PCI Express 2.0, dettagli
Gli slot PCI Express 1.1 e 2.0 sono meccanicamente identici. Quello superiore, nell'immagine in alto, ha tutti i 164 pin richiesti per una connessione PCIe x16, mentre quello in basso è dotato di 36 pin di collegamento, e lavora a velocità x1.
Il bus parallelo PCI era a 32 o 64 bit, e doveva essere condiviso tra tutti i dispositivi collegati, mentre il PCI Express è un'interfaccia seriale basata su collegamento punto-punto. Ciò significa che il bandwidth disponibile è esclusivo per ogni dispositivo, e le connessioni multiple sono amministrate attraverso uno switch PCI Express, in maniera simile a quanto accade con lo switch Ethernet. Malgrado le vistose differenze, PCI e PCIe sono compatibili, quanto a software, il che significa che qualsiasi sistema operativo che supporta il PCI è in grado di lavorare anche con il PCI Express.
Il PCI Express usa due coppie di connessioni che operano a 2,5 Ghz. Grazie ad un metodo di codifica di 8/10 bit (si trasferiscono 10 bit lordi per raggiungere una banda netta di 8 bit) una singola connessione PCI Express raggiunge un bandwidth lordo di 250 MB/s. Ci sono due coppie di connessioni, quindi avrete questo bandwidth sia in upstream sia in downstream.
Il PCI Express è in grado di fornire una banda superiore, combinando connessioni multiple, alle quali ci si riferisce comunemente come linee. Così, il PCI Express x8 offre un throughput otto volte maggiore (4 GB/s) di una singola linea di connessione, mentre il PCI Express x16 PCI può fornire una banda totale di 8 GB/s.
Il PCI Express 2.0 raddoppia la velocità di trasmissione a 5.0 Ghz, e perciò il throughput raggiunge un bandwidth di picco di 16 GB/s, nel caso di una connessione x16. Scopriremo se per le attuali schede grafiche un numero di linee così elevato ha un senso oppure no; certamente, il nuovo standard offre maggiore flessibilità ai produttori di hardware.
Poiché quattro connessioni PCI Express 2.0 mettono a disposizione lo stesso bandwidth di otto linee PCIe 1.1, è possibile creare interconnessioni che raddoppino il throughput o ottimizzino i requisiti energetici, passando dalla modalità 1.1 a quella 2.0 con la metà delle linee. Inoltre, quando non è richiesto il throughput massimo, il PCI Express 2.0 supporta ancora le velocità 1.1, permettendo un ulteriore risparmio energetico a causa della riduzione di velocità da 5.0 a 2.5 GHz.
Il PCI Express 2.0 gestisce automaticamente l'ampiezza del collegamento (da pochi a 16 collegamenti) e la velocità (2.5 o 5 GT/s). Ciò significa che le schede video PCI Express 2.0 sono compatibili con le schede madre PCIe 1.1: lavoreranno semplicemente con un collegamento limitato alla velocità di 2.5 GB/s.
Un altro miglioramento tra il PCI Express 1.1 e il 2.0 è l'energia massima che può essere fornita a una scheda PCI Express (PEG). Mentre per il PCIe 1.1 si parla di 75 W più 75 W ausiliari, per il PCIe 2.0 contiamo su 300 W massimi. I progettisti di schede video devono ancora lavorare con i connettori d'energia, infatti un alimentatore compatibile con il PCIe 2.0 richiede ora un connettore ausiliario a 8-pin oltre al connettore a 6 pin, introdotto ai tempi del primo PCIe nel 2004.