Schnittstellen-Trends von USB 3.0 bis SATA III

PCI Express 2.0

PCI Express 2.0

PCI Express

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Zu den neuesten Schnittstellen gehört PCI Express in der Version 2.0. Sie wurde mit Intels X38-Chipsatz schon letztes Jahr eingeführt und löst den bisherigen PCI Express ab. Der augenfälligste Unterschied zum normalen PCI-E ist die höhere Geschwindigkeit, die sich von 2,5 auf 5 GT/s (Gigatransfers pro Sekunde) verdoppelt. Als Grund für die höhere Geschwindigkeit gibt die PCI-SIG (Special Interest Group) die gestiegene Leistungsfähigkeit von Grafikkarten an, die eine schnelle Hauptspeicheranbindung erfordert.

Vermutlich werden neuere Grafikkarten PCI Express 2.0 schon bald unterstützen. Einen Leistungsgewinn sollte man sich davon allerdings nicht erwarten: Nach ersten Messungen im Labor des PC Magazin spielt sich bei Grafik-relevanten Anwendungen -- vor allen 3D-Spielen -- der Datenverkehr überwiegend zischen der GPU und dem lokalen Grafikkartenspeicher ab.

Dessen Anbindung wirkt sich eher auf die Gesamtleistung aus als die des Hauptspeichers, die mit PCI Express, Speichercontroller und Speicherbus nicht nur langsamer, sondern auch mit einer höheren Latenz behaftet ist.

Ein weiterer Grund für die Einführung des 2.0-Standards ist die Platzersparnis auf Mainboards. Um dieselbe Schnittstellengeschwindigkeit zu erreichen, so das Kalkül der PCI-SIG, sind mit der neuen PCI-E weniger Leitungen nötig als mit der halb so schnellen Vorgängerschnittstelle. In der Praxis dürfte sich das zumindest in naher Zukunft nicht auswirken, da schnelle Komponenten nach wie vor meist über 8 oder sogar 16 Lanes angeschlossen sein werden, während langsame, für die bisher X1 ausreichte, nach wie vor eine Lane, also vier Leitungen das Minimum darstellen.

Mit dem Standard eingeführt wurde auch ein neuer Stromanschluss für Grafikkarten. Über den Acht-Pin-Anschluss können bis zu 225 Watt an die angeschlossene Karte geschickt werden. Zusammen mit den 75W, die über die Stromversorgung der Schnittstelle zur Verfügung stehen, dürfen Karten also bis zu 300W verbrauchen.

Welchem Standard Steckkarten, Geräte und Controller entsprechen, soll nach dem Willen der PCI-SIG egal sein. Alle PCI- 2.0-Geräte müssen der Spezifikation entsprechend abwärtskompatibel sein und sowohl 2,5 als auch 5 GT/s unterstützen, so dass jede Kombination aus alten und neuen PCI-E-Teilnehmern funktionieren sollte. Da PCI Express Punkt-zu-Punkt-Verbindungen verwendet, ist auch ein Mischbetrieb möglich, ohne Nachteile für schnelle Komponenten .

PCI Express 3.0

Kaum dass PCI Express 2.0 eingeführt war, veröffentlichte die PCI-SIG im September 2007 schon die Rahmendaten des Nachfolgestandards PCI-E 3.0.

In einer sechsmonatigen Studie untersuchten Ingenieure der PCIe Electrical Workgroup die Möglichkeit, die Geschwindigkeit des PCI-E auf 8 oder sogar 10 GT/s zu erhöhen und kamen zu dem Schluss, dass die bereits verwendeten Chips und Leitungen eine Übertragungsrate von bis zu 8 GT/s ermöglichen.

Ohne Abstriche in Bezug auf die Kompatibilität soll dadurch also die Übertragungsrate erneut verdoppelt werden. Zwar entspricht die Brutto-Transferrate mit 8 Gigatransfers/s gegenüber den 5 GT/s bei PCI Express 2.0 nicht dem Doppelten. Dafür werden bei PCI-E 3.0 nicht mehr zehn, sondern nur noch acht Bit für die Übertragung eines Bytes verwendet. Pro Lane errechnet sich so eine Nettodatenrate von 1GByte/s (8GT/8) gegenüber 500 MByte/s (5GT/10).

Bis es soweit ist, wird allerdings noch einige Zeit ins Land gehen. Die PCI-SIG rechnet für den Herbst 2009 mit der endgültigen Spezifikation und frühestens für 2010 mit ersten Produkten.

Weiter geht's auf der folgenden Seiten mit SATA III alias SATA 6Gb/s.

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