¿Qué es PCIe?

Peripheral Component Interconnect Express(PCIe) es una interconexión estandarizada para componentes y periféricos de los ordenadores actuales. Permite conectar componentes como SSD, tarjetas gráficas y tarjetas adicionales a cualquier placa base moderna y que funcionen correctamente sin necesidad de interfaces propietarias o protocolos no estándar que puedan causar problemas o complicar la instalación.

PCI Express fue diseñado para ser un estándar industrial de interconexión para componentes y periféricos, con el fin de sustituir las interfaces independientes de las placas base de los ordenadores personales antiguos, concretamente AGP y PCI. En aquel entonces, utilizábamos AGP para las tarjetas gráficas y puertos PCI para las tarjetas de sonido, las tarjetas de red, los controladores RAID, etc. PCI Express sustituyó todas esas interfaces cuando se introdujo en 2003 y se diseñó con un amplio margen para permitir futuros avances en ancho de banda y rendimiento, por lo que se espera que tenga una vida útil muy larga. Incluso hoy en día sigue estando a la vanguardia, pero hablaremos de ello más adelante.

PCI Express es una interfaz serie punto a punto entre dispositivos, en la que el dispositivo PCIe y la CPU y el chipset se comunican a través de «carriles» físicos integrados en ambos extremos de la conexión. Los carriles PCIe utilizan dos pares de cables de cobre por carril para enviar datos en ambas direcciones simultáneamente, y la genialidad del diseño reside en que el ancho de banda se puede aumentar con relativa facilidad añadiendo (o utilizando) más carriles. También es compatible con versiones anteriores, por lo que un dispositivo PCIe 3.0 funciona perfectamente en un sistema PCIe 4.0, lo que lo convierte en una interfaz única con un diseño muy flexible.

La tecnología PCI Express es actualmente una característica tanto de las CPU como de los chipsets de CPU de AMD e Intel, por lo que cuando consulte una hoja de especificaciones, verá que la compatibilidad con PCI Express para ambas tecnologías aparece como «número de carriles PCIe». El número de carriles disponibles variará en función de la CPU y el chipset de la CPU, y los productos estrella ofrecerán más carriles, mientras que los productos convencionales ofrecerán menos.

Tenga en cuenta que hay carriles PCIe tanto para la CPU como para el chipset, pero estos carriles no son iguales, aunque todos ellos se conectan finalmente a la CPU. Los carriles que provienen del chipset deben conectarse a la CPU a través de un enlace DMI (Direct Media Interface), mientras que los carriles que se conectan directamente a la CPU omiten este conector intermedio. Esto significa que debe tener cuidado de colocar la GPU y al menos el SSD principal en las ranuras que no utilizan esa conexión intermedia.

Todos los dispositivos PCIe utilizan un número específico de carriles, expresado con una pequeña «x» y un número que representa cuántos carriles utiliza. Por ejemplo, una GPU moderna como la RTX 5090 es un dispositivo PCIe 5.0 x16, lo que significa que utiliza la quinta iteración del estándar PCI Express (PCIe 5.0 o Gen 5) y utiliza 16 carriles para la transmisión de datos, que es el máximo permitido actualmente. También hay dispositivos que utilizan 8 carriles (x8), 4 carriles (x4), dos carriles (x2) y 1 carril (x1).

Por supuesto, el uso de más carriles conlleva una penalización, como una mayor generación de calor y requisitos de potencia, ya que en informática nada es gratis, pero la posibilidad de utilizar un número diferente de carriles para la transmisión de datos ofrece a los fabricantes de hardware opciones a la hora de diseñar sus productos.

También puede funcionar en sentido contrario, es decir, un dispositivo podría pasar de x16 a x8 para ahorrar energía y producir menos calor, siempre que el rendimiento no se vea muy afectado o que la reducción del rendimiento sea una compensación que merezca la pena.

Desde su creación, PCI Express ha sido capaz de duplicar la cantidad de ancho de banda proporcionada por la interfaz en cada nueva generación, lo cual es una hazaña asombrosa. Se espera que esa duplicación del ancho de banda continúe en el futuro previsible, lo que nos dará a todos los usuarios de PC algo por lo que salivar mientras imaginamos una GPU PCIe 7.0 con el cuádruple del ancho de banda de nuestras GPU actuales. Sin embargo, que las GPU puedan realmente utilizar tanto ancho de banda es otra historia.

Como hemos señalado anteriormente, los responsables de la interfaz PCI Express en PCI-SIG han logrado duplicar el ancho de banda ofrecido por cada nueva versión de PCIe Express, una tendencia que se espera que continúe en el futuro. A continuación se muestra su evolución hasta la fecha:

Una cosa que llama mucho la atención en el gráfico anterior es que podemos identificar la larga vida útil de cada generación de PCIe en la actualidad. Se observa que PCIe 5.0 se introdujo en 2019, pero aquí, en 2025, todavía no es completamente dominante, ya que la mayoría de los dispositivos siguen utilizando PCIe 3.0 y 4.0. De hecho, la nueva serie RTX 50 de Nvidia son GPU PCIe 5.0, pero es la primera vez que la empresa las utiliza, ya que sus tarjetas Ada Lovelace 40 de 2022 eran PCIe 4.0. La generación anterior de GPU de AMD, la serie 7000, también era PCIe 4.0, pero las GPU más recientes de ambas empresas son finalmente PCIe 5.0.

Al mismo tiempo, el gráfico señala que PCIe 6.0 se anunció en 2021, pero pasarán años hasta que llegue al mercado y, tras ello, años más hasta que sea omnipresente, lo que podría significar alrededor de 2030. Eso situaría PCIe 7.0 alrededor de 2035, por lo que estos estándares tienen una vida útil muy larga y se introducen mucho antes de que sean necesarios en el mercado.

En 2025, un dispositivo PCIe Express es cualquier dispositivo que se conecta a las ranuras de la placa base situadas debajo de la CPU, lo que incluye las GPU y cualquier tarjeta adicional que se inserte en las ranuras PCIe. Esto incluiría tarjetas de expansión USB, tarjetas de red, controladores RAID, tarjetas de sonido, etc. Nota: Las unidades SSD M.2 también son dispositivos PCI Express y tienen sus propios puertos dedicados en las placas base actuales, que son diferentes de las ranuras de expansión, pero cumplen la misma función, ya que se conectan a la CPU y al chipset para transferir datos al sistema host.

El hecho de que PCI Express duplique su ancho de banda en cada iteración no significa que el rendimiento sea el doble, y un buen ejemplo de este fenómeno es la actual generación de SSD M.2. Las unidades SSD PCIe 4.0 llevan muchos años en el mercado y son muy comunes, y alcanzan un máximo de ~7 GB/s de ancho de banda. Por otro lado, las unidades PCIe 5.0 son más recientes y ofrecen hasta ~12-14 GB/s de ancho de banda, lo que parece una mejora obvia, pero en la práctica, la diferencia real de rendimiento entre estas dos familias de unidades puede ser enorme o muy pequeña, dependiendo de la aplicación.

Si utilizas la unidad para leer y escribir archivos grandes de forma repetida, puede suponer una mejora considerable, tal y como indicamos en nuestro artículo aquí. Sin embargo, si utilizas principalmente un SSD para jugar, la diferencia en los tiempos de carga de los juegos probablemente será mínima.

El otro problema al que se enfrentan actualmente los SSD PCIe 5.0 es que son más caros que las unidades PCIe 4.0 y que las placas base con puertos SSD M.2 PCIe 5.0 no son muy comunes, pero eso cambiará en los próximos 5 años.

En el momento de redactar este artículo, a mediados de 2025, todos estamos esperando que PCIe 5.0 se convierta en el nuevo estándar, pero eso podría tardar unos años. Los últimos chipsets de CPU de AMD e Intel son compatibles con PCIe 5.0, y las GPU de AMD y Nvidia también lo son, por lo que, en este momento, se espera que todo el hardware nuevo sea compatible con la última interfaz, lo que contribuirá a que PCIe 5.0 se convierta en el nuevo estándar. Más personas actualizarán de PCIe 4.0 a PCIe 5.0 cuando esos dispositivos sean las únicas opciones disponibles. Por ejemplo, en el año 2027, si quieres comprar un nuevo SSD M.2, probablemente tendrás que comprar un dispositivo PCIe 5.0, de forma similar a como hoy en día es difícil comprar memoria DDR4, ya que el mercado ha pasado a DDR5.

Por lo tanto, en unos años, podríamos empezar a ver dispositivos PCIe 6.0, pero nuestra estimación es que el nuevo hardware no llegará hasta 2028 aproximadamente. Teniendo en cuenta el tiempo que está tardando PCIe 5.0 en afianzarse en el mercado (más de seis años), es posible que esos dispositivos no estén en boga hasta finales de la década.

Por si sirve de algo, PCI-SIG ya está trabajando intensamente en el estándar PCIe 7.0, por lo que, como hemos mencionado anteriormente, se trata de una organización con una gran visión de futuro que siempre va varios pasos por delante del mercado actual, lo cual es una gran noticia para el sector de los ordenadores personales en general.