Vad är PCIe?

Peripheral Component Interconnect Express(PCIe) är en standardiserad anslutning för komponenter och kringutrustning för dagens datorer. Den gör det möjligt att ansluta komponenter som SSD-enheter, grafikkort och tilläggskort till alla moderna moderkort och använda dem utan att behöva specialgränssnitt eller icke-standardiserade protokoll som kan orsaka problem eller göra installationen komplicerad.

PCI Express utvecklades som en branschstandard för anslutning av komponenter och kringutrustning för att ersätta de separata gränssnitten på moderkort i äldre datorer, nämligen AGP och PCI. Då använde vi AGP för grafikkort och PCI-portar för ljudkort, nätverkskort, RAID-kontroller etc. PCI Express ersatte alla dessa gränssnitt när det introducerades 2003, och det var utformat med gott om utrymme för framtida förbättringar av bandbredd och prestanda, så det förväntas ha en mycket lång livslängd. Än idag ligger det fortfarande i framkant, men mer om det strax.

PCI Express är ett punkt-till-punkt-seriegränssnitt mellan enheter, där PCIe-enheten och CPU:n och chipsetet kommunicerar via fysiska ”banor” som är inbyggda i båda ändarna av anslutningen. PCIe-banor använder två par kopparkablar per bana för att skicka data i båda riktningarna samtidigt, och det geniala med konstruktionen är att bandbredden relativt enkelt kan ökas genom att lägga till (eller använda) fler banor. Det är också bakåtkompatibelt, så en PCIe 3.0-enhet fungerar utmärkt på ett PCIe 4.0-system, vilket gör det till ett unikt gränssnitt med en mycket flexibel design.

PCI Express-tekniken finns för närvarande i både processorer och processorkretsar från AMD och Intel, så när du tittar på specifikationerna ser du att PCI Express-stöd för båda dessa tekniker anges som ”antal PCIe-banor”. Antalet tillgängliga banor varierar beroende på processor och processorkrets, där flaggskeppsprodukter har fler banor och vanliga produkter har färre banor.

Observera att det finns PCIe-banor för både CPU och chipset, men dessa banor är inte lika även om alla slutligen ansluts till CPU. Banorna som kommer från chipsetet måste anslutas till CPU:n via en DMI-länk (Direct Media Interface), medan banorna som ansluts direkt till CPU:n går förbi denna mellanliggande kontakt. Det innebär att du måste vara noga med att placera GPU:n och åtminstone den primära SSD-enheten i de kortplatser som inte använder den mellanliggande anslutningen.

Alla PCIe-enheter använder ett specifikt antal banor, uttryckt med ett litet "x" och ett tal som anger hur många banor den använder. En modern GPU som RTX 5090 är till exempel en PCIe 5.0 x16-enhet, vilket innebär att den använder den femte versionen av PCI Express-standarden (PCIe 5.0 eller Gen 5) och utnyttjar 16 banor för dataöverföring, vilket är det högsta tillåtna antalet för närvarande. Det finns också enheter som använder 8 banor (x8), 4 banor (x4), två banor (x2) och 1 bana (x1).

Det finns naturligtvis nackdelar med att använda fler banor, såsom ökad värmeutveckling och högre effektbehov, eftersom det aldrig finns något gratis i datorvärlden, men möjligheten att använda olika antal banor för dataöverföring ger hårdvarutillverkare fler alternativ när de utformar sina produkter.

Det kan också fungera i motsatt riktning, där en enhet kan gå från x16 till x8 för att spara ström och producera mindre värme, förutsatt att prestandan inte påverkas i någon större utsträckning eller att prestandaförlusten är en acceptabel kompromiss.

Sedan starten har PCI Express lyckats fördubbla bandbredden som gränssnittet tillhandahåller för varje ny generation, vilket är en fantastisk prestation. Denna fördubbling av bandbredden förväntas fortsätta även i en överskådlig framtid, vilket ger alla PC-användare något att se fram emot när vi drömmer om ett PCIe 7.0-grafikkort med fyrdubbel bandbredd jämfört med våra nuvarande grafikkort. Om grafikkorten faktiskt kan utnyttja så mycket bandbredd är dock en annan fråga.

Som vi nämnde ovan har utvecklarna bakom PCI Express-gränssnittet hos PCI-SIG lyckats fördubbla bandbredden för varje ny version av PCIe Express, en trend som förväntas fortsätta långt in i framtiden. Så här har utvecklingen sett ut hittills:

En sak som är mycket anmärkningsvärt i diagrammet ovan är att vi kan se den långa livslängden för varje PCIe-generation idag. Det framgår att PCIe 5.0 introducerades 2019, men här 2025 är det fortfarande inte helt dominerande, eftersom de flesta enheter fortfarande använder PCIe 3.0 och 4.0. Faktum är att Nvidias nya RTX 50-serie är PCIe 5.0-GPU:er, men det är första gången för företaget, eftersom dess tidigare Ada Lovelace 40-serie kort från 2022 var PCIe 4.0. AMD:s tidigare generation 7000-serie GPU:er var också PCIe 4.0, men båda företagens senaste GPU:er är äntligen PCIe 5.0.

Samtidigt noteras i diagrammet att PCIe 6.0 tillkännagavs 2021, men det kommer att dröja flera år innan det finns på marknaden och ytterligare flera år innan det blir allmänt förekommande, vilket kan innebära omkring 2030. Det skulle innebära att PCIe 7.0 kommer omkring 2035, så dessa standarder har en mycket lång livslängd och introduceras långt innan de behövs på marknaden.

År 2025 är en PCIe Express-enhet allt som kan anslutas till kortplatserna på moderkortet under processorn, vilket innebär grafikkort och alla tilläggskort som kan sättas in i PCIe-kortplatserna. Detta inkluderar USB-expansionskort, nätverkskort, RAID-kontroller, ljudkort och så vidare. Observera att M.2 SSD-enheter också är PCI Express-enheter och har egna dedikerade portar på dagens moderkort som skiljer sig från expansionskortplatser men fyller samma syfte genom att de ansluts till CPU och chipset för dataöverföring till värdsystemet.

Bara för att PCI Express fördubblar sin bandbredd för varje iteration betyder det inte att prestandan fördubblas, och ett bra exempel på detta fenomen är den nuvarande generationen M.2 SSD-enheter. PCIe 4.0 SSD-enheter har funnits i många år och är mycket vanliga, och de har en maximal bandbredd på cirka 7 GB/s. Å andra sidan är PCIe 5.0-enheter nyare och erbjuder upp till cirka 12–14 GB/s bandbredd, vilket verkar vara en självklar uppgradering, men i verkligheten kan den faktiska prestandafördelen mellan dessa två enhetsfamiljer vara enorm eller mycket liten, beroende på applikationen.

Om du använder enheten för att läsa och skriva stora filer upprepade gånger kan det vara en enorm uppgradering, som vi nämnde i vår artikel här. Om du dock främst använder en SSD för spel kommer skillnaden i laddningstider för spel sannolikt att vara minimal.

Det andra problemet som PCIe 5.0 SSD-enheter står inför just nu är att de är dyrare än PCIe 4.0-enheter, och dessutom är moderkort med PCIe 5.0 SSD M.2-portar inte allmänt förekommande, men det kommer att förändras under de kommande fem åren.

När detta skrivs i mitten av 2025 väntar vi alla på att PCIe 5.0 ska bli den nya standarden, men det kan ta några år. De senaste CPU-chipseten från AMD och Intel stöder PCIe 5.0, och GPU:erna från AMD och Nvidia är också PCIe 5.0, så i nuläget förväntas all ny hårdvara stödja det senaste gränssnittet, vilket kommer att bidra till att PCIe 5.0 blir den nya standarden. Fler kommer att uppgradera från PCIe 4.0 till PCIe 5.0 när dessa enheter är de enda tillgängliga alternativen. Om du till exempel vill köpa en ny M.2 SSD år 2027 kommer du troligen att behöva köpa en PCIe 5.0-enhet, på samma sätt som det är svårt att köpa DDR4-minne idag eftersom marknaden har gått över till DDR5.

Därför kan vi inom några år börja se PCIe 6.0-enheter lanseras, men vår gissning är att ny hårdvara inte kommer att komma förrän 2028 eller så. Med tanke på hur lång tid det tar för PCIe 5.0 att etablera sig på marknaden – mer än sex år – kommer dessa enheter kanske inte att bli populära förrän i slutet av decenniet.

För vad det är värt, så arbetar PCI-SIG redan hårt med PCIe 7.0-standarden, så som vi skrev ovan är detta en mycket framåtblickande organisation som alltid ligger många steg före marknaden, vilket är goda nyheter för PC-branschen i stort.