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¿Qué es Peripheral Component Interconnect Express (PCIe, PCI-E)?

Peripheral Component Interconnect Express (PCIe o PCI-E) es un estándar de bus de expansión en serie para conectar una computadora a uno o más dispositivos periféricos.

PCIe proporciona una latencia más baja y velocidades de transferencia de datos más altas que los buses paralelos como PCI y PCI-X. Cada dispositivo que está conectado a una placa base con un enlace PCIe tiene su propia conexión punto a punto dedicada. Esto significa que los dispositivos no compiten por el ancho de banda porque no comparten el mismo bus.

Los dispositivos periféricos que utilizan PCIe para la transferencia de datos incluyen tarjetas adaptadoras de gráficos, tarjetas de interfaz de red (NIC), dispositivos aceleradores de almacenamiento y otros periféricos de alto rendimiento.

Con PCIe, los datos se transfieren a través de dos pares de señales: dos cables para transmitir y dos cables para recibir. Cada conjunto de pares de señales se denomina «carril» y cada carril es capaz de enviar y recibir paquetes de datos de ocho bits simultáneamente entre dos puntos.

Figura 1. Ranuras PCI Express en una placa base.

PCIe puede escalar de uno a 32 carriles separados; normalmente se despliega con 1, 4, 8, 12, 16 o 32 carriles. El número de carriles de una tarjeta PCIe es un factor determinante en su rendimiento y, por tanto, en su precio. Por ejemplo, un dispositivo PCIe económico como una NIC puede que solo use cuatro carriles (PCIe x4). En comparación, un adaptador de gráficos de alto rendimiento que utiliza 32 carriles (PCIe x32) para la transmisión de alta velocidad sería más caro.

Las ranuras de bus PCIe suelen ser compatibles con otras ranuras de bus PCIe, lo que permite que los enlaces PCIe que utilizan menos carriles utilicen la misma interfaz que los enlaces PCIe que utilizan más carriles. Por ejemplo, una tarjeta PCIe x8 podría conectarse a una ranura PCIe x16. Las ranuras de bus PCIe no son compatibles con versiones anteriores, sin embargo, con interfaces de conexión para estándares de bus más antiguos.

Con PCIe, los administradores de centros de datos pueden aprovechar las redes de alta velocidad en los backplanes de los servidores y conectarse a tecnologías de redes Gigabit Ethernet, RAID e Infiniband fuera del rack del servidor. El bus PCIe también interconecta computadoras agrupadas que usan HyperTransport.

Para computadoras portátiles y dispositivos móviles, se pueden usar tarjetas mini PCI-e para conectar adaptadores inalámbricos, dispositivos de almacenamiento de estado sólido y otros impulsores del rendimiento. El PCI Express externo (ePCIe) se utiliza para conectar la placa base a una interfaz PCIe externa. En la mayoría de los casos, los diseñadores usan ePCIe cuando la computadora requiere una cantidad inusualmente alta de puertos PCIe.

El Grupo de Interés Especial de PCI define, desarrolla y mantiene los estándares de PCI Express.

Figura 2. El Grupo de Interés Especial de PCI tiene un cronograma para el desarrollo de estándares PCI Express.

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