 8 GB/s por lane, totalizando 128 GB/s de velocidade, ou ainda mais 256 GB/s bidirecional, em slots x16.
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