Vad är PCIe och hur fungerar det?

PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) är en typ av anslutning som används för höghastighetsdataöverföring mellan elektroniska komponenter. Den är vanligast i stationära och mobila datorer samt serversystem, men finns även i andra enheter som set-top-boxar och spelkonsoler.

I sin enklaste form är PCIe en punkt-till-punkt-anslutning mellan två PCIe-kompatibla enheter, vanligtvis ett moderkort och ett expansionskort eller en lagringsenhet, t.ex. en SSD eller hårddisk. Anslutningen använder differentiell signalering för att överföra data över separata par koppartrådar, vilket möjliggör hastigheter på upp till 16 GT/s.

För att säkerställa optimal prestanda och kompatibilitet mellan flera enheter använder PCIe-standarden olika banstorlekar som kan länka samman två eller flera komponenter samtidigt beroende på deras hastighetskrav. Till exempel används större banor som x16 vanligtvis för grafikkort som kräver mycket bandbredd för högupplöst innehåll, medan mindre banor som x1 är reserverade för kringutrustning med lägre hastighet som USB-portar eller SATA-portar.

Är PCIe viktigt?

PCIe är en viktig komponent i moderna datorsystem och används för en mängd olika tillämpningar, t.ex. för att ansluta lagringsenheter, grafikkort och annan kringutrustning. PCIe möjliggör snabbare dataöverföringshastigheter än äldre anslutningsgränssnitt som USB eller SATA, vilket gör det idealiskt för högpresterande databehandlingsuppgifter som kräver mycket bandbredd.

Dessutom erbjuder PCIe en mer tillförlitlig och effektiv form av kommunikation mellan komponenter, vilket bidrar till att minska fördröjning och hackande under intensiva spelsessioner. Det gör det också möjligt att ansluta flera kringutrustningsenheter samtidigt med minimal latens, vilket gör det perfekt för dem som behöver göra flera saker samtidigt.

PCIe är också väl lämpat för industriella tillämpningar eftersom den låga strömförbrukningen gör det mer energieffektivt än vissa andra kontakter och kablar. Detta bidrar till att hålla kostnaderna nere samtidigt som det säkerställer den högsta prestandanivån som krävs av krävande arbetsbelastningar som maskininlärning.

Vad kan PCIe-platser användas till?

PCIe-portar är en typ av kontakt som finns på moderna moderkort. De kan användas för att ge extra kapacitet till system som annars kan vara begränsade på grund av brist på tillgängligt utrymme eller ström.

Vanliga användningsområden för PCIe-platser är att lägga till snabbare lagring via en NVMe SSD, uppgradera ditt befintliga grafikkort för förbättrad spelprestanda, ansluta flera bildskärmar med ett dedikerat kort och utöka dina nätverksalternativ med en PCIe Ethernet-adapter. PCIe-kortplatser kan också rymma ytterligare USB-portar och göra det möjligt att lägga till Thunderbolt 3-anslutningar, som båda blir allt viktigare för både hem- och företagsanvändare.

Andra populära användningsområden är att ansluta ljudgränssnitt så att du kan spela in musik med ljudutrustning av högre kvalitet, samt att installera specialkort som RAID-kontroller eller GPU-acceleratorer för applikationer som deep learning och AI-utbildning. Oavsett om du är ute efter prestandaförbättringar eller bara behöver fler portar och anslutningar är PCIe en mångsidig lösning som kan ge ditt system den fördel du har letat efter!

Är PCI och PCIe kompatibla?

Även om de båda används i samma typer av databehandlingsuppgifter är PCI och PCIe (eller Peripheral Component Interconnect Express) inte kompatibla med varandra. Detta beror på att de två protokollen använder helt olika gränssnitt som har olika stiftkonfigurationer samt varierande busshastigheter och funktioner - som ett resultat kommer hårdvara som utvecklats för det ena protokollet inte att fungera korrekt på det andra.

PCIe-kort som grafikkort och ljudkort är t.ex. konstruerade med ett visst antal höghastighetskanaler som kan användas av enheter som är anslutna till dem; dessa kanaler kan normalt inte nås av PCI-baserade enheter på grund av inkompatibilitet mellan deras respektive arkitekturer. På samma sätt finns det ingen bakåtkompatibilitet mellan PCIe 3.0 och 4.0, vilket begränsar hastigheten som äldre komponenter kan arbeta med om användare bestämmer sig för att uppgradera sin befintliga rigg.

Trots denna begränsning är det fortfarande möjligt för användare att köra både PCI- och PCIe-enheter i samma datorsystem, förutsatt att varje typ av kort har sin egen dedikerade kortplats och tydligt markerade kontakter för att undvika korskontaminering eller oavsiktlig skada på någon av de inblandade delarna.

Är PCIe 3.0 och 4.0 kompatibla?

PCIe 3.0 och 4.0 är båda kompatibla med varandra, vilket gör det möjligt för användare att dra nytta av de högre hastigheterna som de senaste PCIe 4.0-korten erbjuder samtidigt som de används i riggar som körs på PCIe 3.0-kortplatser.

Det finns dock ett viktigt förbehåll - PCIe 4.0-enheter fungerar med en maximal hastighet på 8 gigatransfers per sekund (GT/s) när de används i PCIe 3.0-kortplatser, jämfört med 16 GT/s när de sätts in i motsvarande generation 4.0-kortplatser. Dessutom stöds inte vissa funktioner som finns i PCIExpress 4.0 av den äldre versionen, så kompatibiliteten mellan generationerna är inte 100% perfekt i alla situationer; det beror helt på hur du planerar att använda hårdvaran i fråga.

Den största fördelen med kompatibilitet mellan generationer är att du inte behöver oroa dig för att köpa ny hårdvara om du vill uppgradera din befintliga installation - att helt enkelt byta ut några komponenter kan vara tillräckligt för att se en förbättring utan att behöva göra en fullständig översyn av systemet eller investera i helt nya delar som kanske inte ens är kompatibla med det du redan äger på grund av olika gränssnittsstandarder etc.

Är PCIe SSD:er värda det?

PCIe SSD-enheter (eller Solid-State Drives) anses i allmänhet vara värda investeringen om du letar efter snabbare lagring än vad traditionella hårddiskar kan ge. Detta beror på att dessa enheter inte bara erbjuder högre läs- och skrivhastigheter, utan de har också en mindre formfaktor och lägre strömförbrukning, vilket gör dem till ett perfekt val för bärbara speldatorer eller andra system som behöver snabb åtkomst till data.

Jämfört med SATA-baserade enheter kan PCIe SSD-enheter erbjuda upp till 4x högre bandbredd och dramatiskt kortare laddningstider vid hantering av stora mediefiler eller spel. Dessutom gör deras överlägsna prestanda dem lämpliga för avancerade uppgifter som videoredigering eller 3D-rendering där hastighet och tillförlitlighet är avgörande.

Den här extra prestandan har dock ett pris - PCIe SSD-enheter är vanligtvis dyrare än sina SATA-motsvarigheter på grund av deras högre kapacitet och mer avancerade teknik. Om du har en liten budget kan det vara bättre att välja en billigare HD istället.

Kan PCIe 4.0 fungera i 3.0?

PCIe 4.0 kan i allmänhet fungera i PCIe 3.0-kortplatser, men bara med den lägre prestandanivån i den äldre versionen. Det innebär att istället för att dra nytta av de förbättrade hastigheterna och bandbredden hos PCIe 4.0 kommer din enhet bara att kunna köras med den maximala hastigheten hos PCIe 3.0.

Den goda nyheten är att alla PCIe 4.0-komponenter är kompatibla med PCIe 3.0-platser; detta inkluderar moderkort, grafikkort, SSD-enheter och andra komponenter som använder gränssnittet. Det är dock viktigt att notera att vissa enheter kan kräva en firmwareuppdatering för att fullt ut kunna utnyttja sina funktioner när de är anslutna till en PCIe 3.0-kortplats, så se till att du kontrollerar enhetens dokumentation innan du ansluter den till en äldre kortplatstyp.

Det är också värt att notera att medan bakåtkompatibilitet säkerställer att nya komponenter kan fungera med äldre system utan problem, betyder det inte att du kommer att se en betydande prestandaökning om du uppgraderar till ett nyare gränssnitt som PCIe 4.0 på ett befintligt system - som nämnts tidigare kommer dessa komponenter fortfarande att köras med den maximala hastighet som stöds av ditt moderkort eller enhetens nuvarande specifikation.

Kan PCIe 3.0 fungera i 2.0?

PCIe 3.0 kan användas i PCIe 2.0-kortplatser, men det kommer inte att ge full nytta av den ökade bandbredden. Med andra ord, även om din enhet fortfarande kan fungera med gränssnittet kommer du inte att få samma prestandanivå som du skulle få med ett PCIe 3.0-kompatibelt kort eller enhet.

Med det sagt är många av de komponenter som är utformade för PCIe 3.0 bakåtkompatibla med PCIe 2.0 och fungerar i dessa äldre kortplatser utan problem. Detta inkluderar moderkort, grafikkort, SSD-enheter och andra komponenter som använder gränssnittet. Vissa enheter kan dock behöva en firmware-uppdatering för att kunna utnyttja sina funktioner fullt ut när de är anslutna till en PCIe 2.0-kortplats, så se till att du kontrollerar enhetens dokumentation innan du ansluter den till en äldre kortplatstyp.

När du använder ett kort eller en komponent som är utformad för PCIe 3.0 i en PCIe 2.0-kortplats, kom ihåg att den maximala hastigheten och bandbreddskapaciteten i ditt system kommer att ligga mellan de två standarderna - vilket innebär att även om du får alla klockor och visselpipor i nyare hårdvara, till exempel NVMe SSD-stöd eller förbättrade portalternativ på USB-enheter och liknande kringutrustning, kommer de inte att kunna nå sin fulla potential förrän de är anslutna till ett lämpligt moderkort eller enhet som kan ge dem en lämplig prestandanivå.

Vad är PCIe 5?

PCIe 5.0 är den senaste generationen av PCIe-gränssnittet (Peripheral Component Interconnect Express), som används för att ansluta olika komponenter i datorer och andra elektroniska enheter. Det introducerades för första gången 2019, med Intels Comet Lake-processorer i H-serien som har stöd för PCIe 5.0.

Jämfört med sin föregångare erbjuder PCIe 5.0 betydligt snabbare dataöverföringshastigheter på upp till 64 GT/s (gigatransfers per sekund), vilket möjliggör snabbare och effektivare kommunikation mellan komponenter - särskilt under krävande applikationer som spel eller videostreaming.

PCIe 5.0 ger också förbättrad tillförlitlighet vid användning av flera banor, vilket minskar latens eller stuttering under intensiva uppgifter som maskininlärning eller AI-inferensbehandling jämfört med tidigare generationer av gränssnittet.

Vilken PCIe-kortplats är snabbast?

När det gäller vilken PCIe-kortplats som är snabbast beror det på den specifika maskinvaran i din maskin. Generellt sett är dock PCIe 3.0-platser det snabbaste och mest tillförlitliga alternativet för anslutning av enheter som grafikkort eller lagringsenheter eftersom de kan erbjuda hastigheter på upp till 8 GT/s (gigatransfers per sekund).

PCIe 4.0-portar finns också i vissa moderna moderkort och erbjuder ännu snabbare dataöverföringshastigheter på upp till 16 GT/s. Många komponenter stöder dock ännu inte denna standard och kan kräva att man använder en bakåtkompatibel PCIe 3.0-plats.

För användare som kräver maximala överföringshastigheter finns nu också PCIe 5.0 som erbjuder upp till 64 GT/s men kräver specialiserad hårdvara för att utnyttja denna hastighet. Detta gör att den främst är användbar för professionella applikationer som maskininlärning eller AI-inferensbearbetning eftersom dess förbättrade energieffektivitet och banutnyttjande är bäst lämpade för avancerade arbetsbelastningar som kräver snabba svarstider och stora dataöverföringar utan att offra tillförlitlighet eller stabilitet.

Varför är PCIe snabbare än PCI?

Den största skillnaden mellan PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) och PCI (Peripheral Component Interconnect) är att den förstnämnda är mycket snabbare än den sistnämnda. Detta beror på att PCIe erbjuder större bandbredd, snabbare dataöverföringshastigheter och förbättrad energieffektivitet jämfört med PCI.

PCIe erbjuder snabbare hastigheter på upp till 8 GT/s (gigatransfers per sekund) med sin 3.0-version, medan PCI är begränsat till långsammare hastigheter på cirka 133 MB/s eller mindre. På samma sätt erbjuder PCIe 4.0-kortplatser upp till 16 GT/s samtidigt som de utför flera läs- och skrivoperationer samtidigt - något som inte var möjligt med tidigare versioner av PCI eller ens dess efterföljare, AGP-gränssnittet.

En annan viktig fördel med PCIe jämfört med PCI är att det stöder avancerade funktioner som konfigurationer med flera banor och hot swapping - funktioner som inte finns tillgängliga på den mesta PCI-hårdvaran. Det här gör PCIe till en mycket mer mångsidig och effektiv standard för anslutning av enheter som grafikkort eller lagringsenheter i moderna datorer, särskilt för krävande applikationer som spel eller videostreaming som kräver snabba svarstider och stora dataöverföringar utan att göra avkall på tillförlitlighet eller stabilitet.