PCI-Express-Bus.jpg | PCI-Express-Bus-1-lane.jpg | PCI-Express-graphics-board.jpg]] PCI-Express (Peripheral Component Interconnect Express) (Abk. PCIe od. PCI-E) ist der Nachfolger von PCI und AGP und bietet eine höhere Datenübertragungsrate.

PCIe ist im Gegensatz zum PCI-Bus kein paralleler Bus, sondern eine serielle Punkt-zu-Punkt-Verbindung. Die Datenübertragung erfolgt über sogenannte Lanes (dt. Spuren, Wege), wobei jede Lane aus einem Leitungspaar für das Senden und einem zweiten Paar für das Empfangen besteht. Einzelne Komponenten werden über Switches verbunden.

PCIe ist vollduplexfähig und arbeitet mit einer Taktrate von 1,25 GHz DDR. Daraus berechnet sich die Datenrate einer Lane (nach 8B/10B-Kodierung) zu max. 250 MByte/s pro Richtung (Zum Vergleich: der Standard-PCI Bus mit 32-Bit Busbreite bei 33 MHz erreicht nur maximal 133 MByte/s). In der Praxis erreicht man Raten von über 240 MByte/s bei langen Datentransfers. Verwendet man nur eine Lane, spricht man von PCIe x1. Durch Koppelung mehrerer Lanes kann man die Datenrate erhöhen, etwa x2 mit 2 Lanes bis zu x32 mit 32 Lanes. Die PCI-SIG (Special Interest Group) plant darüberhinaus zukünftig auch Versionen mit 500 und 1000 MByte/s pro Lane.

Im Endnutzerbereich wird PCIe x1 als Ersatz für den PCI-Bus und PCIe x16 zur Anbindung einer Grafikkarte verwendet (PCI-Express For Graphics, PEG), was somit auch den AGP überflüssig macht. Im Serverbereich wird es darüberhinaus noch die Varianten x2, x4, x8 und x32 geben. Die Slots sind außerdem abwärts kompatibel, d.h. eine x4 Karte kann z.B. auch in einen x8 Slot gesteckt werden, die überzähligen vier Lanes werden dann nicht genutzt. Umgekehrt ist dies momentan nur bei SLI üblich. Denn obwohl die Slots für die Grafikkarten die Größe von 16x Slots haben, werden beim Einsatz von zwei Grafikkarten die 16 Lanes auf beide Slots verteilt, falls die Hauptplatine bzw. der darauf verbaute Chipsatz keine 32 Lanes für beide Grafikkarten bereitstellt, was dann nur noch 8 Lanes pro Karte ergibt.

PCIe ist des Weiteren Hot-Plug-fähig, was das Ein- und Ausbauen von (defekten) Erweiterungskarten im laufenden Betrieb ermöglicht – ein Feature, das im Serverbereich gesucht ist.

Derzeit (2006) erhältliche Hauptplatinen mit PCI-Express unterstützen maximal 22 (oder mit NVidias x16-Chipsätzen insgesamt 38 bzw. 40) Lanes – in der Regel aufgeteilt in einen 16x-Slot für die Grafikkarte, einen 4x Universalslot und zwei 1x Slots (z.B. ASUS A8N-E). Zur Verwendung von zwei gekoppelten Grafikkarten mit Nvidias SLI-Technologie sind statt des 16x-Slots zwei 8x-Slots auf der Hauptplatine nötig. Bei NVidias neuen x16-Chipsätzen werden beide Slots für die Grafikkarten mit 16 Lanes angesteuert, die restlichen verbleiben für 2 PCIe-1x-Slots und für die interne Anbindung anderer Geräte (z.B. Gigabit-Netzwerkkarten, damit diese nicht über den viel langsameren PCI-Bus angebunden werden müssen).

• Mobile PCI-Express Module

Literatur

• Brad Congdon: PCI Express System Architecture, Addison Wesley, 2003, ISBN 0321156307

Weblinks

• PCI-Express-Spezifikation (engl.)
• PCI Express: Kurz erklärt
• PCI Express: Grundlagen
• "Pakete per Express", Teil 1: Ausführliche Beschreibung des "Physical Layer" von PCI-Express
• "Pakete per Express", Teil 2: Ausführliche Beschreibung des PCI-Express-Protokolles

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