Medidas de PCIe (peripheral component interconnect express)
Prácticamente todas las medidas necesarias para verificar transmisiones de datos y características de señal de PCIeestán previstas en los osciloscopios, tanto si se trata de realizar pruebas durante el desarrollo como de ensayos de conformidad de PCIe. En la capa física, los analizadores de redespermiten obtener la máxima precisión posible para los test de integridad de señal. Una configuración de medida automatizada con analizadores de redes, únicamente disponible a través de Rohde & Schwarz, reduce sustancialmente los tiempos de medidade parámetros de integridad de la señal y aumenta la fiabilidad de las medidasde cables y conectores PCIe con cuatro o más carriles según la especificación 5.0 o 6.0.
PCIe es el estándar de facto para la interconexión de la placa base de un servidor o PC, tanto entre el procesador principal y los periféricos integrados (chips montados en superficie) como con periféricos enchufables (tarjetas de expansión), tales como tarjetas gráficas o de memoria, o tarjetas de complementos. Para los fabricantes de PC y los proveedores de chips y tarjetas enchufables de todo el sector, la verificación de interfaces PCIedurante el desarrollo, así como para la comprobación subsiguiente del funcionamiento y el control de calidad en la producción es una tarea fundamental.
Tras su primer lanzamiento en 2003 como PCIe 1.0, con un ancho de banda de 8 GB/s a una frecuencia de 2,5 GHz que ofrecía 2,5 gigatransferencias por segundo (GT/s), cada par de años ha ido surgiendo una nueva versión actualizadaa través del PCI-SIG(grupo de interés especial), que cada vez ha duplicado el rendimiento. La versión más reciente, lanzada en 2022, es la PCIe 6.0 con un ancho de banda de 256 GB/s a una frecuencia de 32 GHz, que ofrece 64 GT/s. Las velocidades de transferencia de datos se indican en transferencias por segundo, no como velocidad de bits. Esto se debe a la codificación de la transmisión, que convierte los bits de datos en una cantidad mayor de caracteres de transmisión para reducir los errores de transmisión, lo que, por otro lado, incrementa la cantidad de información transferida. Para PCI 1.0 y 2.0 se utiliza la codificación 8b/10b, para la versión 3.0, los bits complementarios de transmisión se reducen notablemente con la codificación 128b/130b. Los errores de transmisión se reducen mediante un equilibrio de CC y limitación de la disparidad (a largo plazo, se transmiten 50 % «1» y 50 % «0»).
Mientras que 128/130b reduce el overhead de protocolo del 25 % a un 1,5 %, también se reduce la corrección de errores de transmisión basada en protocolo. En PCIe 3.0 se agregó la ecualización del receptor para compensar la respuesta en frecuencia dentro del canal a frecuencias más altas. Con algoritmos sofisticados se crean filtros digitales que compensan la pérdida de canal en el receptor.
PCIe se conecta a través de uno o más carriles en una ranura. Un carril contiene un par de líneas diferenciales de transmisión y de recepción, de modo que cada carril constituye un flujo full duplex, por el que se transportan paquetes de datos. Las ranuras PCIe pueden contener desde uno hasta 32 carriles, en potencias de dos. La cantidad de carriles se indica con un prefijo x (p. ej., x16 representa una tarjeta o ranura de 16 carriles), y x16 es el tamaño mayor que se utiliza comúnmente. Una ranura x1 transmite datos con 1 bit por ciclo, una ranura x16, con 16 bits por ciclo. Tanto en lo que se refiere a las ranuras como a las versiones, PCIe es completamente retrocompatible, en cuyo caso, la velocidad de transferencia de datos viene determinada por el tamaño de ranura más pequeño y la versión menor.
La implementación comercial de PCIe va varias versiones por detrás del estándar más reciente. Todavía hay más placas base de PC con versión 3.0 que 4.0, que a su vez predominan sobre las 5.0; la cantidad de aplicaciones que requieren velocidades de transferencia de datos de más de 16 GT/s es muy limitada. Para los procesadores más simples con los que funcionan gran parte de los dispositivos industriales y comerciales, PCIe 1.0 aporta un rendimiento más que suficiente.
