PCI vs PCI-X vs PCIe
| Tipo | Topología de trabajo | Tipo de bus | Velocidad de reloj | Velocidad de transmisión |
|---|---|---|---|---|
| PCI | Transmisión paralela | 32-bit 64-bit | 33MHz 66MHz | 32-bit: 133MB/s, 266MB/s 64-bit: 266MB/s, 533MB/s |
| PCI-X | Transmisión paralela | 64-bit | 66MHz 100MHz 133MHz (Hasta 533MHz) | 533MB/s; 800MB/s; 1066MB/s |
| PCI-E (PCIe 1.0 8x) | Transmisión en serie | 8-bit | 2.5GHz | 4GB/s |
Como deberías saber, algunas placas base aún siguen incluyendo ranuras de expansión PCI, e incluso PCI-X. Debes conocer bien cuáles son las diferencias de estos tres estándares, ya que no son lo mismo y no son compatibles entre sí.
PCI
Una ranura PCI, o Peripheral Component Interconnect slot, es un tipo de ranura de expansión que se encuentra comúnmente en las placas base de las computadoras. Se utiliza para conectar varios tipos de dispositivos periféricos al PC, como tarjetas de red, tarjetas de sonido, tarjetas gráficas y otras tarjetas de expansión.
Las ranuras PCI vienen en diferentes versiones que veremos en los siguientes apartados. Las ranuras PCI originales se introdujeron a principios de la década de 1990 y se diseñaron para proporcionar una interfaz estándar para tarjetas de expansión y como sustituto o mejora de las ISA anteriores.
Además, tenemos otras características interesantes de este bus que aún sigue estando presente en algunas placas base:
- Arquitectura de bus: las ranuras PCI utilizan una arquitectura de bus paralelo, donde los datos se transmiten en paralelo a través de varias líneas.Además, funcionaba con una frecuencia de reloj de 33 o 66 Mhz, y el ancho de bus era de 32-bit o 64-bit dependiendo de la versión.
- Velocidad: tiene una tasa de transferencia de datos máxima de 133 MB/s para operaciones de lectura y escritura, aunque con las versiones mejoradas esto se superó. Sin embargo, esta tasa puede verse afectada por factores como la cantidad de dispositivos que comparten el bus y las capacidades del conjunto de chips de la placa base.
- Voltaje y codificación: funcionar con diferentes voltajes, incluidos 5 voltios (PCI 5V) o 3,3 voltios (PCI 3,3V). El requisito de voltaje está determinado por la tarjeta de expansión específica que se utiliza. Además, las ranuras PCI están diseñadas con muecas para evitar que se inserten con otra polarización o de forma incorrecta.
- Versiones: el primer estándar fue el PCI 1.0, seguido del PCI 2.2, PCI 2.3, y PCI 3.0. Además, hubo variantes como el Cardbus para PCMCIA, Compact PCI (Eurocard), Mini PCI, PC104/Plus, PXI, y ATCA. Otra de las mejoras significativas fue PCI-X, que estaba pensado para superar en rendimiento a PCI, y del que hablaremos en el siguiente apartado.
PCI-X
PCI-X, o Peripheral Component Interconnect eXtended, es una extensión del estándar PCI original diseñado para proporcionar un mayor ancho de banda y un rendimiento mejorado para aplicaciones exigentes. Hubo una gran confusión entre PCI-X o PCI eXtended y PCIe o PCI Express, ya que algunos creían que eran lo mismo, pero nada más lejos de la realidad.
- Arquitectura de bus: PCI-X conserva la arquitectura de bus paralelo de PCI pero aumenta el ancho del bus. Mientras que PCI tiene un bus de 32 bits, PCI-X admite anchos de bus de 64 bits. El bus más ancho permite velocidades de transferencia de datos más altas.
- Velocidad: ofrece tasas de transferencia de datos significativamente más altas en comparación con PCI tradicional. La velocidad máxima de transferencia de datos de PCI-X puede oscilar entre 533 MB/s y 1066 MB/s, según la versión y la configuración específicas. Este mayor ancho de banda se logra ejecutando el bus a frecuencias más altas y utilizando rutas de datos más amplias. Estas frecuencias pueden ser 66MHz, 100MHz, y 133MHz (Hasta 533MHz).
- Voltaje y codificación: al igual que PCI, PCI-X puede funcionar a diferentes voltajes, incluidos 5 voltios (PCI-X 5V) o 3,3 voltios (PCI-X 3,3V). El requisito de voltaje depende de la tarjeta de expansión específica que se utilice. Las ranuras PCI-X también tienen muecas para evitar la inserción de una tarjeta de expansión de forma incorrecta.
- Versiones: tenemos la PCI-X 1.0b original y la PCI-X 2.0.
- PCIe o PCI Express
PCI Express (PCIe) es un estándar de bus de expansión en serie de alta velocidad que proporciona una conexión rápida y confiable entre la placa base y varios dispositivos periféricos. Ha reemplazado las antiguas arquitecturas de bus paralelo como PCI y PCI-X y, en el apartado gráfico, a las AGP.
Entre las especificaciones más destacadas de PCIe tenemos:
- Arquitectura de bus: PCIe utiliza una arquitectura de bus serial punto a punto, donde cada dispositivo está conectado directamente al host a través de carriles dedicados. Esto difiere de la arquitectura de bus compartido de PCI y PCI-X, lo que permite mejorar el rendimiento y la escalabilidad.
- Velocidad: la tasa de transferencia de datos es significativamente más alta en comparación con los estándares anteriores. Esto dependerá de la versión del estándar y de la cantidad de carriles que tenga, ya que puede haber configuraciones de x1, x4, x8 y x16:
- PCIe 1.0: introducido en 2003 y con hasta 0.250 GB/s por carril, lo que haría un total de 4 GB/s con x16 carriles.
- PCIe 2.0: introducido en 2007, puede alcanzar 0.5 GB/s por carril, es decir, un máximo de 8 GB/s con x16.
- PCIe 3.0: llegó en 2010, y podía alcanzar 0.985 GB/s por línea, lo que hacen un total de 15,754 GB/s en x16.
- PCIe 4.0: en 2017 aparecería esta otra versión, con hasta 1,969 GB/s por carril, pudiendo llegar a los 31,508 GB/s con x16.
- PCIe 5.0: en 2019 se presentó este otro estándar, aunque aún no está demasiado extendido. Puede llegar hasta los 3,938 GB/s por carril, haciendo un total de 63,015 GB/s con x16.
- PCIe 6.0: se presentó en 2022, aunque aún no está siendo usado. Es el primero en cambiar de la codificación NRZ a PAM-4 FEC. Además, puede obtener hasta 7,563 GB/s por carril, alcanzando los 121 GB/s con x16.
- PCIe 7.0: este está planificado para su llegada en 2025. Es capaz de doblar la velocidad del anterior, con 15,125 GB/s por carril, con 242 GB/s para x16.
- Voltaje y codificación: PCIe funciona con un voltaje más bajo de 3,3v / 12v. Esto permite alimentar tarjetas de expansión mucho más poderosas, como las tarjetas gráficas. Además, al igual que las anteriores, también cuenta con una mueca para evitar insertar la tarjeta de forma inapropiada. Y en el caso de la x16, cuenta también con un sistema de fijación como AGP.
Compatibilidad entre los estándares PCI
¿Se puede insertar una tarjeta PCIe en una ranura PCI?
La respuesta es no, las tarjetas PCIe no son compatibles debido a las diferencias físicas, eléctricas y del bus que tiene.
¿Se puede insertar una tarjeta PCIe en una ranura PCI-X?
La respuesta vuelve a ser no, exáctamente por los mismos motivos descritos anteriormente.
¿Se puede usar una tarjeta PCI en una ranura PCI-X?
Sí, en este caso sí que son compatibles, aunque no es recomendable. No obstante, eso no hará que la tarjeta PCI insertada vaya a la velocidad de la PCI-X, sino que lo hará a la de una PCI convencional.
¿Se puede usar una tarjeta PCI-X en una ranura PCI o PCIe?
La respuesta es no. Son incompatibles a nivel físico y eléctrico…
¿Se puede usar una tarjeta PCIe de una versión diferente?
La respuesta a esta pregunta es también sí. Solo que hay que tener en cuenta algo. PCIe es retrocompatible con versiones anteriores. Es decir, una ranura PCIe 4.0 es compatible con PCIe 3.0. Pero si la tarjeta que insertas en el PCIe 4.0 es PCIe 3.0, no esperes que trabaje a la velocidad del Gen 4, sino que se adaptará a la velocidad del Gen 3.
Tarjetas PCI Express más importantes
Ahora vamos a describir cuáles son las tarjetas PCI Express que más prácticas podrían resultar para ampliar o mejorar las capacidades de tu PC:
Tarjeta gráfica
Con ella podrás hacer funcionar tus videojuegos favoritos, realizar edición gráfica, renderizado, edición de vídeo, etc.
Tarjeta de sonido
Si la tarjeta de sonido integrada no es suficiente o quieres algo más profesional, puedes optar por una tarjeta de sonido PCIe. Además, esto también te aportará más puertos de sonido.
Tarjeta de red cableada o inalámbrica (RJ-45, WiFi, Bluetooth,…)
También existen tarjetas PCIe de expansión para las redes, pudiendo hacer que tengas conectividad extra, desde cableada RJ-45, hasta inalámbrica como WiFi, Bluetooth, etc.
Capturadora de vídeo
Con la tarjeta PCIe capturadora de vídeo podrás capturar señales de vídeo desde una fuente externa para procesarlas, grabarlas, etc.
Controlador de expansión SATA o RAID o M.2
Con este tipo de tarjetas puedes conectar más unidades de almacenamiento M.2, SATA, o también usar un controlador RAID de hardware para la redundancia. Algunos ejemplos los tienes aquí:
