Hvad er PCIe?

Peripheral Component Interconnect Express(PCIe) er en standardiseret sammenkobling til komponenter og perifere enheder til nutidens computere. Den gør det muligt at tilslutte komponenter som SSD'er, grafikkort og ekstra kort til ethvert moderne bundkort, så de fungerer korrekt uden behov for proprietære grænseflader eller ikke-standardiserede protokoller, der kan ødelægge ting eller gøre installationen forvirrende.

PCI Express blev designet som en industristandard for sammenkobling af komponenter og perifere enheder til erstatning for de separate grænseflader på bundkort i gamle pc'er, nemlig AGP og PCI. Dengang brugte vi AGP til grafikkort og PCI-porte til lydkort, netværkskort, RAID-controllere osv. PCI Express erstattede alle disse grænseflader, da det blev introduceret i 2003, og det blev designet med masser af plads til fremtidige fremskridt inden for båndbredde og ydeevne, så det forventes at have en meget lang levetid. Selv i dag er det stadig foran kurven, men mere om det om lidt.

PCI Express er en punkt-til-punkt seriel grænseflade mellem enheder, hvor PCIe-enheden og CPU'en og chipsættet kommunikerer via fysiske "baner", der er indbygget i begge ender af forbindelsen. PCIe-baner bruger to par kobberkabler pr. bane til at sende data i begge retninger samtidigt, og det geniale ved designet er, at båndbredden kan øges forholdsvis nemt ved at tilføje (eller bruge) flere baner. Det er også bagudkompatibelt, så en PCIe 3.0-enhed fungerer fint på et PCIe 4.0-system, hvilket gør det til en unik grænseflade med et meget fleksibelt design.

PCI Express-teknologi er i øjeblikket en funktion i både CPU'er og CPU-chipsæt fra AMD og Intel, så når du ser på et specifikationsark, vil du se PCI Express-understøttelse for begge disse teknologier angivet som "antal PCIe-baner". Antallet af tilgængelige baner varierer afhængigt af CPU'en og CPU-chipsættet, hvor flagskibsprodukter tilbyder flere baner og mainstream-produkter tilbyder færre baner.

Bemærk, at der er PCIe-baner til både CPU'en og chipsættet, men disse baner er ikke ens, selvom de alle i sidste ende er forbundet til CPU'en. Banerne, der kommer fra chipsættet, skal være forbundet til CPU'en via et DMI-link (Direct Media Interface), mens de baner, der er direkte forbundet til CPU'en, omgår denne mellemliggende konnektor. Det betyder, at du skal være forsigtig med at placere din GPU og i det mindste den primære SSD i de slots, der ikke bruger denne mellemliggende forbindelse.

Alle PCIe-enheder bruger et bestemt antal baner, angivet med et lille "x" og et tal, der angiver, hvor mange baner den bruger. For eksempel er en moderne GPU som RTX 5090 en PCIe 5.0 x16-enhed, hvilket betyder, at den bruger den 5. iteration af PCI Express-standarden (PCIe 5.0 eller Gen 5) og bruger 16 baner til datatransmission, hvilket er det maksimalt tilladte i øjeblikket. Der findes også enheder, der bruger 8 baner (x8), 4 baner (x4), to baner (x2) og 1 bane (x1).

Der er selvfølgelig en ulempe ved at bruge flere baner, såsom øget varmeudvikling og strømforbrug, da der aldrig er noget gratis i it-verdenen, men muligheden for at bruge et forskelligt antal baner til datatransmission giver hardwareproducenter flere valgmuligheder, når de skal designe deres produkter.

Det kan også fungere i den anden retning, hvor en enhed kan gå fra x16 til x8 for at spare strøm og producere mindre varme, forudsat at ydeevnen ikke påvirkes væsentligt, eller at reduktionen i ydeevnen er en acceptabel kompromis.

Siden sin introduktion har PCI Express været i stand til at fordoble den båndbredde, som grænsefladen leverer, for hver ny generation, hvilket er en forbløffende præstation. Denne fordobling af båndbredden forventes også at fortsætte i den nærmeste fremtid, hvilket giver os alle pc-brugere noget at glæde os til, når vi forestiller os en PCIe 7.0 GPU med fire gange så stor båndbredde som vores nuværende GPU'er. Om GPU'erne rent faktisk kan bruge så meget båndbredde er dog en anden historie.

Som nævnt ovenfor har udviklerne bag PCI Express-grænsefladen hos PCI-SIG været i stand til at fordoble båndbredden i hver nye version af PCIe Express, og denne tendens forventes at fortsætte langt ind i fremtiden. Her er en oversigt over udviklingen indtil nu:

En ting, der er meget bemærkelsesværdigt i ovenstående diagram, er, at vi kan se, at hver PCIe-generation har en lang levetid i dag. Det fremgår, at PCIe 5.0 blev introduceret i 2019, men her i 2025 er det stadig ikke helt dominerende, da de fleste enheder stadig bruger PCIe 3.0 og 4.0. Faktisk er Nvidias nye RTX 50-serie PCIe 5.0-GPU'er, men det er en nyhed for virksomheden, da dens tidligere Ada Lovelace 40-serie kort fra 2022 var PCIe 4.0. AMD's forrige generation af 7000-serie GPU'er var også PCIe 4.0, men begge virksomheders nyeste GPU'er er endelig PCIe 5.0.

Samtidig bemærker diagrammet, at PCIe 6.0 blev annonceret i 2021, men det vil tage år, før det kommer på markedet, og endnu flere år, før det bliver udbredt, hvilket kunne betyde omkring 2030. Det vil placere PCIe 7.0 omkring 2035, så disse standarder har en meget lang levetid og introduceres længe før, de er nødvendige på markedet.

I 2025 er en PCIe Express-enhed alt, der kan tilsluttes slots på bundkortet under CPU'en, hvilket betyder GPU'er og alle ekstra kort, der kan sættes i PCIe-slots. Dette omfatter USB-udvidelseskort, netværkskort, RAID-controllere, lydkort og så videre. Bemærk, at M.2 SSD'er også er PCI Express-enheder, og de har deres egne dedikerede porte på nutidens bundkort, som adskiller sig fra udvidelsesslots, men har samme formål, idet de forbinder CPU'en og chipsættet for dataoverførsel til værtsystemet.

Bare fordi PCI Express fordobler sin båndbredde ved hver iteration, betyder det ikke, at ydeevnen fordobles. Et godt eksempel på dette fænomen er den aktuelle generation af M.2 SSD'er. PCIe 4.0 SSD'er har været på markedet i mange år og er meget udbredte, og de har en maksimal båndbredde på ~7 GB/s. PCIe 5.0-drev er derimod nyere og tilbyder en båndbredde på op til ~12-14 GB/s, hvilket umiddelbart virker som en oplagt opgradering, men i virkeligheden kan den faktiske ydelsesfordel mellem disse to drevfamilier være enorm eller meget lille, afhængigt af applikationen.

Hvis du bruger drevet til faktisk at læse og skrive store filer gentagne gange, kan det være en enorm opgradering, som vi nævnte i vores artikel her. Men hvis du primært bruger en SSD til gaming, vil forskellen i spilletid sandsynligvis være minimal.

Det andet problem, som PCIe 5.0 SSD'er står over for i øjeblikket, er, at de er dyrere end PCIe 4.0-drev, og at bundkort med PCIe 5.0 SSD M.2-porte ikke er udbredt, men det vil ændre sig i løbet af de næste 5 år.

Da dette skrives i midten af 2025, venter vi alle på, at PCIe 5.0 bliver den nye standard, men det kan tage et par år. De nyeste CPU-chipsæt fra AMD og Intel understøtter PCIe 5.0, og GPU'erne fra AMD og Nvidia er også PCIe 5.0, så på dette tidspunkt forventes det, at al ny hardware vil understøtte den nyeste grænseflade, hvilket vil hjælpe PCIe 5.0 med at blive den nye standard. Flere mennesker vil opgradere fra PCIe 4.0 til PCIe 5.0, når disse enheder er de eneste tilgængelige muligheder. Hvis du f.eks. i 2027 vil købe en ny M.2 SSD, vil du sandsynligvis være nødt til at købe en PCIe 5.0-enhed, ligesom det er svært at købe DDR4-hukommelse i dag, da markedet er skiftet til DDR5.

Derfor vil vi muligvis se PCIe 6.0-enheder komme på markedet om nogle år, men vores gæt er, at ny hardware først vil være tilgængelig omkring 2028. I betragtning af hvor lang tid det tager for PCIe 5.0 at vinde fodfæste på markedet – mere end 6 år – vil disse enheder muligvis ikke være populære før i slutningen af dette årti.

For hvad det er værd, arbejder PCI-SIG allerede hårdt på PCIe 7.0-standarden, så som vi skrev ovenfor, er dette en meget fremadskuende organisation, der altid er mange skridt foran markedet, hvilket er gode nyheder for pc-branchen som helhed.