O padrão de barramento PCI foi originalmente introduzido pela Intel em 1992. É um barramento paralelo de 32 bits com uma velocidade máxima de transmissão de 133 MB/s.

Antes da introdução da PCI, os dispositivos de computador eram normalmente conectados usando o barramento ISA (Industry Standard Architecture). Entretanto, a baixa velocidade de transmissão do barramento ISA limitava o desempenho e a escalabilidade do sistema do computador. Portanto, a introdução do barramento PCI é considerada um marco importante no desenvolvimento da tecnologia de computadores.

Com o avanço contínuo da tecnologia de computadores, os padrões de barramento PCI têm sido continuamente atualizados. Em 1993, a PCI 2.0 foi introduzida, acrescentando uma velocidade de transmissão de 66 MHz, elevando a velocidade máxima de transmissão para 266 MB/s. Em 1995, a PCI 2.1 foi introduzida, adicionando suporte para gerenciamento de energia e funcionalidade hot-swap. Em 1998, a PCI 2.2 foi introduzida, adicionando suporte para transmissão de dados de 64 bits.

O padrão de barramento PCI tem sido continuamente atualizado, tornando-se um dos padrões de barramento mais comumente usados em sistemas de computador. No entanto, como os requisitos de desempenho e escalabilidade dos sistemas de computador continuam a aumentar, o padrão de barramento PCI não é mais capaz de atender às necessidades dos sistemas de computador modernos. Portanto, o padrão de barramento PCI Express (PCIe) substituiu gradualmente o padrão de barramento PCI e se tornou um dos padrões de barramento mais usados nos sistemas de computadores modernos.

Largura de banda e taxa de dados

PCIe x1, x2, x4 e x8 referem-se a diferentes configurações do padrão de barramento PCI Express (Peripheral Component Interconnect Express), indicando o número de pistas no barramento。

PCIe X1: Indica que há uma via PCIe. A velocidade de cada pista é definida pela especificação PCIe, por exemplo, a velocidade do PCIe 3.0 é de 8 Gbps. Portanto, a velocidade do PCIe X1 é geralmente de 8 Gbps.

PCIe X4: indica quatro pistas PCIe. A velocidade de cada via é definida pela especificação PCIe, por exemplo, a velocidade do PCIe 3.0 é de 8 Gbps. Portanto, a velocidade do PCIe X4 é geralmente de 32 Gbps (4 pistas x 8 Gbps).

PCIe X8: indica oito pistas PCIe. A velocidade de cada via é definida pela especificação do PCIe, por exemplo, o PCIe 3.0 tem uma velocidade de 8 Gbps. Portanto, a velocidade do PCIe X8 é geralmente de 64 Gbps (8 pistas x 8 Gbps).

Quando falamos sobre a taxa de transferência do padrão de barramento PCIe, usamos GT/s (Giga Transferências por segundo) em vez de Gbps (Giga Bits por segundo). Isso ocorre porque a taxa de transferência se baseia nas propriedades do protocolo de comunicação da camada física e não está relacionada a fatores como a largura do link.

A taxa de transferência (largura de banda disponível) do barramento PCIe pode ser calculada usando a seguinte fórmula:

Taxa de transferência = Taxa de transmissão * Esquema de codificação

Por exemplo, o protocolo PCIe 2.0 suporta 5,0 GT/s, o que significa que cada pista pode transmitir 5 Gbits por segundo. No entanto, nem todas as pistas suportam 5 Gbps porque o PCIe 2.0 usa um esquema de codificação 8b/10b. Isso significa que 10 bits devem ser enviados para cada 8 bits transmitidos.

Portanto, a taxa suportada por cada pista do protocolo PCIe 2.0 é de 5 GT/s * 8 / 10 = 4 Gbps = 500 MB/s.

Por exemplo, para uma via PCIe 2.0 x8, a largura de banda disponível é de 4 Gbps * 8 = 32 Gbps = 4 GB/s.

Da mesma forma, o protocolo PCIe 3.0 suporta 8,0 GT/s, o que significa que 8G bits podem ser transmitidos por segundo em cada pista. Entretanto, o PCIe 3.0 usa um esquema de codificação 128b/130b, o que significa que 130 bits devem ser enviados para cada 128 bits transmitidos.

Portanto, a taxa suportada por cada pista do protocolo PCIe 3.0 é de 8 GT/s * 128 / 130 = 7,877 Gbps = 984,6 MB/s.

Por exemplo, para uma via PCIe 3.0 x16, a largura de banda disponível é de 7,877 Gbps * 16 = 126,031 Gbps = 15,754 GB/s.

•ISA ->PCI ->PCIX ->PCIE 1.0 ->PCIE 2.0 ->PCIE3.0 ->PCIE4.0 ->PCIE5.0。

•PCI e PCIX em paralelo; PCIE em série。

•As interfaces PCI Express incluem X1, X4, X8 e X16 (o modo X2 é usado para interfaces internas em vez do modo de slot). As placas PCI Express mais curtas podem ser inseridas em slots PCI Express mais longos。