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¿Cuál es la diferencia entre PCIe Gen 3 y PCIe Gen 4?

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abr. 2022
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PCIe ha sido durante la última década la interfaz estándar para la conexión de componentes periféricos de alta velocidad. La cuarta generación de esta interfaz, la norma PCIe 4.0, fue anunciada en 2017. Sin embargo, los discos SSD y las tarjetas gráficas no comenzaron a utilizar la nueva tecnología hasta la Computex 2019. En la actualidad, PCIe 4.0 es objeto de un gran entusiasmo por su carácter innovador, tanto si se trata de discos SSD como de GPU, placas base o tarjetas de expansión de gran potencia. Pero, ¿qué es PCIe Gen 4? Vamos a explicarlo en detalle.

Logotipo de PCI Express
¿Qué es PCIe Gen 4?

PCIe Gen 4 es la cuarta y última generación de la especificación PCI Express. Sucesora de PCIe Gen 3, PCIe Gen 4 es la generación de PCIe más rápida que existe hoy en el mercado.

¿Qué es lo que hace PCIe Gen 4?

PCIe Gen 4 permite que los sistemas se conecten a dispositivos de alto rendimiento, como GPU y discos SSD NVMe PCIe.

¿Cuál es la necesidad de PCIe Gen 4?

Los avances de la tecnología PCIe son necesarios para responder a la creciente necesidad de buses de alta velocidad que posibilitan el funcionamiento de aplicaciones de usuario y cargas de trabajo cada vez más complejas.

¿Cuál es la diferencia entre PCIe Gen 3 y PCIe Gen 4?

PCIe Gen 4 duplica la velocidad de datos de PCIe Gen 3, lo cual permite que los dispositivos PCIe Gen 4 transfieran datos a velocidades mucho mayores. PCIe Gen 3 opera a 8 GT/s (gigatransferencias por segundo), lo cual a grosso modo sería 1 GB/s por carril de PCIe. En comparación, PCIe Gen 4 funciona a 16 GT/s, aproximadamente 2 GB/s (gigabytes por segundo) por carril de PCIe.

¿Cuál es la anchura de banda máxima de PCIe Gen 4?

Para entender la anchura de banda máxima de un dispositivo PCIe Gen 4, es necesario conocer el número de carriles PCIe que admite. Los dispositivos PCIe utilizan “carriles” para transmitir y recibir datos; por ello, cuantos más carriles pueda utilizar el dispositivo, mayor será la anchura de banda. El número de carriles que admite un dispositivo PCIe normalmente se expresa como “x4” si son 4 carriles, “x8” si son 8 carriles, etc.

x1x2x4x8x16
Anchura de banda de PCIe Gen 3 1 GB/s 2 GB/s 4 GB/s 8 GB/s 16 GB/s
Anchura de banda de PCIe Gen 4 2 GB/s 4 GB/s 8 GB/s 16 GB/s 32 GB/s
¿PCIe Gen 4 es retrocompatible?

PCIe Gen 4 es retrocompatible, de modo que un dispositivo PCIe Gen 4 conectado a un sistema PCIe Gen 3 funcionará normalmente a velocidades de PCIe Gen 3. Ello implica que, si hoy adquiere un disco SSD NVMe PCIe Gen 4, podrá utilizarlo de inmediato en su sistema, incluso si no es compatible con PCIe Gen 4. Si en el futuro actualiza a un sistema PCIe Gen 4, dispondrá de la disponibilidad de su SSD NVMe PCIe Gen 4.

¿Cuándo se generalizará PCIe Gen 4?

En este momento PCIe Gen 4 está en fase de ser adoptado por el sector, y en el mercado existen hoy muchos productos PCIe Gen 4. Sin embargo, solamente los más recientes serán compatibles con PCIe Gen 4. De cara al futuro, PCIe Gen 4 se convertirá en norma del sector.

¿Cómo accedo a PCIe Gen 4?

Para aprovechar las ventajas de PCIe Gen 4, la CPU, la placa base y todos los dispositivos PCIe deben ser compatibles con PCIe Gen 4.

¿Qué plataformas de escritorio son actualmente compatibles con PCIe Gen 4?

Hoy en día ya se están comercializando algunas CPU y placas base compatibles con PCIe Gen 4, a saber:

  • CPU AMD Ryzen™ series 3000 y 5000
  • Placas base AMD X570, B550 y TRX40
  • CPU Intel® 11th Gen "Rocket Lake" y 12th Gen “Alder Lake”
  • Placas base Intel® Z490, Z590 y Z690
¿Qué es un disco NVMe PCIe?

Los SSD NVMe PCIe son unidades de estado sólido que utilizan un bus PCIe de alta velocidad para la transferencia de datos, así como el protocolo NVMe (Memoria exprés no volátil) para comunicarse con el sistema anfitrión. Como estas unidades operan en el bus PCIe, ofrecen una anchura de banda ampliamente mejorada, con tiempos de respuesta más rápidos que los SSD SATA.

¿PCIe Gen 4 agiliza los SSD NVMe PCIe?

PCIe Gen 3 nunca fue capaz de adaptarse a la plena anchura de banda de los SSD NVMe PCIe. De hecho, esto creaba un cuello de botella en el rendimiento de SSD. PCIe Gen 4 resuelve este atasco, permitiendo que los SSD NVMe PCIe lean y escriban datos a velocidades mucho mayores.

¿Qué factores de forma utilizando los discos SSD NVMe PCIe?

Los SSD NVMe PCIe pueden utilizar diversos factores de forma, como tarjetas adicionales (AIC), M.2 y U.2. Normalmente, los SSD NVMe PCIe clientes utilizan solamente el factor de forma M.2 2280, dado que su diseño delgado permite insertarlos fácilmente en ordenadores de escritorio y portátiles. Los SSD NVMe PCIe de calidad empresarial utilizan tres factores de forma, siendo el U.2 el más popular debido a su compatibilidad con las placas de servidor.

Factores de forma de SSD M.2, U.2 y AIC


Conclusiones

Las plataformas PCIe 4.0 permiten mayor flexibilidad y el aumento de la anchura de banda disponible. Los discos SSD que utilizan una interfaz PCIe 4.0 son ideales para cargas de trabajo con un procesamiento intensivo de datos. Cargan más rápidamente las aplicaciones y los juegos y, además, optimizan el tiempo de arranque. Además, PCIe 4.0 incorpora mejoras en cuanto a ahorro de energía, por lo cual el dispositivo funcionará sin recalentarse y consumiendo menos electricidad. Con la aparición de productos que adopten PCIe 4.0, la decisión entre PCIe 3.0 y 4.0 no va dejando lugar a dudas. PCIe 4.0 se convertirá en la norma del sector antes de que nos demos cuenta.

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