PCI express, qué es y por qué es lo mejor para los SSD

¿Quieres conocer la evolución que ha tenido este periférico de interconexión exprés y cómo se clasifica en diferentes tipos y versiones? En este artículo os contamos todos los detalles sobre los PCIe, un elemento clave para que la información llegue a su destino a la mayor velocidad posible.

Qué es el PCI express   

El PCI express es un tipo de ranura de expansión que, desde su estandarización en 2004, está presente en todas las placas base de portátiles y equipos de sobremesa. Se trata de una evolución del antiguo bus o conjunto de conexiones PCI, desarrollado por Intel en los años 90 como mejora a otros sistemas preexistentes como el ISA, el EISA o el VLB.  

Al comenzar a aparecer tarjetas de vídeo y otros componentes más exigentes, fue necesario idear una solución que pudiera aprovechar todo el ancho de banda. Y es que los PCI comparten una misma ruta de datos, por lo que el rendimiento total disminuye si hay varios dispositivos conectados a la vez. Los PCIe, en cambio, emplean carriles punto a punto dedicados. Es decir, conexiones únicas e independientes entre dos dispositivos.

Otra particularidad de los PCIe es que la transferencia de información es serial. Por tanto, solo se comparte un bit por cada ciclo de reloj. Esto permite corregir los retrasos de propagación que tienen las comunicaciones paralelas y ofrece una mayor velocidad y protección frente a las interferencias electromagnéticas. Además, se necesitan menos cables para operar.

Tipos de PCI Express y versiones

En función del número de carriles y de la versión a la que pertenecen encontramos diferentes tipos de ranuras PCI Express. En las gráficas modernas el formato más extendido es el PCIe x16, que es el que tiene 16 canales, 82 pines y una velocidad de ancho de banda desde 4000 MB/s en su primera versión.

Es posible utilizar una tarjeta de menos raíles en un zócalo de más capacidad, pero si quieres sacarle máximo partido lo mejor es que el número de conectores entre ambas piezas sea coincidente. Así no estarás desperdiciando espacio ni caudal para la transmisión de datos.

Otras configuraciones, como las de 2x, 4x u 8x, suelen estar reservadas para servidores. Los PCIe de un solo carril, que también podemos encontrar en las placas base, son ideales para dispositivos que no requieren de un ancho de banda masivo, como es el caso de las tarjetas de audio o de red. Ahora bien, este no es el único factor que cuenta en la valoración de un PCI express; también es necesario prestar atención a la generación a la que pertenece.

PCIe 3.0 y PCIe 4.0, las versiones más utilizadas

Los avances tecnológicos han hecho que este protocolo no deje de evolucionar desde su primera aplicación junto al chipset 915P. Las cuatro versiones o generaciones de PCIe que existen actualmente son:

• PCIe 1.0, con un ancho de banda por carril de 250 MB/s
• PCIe 2.0, con un ancho de banda por carril de 500 MB/s
• PCIe 3.0, con un ancho de banda por carril de 984,6 MB/s
• PCIe 4.0, con un ancho de banda por carril de 1969 MB/s

Como puedes ver, cada versión dobla prácticamente la anterior. Si quieres calcular el ancho de banda de una tarjeta de expansión en concreto, basta multiplicar este valor por el número de carriles disponibles. Esto significa que una gráfica compatible con un PCIe 4.0, que se conecte a una ranura de 16 canales, tendrá 1969 MB/s por 16. O lo que es lo mismo, un ancho de banda de 31,51 GB/s.

Además, hay otras dos generaciones que ya han sido anunciadas por PCI-SIG, la alianza que se encarga de desarrollar este estándar. Se trata del PCIe 5.0, de hasta 3938 MB/s por carril, y del PCIe 6.0, que promete unos 7.876 MB/s por cada vía de datos. En los próximos años se espera que empecemos a ver dispositivos con estas especificaciones. Ello permitirá sortear los retos tecnológicos que se plantean con los nuevos discos de estado sólido (SSD), gráficas y servidores más potentes.

Por qué es muy recomendable para SSD

A la hora de ampliar el almacenamiento interno de un ordenador, el PCIe ofrece también muchas ventajas. Con el tiempo la interfaz SATA, utilizada por la mayoría de los discos duros tradicionales, ha ido quedando obsoleta. La aparición de las unidades SSD, que alcanzan velocidades de lectura y escritura mucho más altas, pone al límite la capacidad de transferencia de datos de esta conexión.

Se produce entonces un cuello de botella, que desaparece si apostamos por un enlace PCI express. Con este fin se ha desarrollado la especificación NVMe, que reduce la latencia y es más eficiente en cuanto a velocidades de transferencia y procesado de la información. Por eso, si estás pensando en actualizar tu equipo en breve, tenlo muy en cuenta: optando por un sistema que aproveche todo el ancho de banda disponible podrías hasta multiplicar por seis el rendimiento de tu SSD.