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19/11/2016 06h00 - Atualizado em 19/11/2016 06h00

PCI Express 3.0 provoca melhora significativa no desempenho? Veja análise

Felipe Alencar
por
Para o TechTudo

O PCI Express, ou PCIe, é um tipo de slot bastante comum nas placas-mãe e que servem para que o usuário instale os mais diversos tipos de placas de expansão no computador. O conector é muito usado, por exemplo, para a instalação de placas de vídeo dedicadas, devido à taxa de transmissão mais alta. Mas, nada impede que o usuário instale placas de rede, placas de som, placa de captura e outras num slot PCIe.

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Atualmente existem três versões, a 1.0; 2.0 e 3.0. A primeira já está obsoleta e só é encontrada em placas-mãe antigas. A mais comum é a 3.0, porém, algumas placas ainda usam a versão 2.0. Qual a diferença entre elas? Será que o slot PCI Express 3.0 provoca mesmo uma melhora tão significativa no desempenho? Confira a seguir.

Veja se a sua placa-mãe possui um slot PCIe (Foto: Filipe Garrett/TechTudo)Slot PCIe vale mesmo a pena? (Foto: Filipe Garrett/TechTudo)

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O que é o PCI Express

Antes de mais nada, vamos explicar um pouco sobre o que é PCIe. É importante desfazer o mito de que o PCIe é similar ao PCI. A única coisa parecida é o nome. A tecnologia PCI diz respeito a um barramento, enquanto que a tecnologia PCI Express descreve uma conexão ponto a ponto entre dois dispositivos.

Isso significa que um slot PCI Express interliga apenas dois dispositivos em um canal exclusivo, enquanto que um slot PCI pode ser compartilhado com vários dispositivos ao mesmo tempo, o que reduz a velocidade de transferência de dados.

 A tecnologia PCI Express utiliza um sistema de comunicação em série de alta velocidade, enquanto que o PCI usa uma comunicação paralela. A comunicação em série já provou ser muito mais rápida e eficiente que a paralela, que está sujeita a muitas interferências, atrasos e perdas de bits. Exemplos de outros padrões que fazem a comunicação em série é o USB e o SATA.

E é graças à sua comunicação em série que os slots PCIe são usados especialmente para a instalação de placas de vídeo, já que elas transmitem uma quantidade muito grande de dados.

Como funciona a tecnologia PCI Express?

O PCI Express trabalha com o conceito de “pistas”. A comunicação entre dois dispositivos, como uma placa de vídeo e o processador, se dá através destas pistas. Cada pista só pode transmitir um bit por pulso de clock. No PCIe, as pistas são “full duplex”, ou seja, possuem uma via para transmissão e outra para recepção de dados.

Quando um slot PCIe possui apenas uma pista de comunicação, ele é chamado de x1. Os tipos de slot PCie são x1, x4, x8 e x16. Assim, quanto maior o número de pistas, mais dados serão trocados entre os dispositivos por cada pulso de clock.

Placa-mãe GA-AM1M-S2P (Foto: Divulgação/ Gigabyte) (Foto: Placa-mãe GA-AM1M-S2P (Foto: Divulgação/ Gigabyte))Slot é muito usado para colocar placa de vídeo dedicada (Foto: Divulgação/ Gigabyte)

Diferenças entre as versões do PCI Express

A versão 1.0 do PCI Express possui um clock de 2,5 GHz. Isso significa que ele tem uma taxa de transmissão de 2,5 Gbps, ou seja, 250 MB/s. Já a versão 2.0 dobra essa taxa, já que o clock é de 5 GHz. Portanto, a taxa de transmissão é de 5 Gbps (500 MB/s).Já a versão 3.0 dobra a taxa de transferência mais uma vez, atingindo 8 Gbps, o que dá uma transmissão de 1 GB/s. Porém, o detalhe é que o clock não dobrou para isso ser possível. O clock utilizado pelo PCIe é de 8 GHz. Isso se deve ao tipo de codificação usado pelos padrões 2.0 e 3.0.

 As versões 1.0 e 2.0 usam um padrão de codificação chamado de 8b/10b, o mesmo usado pelo Fast Ethernet. Essa codificação indica que para ele enviar 8 bits de dados, ele precisa mandar um pacote com 10 bits. Os 2 bits extras são puro desperdício e consomem 20% da largura de banda do canal PCIe.

O PCIe 3.0, por sua vez, usa uma codificação chamada de 128b/130b; que segue a mesma lógica. Ou seja, para enviar 128 bits, o canal PCIe envia na verdade 130 bits. Isso significa um desperdício muito menor.

Em outras palavras, para enviar 128 bits válidos, o PCIe 3.0 desperdiça apenas 2 bits. Já a versão anterior, para conseguir enviar 128 bits válidos, desperdiça 32 bits (dois a cada oito bits).

Por causa disso, o padrão 3.0 pode enviar o dobro de dados com um clock apenas um pouco maior que a versão 2.0. Isso representa uma economia de energia e de pulsos de clock. O PCIe 2.0 x16 consegue transmitir 8 GB/s. Já a versão 3.0 x16 transmite 16 GB/s. Ou seja, é 1 GB/s em cada pista.

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Tal velocidade é essencial nas placas de vídeo, visto que elas processam e enviam milhões de informações por segundo. A diferença de desempenho de uma placa de vídeo ligada a um slot PCIe 2.0 para uma ligada a um slot PCIe 3.0 é realmente significativa e faz a diferença.

Porém, é importante ter em mente que a largura de banda também é limitada por outros fatores, como o processador utilizado ou da própria placa de vídeo.

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