PCIeAnbindungen

PCIe-Anbindungen bezeichnen die Hochgeschwindigkeitsschnittstelle PCI Express, über die Peripheriegeräte wie Grafikkarten, SSDs oder Netzwerkkarten an einen Computer oder Server angebunden werden. PCIe arbeitet serielle, point-to-point Verbindungen und ist skalierbar in Generationen und Breiten. Die Norm wird vom PCI-SIG gepflegt und regelmäßig weiterentwickelt.

Aufbau und Topologie: Im Kern steuert der Root-Complex (CPU oder Chipsatz die Upstream-Verbindung) die Endpunkte (Devices). Zwischen ihnen können auch PCIe-Switches liegen, um weitere Endpunkte zu adressieren. Verbindungswege erfolgen in sogenannten Lanes, die je nach Slot oder Karte in x1, x4, x8, x16 oder seltener x32 aufgebaut sind. Die Slots und Kartenformate finden sich in Desktop- und Notebook-Plattformen (z. B. PCIe-Karten, M.2-SSDs, U.2/SFF-8639).

Bandbreite und Generationen: Die Übertragung erfolgt pro Lane. Gen1 bis Gen6 unterscheiden sich durch Taktrate und Encoding; Gen1 (2,5 GT/s) bis Gen6 (64 GT/s) liefern steigende Datenraten. Typische grobe Werte: Gen1 ca. 250 MB/s pro Lane pro Richtung, Gen2 ca. 500 MB/s, Gen3 ca. 985 MB/s, Gen4 ca. 1,97 GB/s, Gen5 ca. 4 GB/s, Gen6 ca. 8 GB/s pro Lane pro Richtung. Ein x16-Steckplatz erreicht damit je nach Generation mehrere Dutzend GB/s an beidseitigem Throughput (z. B. Gen3 x16 ca. 31,5 GB/s gesamt).

Anwendung und Kompatibilität: PCIe wird für Grafikprozessoren, NVMe-SSDs, Netzwerkkarten und Speicher-Controller genutzt. PCIe-Geräte sind weitgehend abwärtskompatibel mit älteren Generations- und Breiten-Standards; die tatsächliche Leistung hängt von CPU/Chipsatz, Slot-Breite und Implementierung ab. Mechanische Formfaktoren wie x1, x4, x8 und x16 bestimmen Platzbedarf und Bandbreite, während M.2-Module PCIe-Lanes direkt vom Systembus nutzen.