PCI Express

Mit PCI Express (kurz: PCIe oder PCI-E) wird ein auf dem PCI-Standard beruhendes Computer-Bus-System bezeichnet, das der Verbindung von Peripheriegeräten mit dem Hauptprozessor eines Computers dient. PCIe ist der gemeinsame Nachfolger von PCI und AGP und bietet im Vergleich zu seinen Vorgängern eine höhere Datenübertragungsrate.

Trotz eines geänderten physischen Aufbaus ist PCIe Software-seitig voll kompatibel zu PCI, sodass weder Betriebssysteme und Treiber noch Anwendungsprogramme angepasst werden müssen. Erfolgt die Datenübertragung bei PCI noch parallel, basiert PCIe auf einer seriellen Datenübertragung. Hierfür entsteht eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung durch so genannte Lanes. Diese bestehen aus jeweils zwei Leitungspaaren, wobei eine Leitung für das Senden und die andere zum Empfangen von Daten zuständig ist. PCI-Express-Steckkarten unterscheiden sich in der Anzahl ihrer Lanes, was durch die Zusatzangabe "x1", "x4", usw. gekennzeichnet wird. Aktuelle Hauptplatinen mit PCI-Express unterstützen bis zu 68 Lanes.

Der PCIe-Standard 1.0 arbeitet mit einer Taktrate von 2,5 GHz pro Lane, d.h. die maximale Übertragungsrate um Lesen bzw. Schreiben von Daten ist jeweils maximal 250 MByte/s. Die aktuell am meisten verbreitete Version 2.0 der PCIe-Spezifikation bietet eine Datenrate von 500 MByte/s pro Lane oder 16 GByte/s mit x32-Lanes. Anfang 2012 erschien mit der AMD-Grafikkarte Radeon 7970 die erste PCIe-3.0-spezifizierte Erweiterungskarte; die Spezifikationen für PCI Express 4.0 werden für 2014/2015 erwartet.

Die PCI-Express-Steckplätze auf der Hauptplatine eines Computers sind abwärtskompatibel, d.h. eine x1-Karte kann z.B. auch in einen x4-Slot gesteckt werden, die überzähligen drei Lanes werden dann einfach nicht benutzt. Die entgegengesetzte Variante ist durch die Spezifikation verboten, wird aber von sehr vielen Chips und Karten unterstützt. Insbesondere können PCIe-x16-Grafikkarten oft auch an PCIe x8 betrieben werden. 

Eine besondere Bauform von PCI Express ist in einigen Notebooks als sog. Mini-PCIe-Steckkarteplatz zu finden. Gelegentlich werden diese Steckplätze für WLAN-Module oder Grafikkarten (Mobile PCI Express Module) genutzt. Besonders beliebt ist allerdings die Ausstattung des Mini-PCIe-Steckplatzes mit einer SSD-Steckkarte. Dies ermöglicht eine Dual-Boot-Lösung, die vom schnellen SSD-Speicher bootet, während die herkömmliche Festplatte den Speicherbedarf für große Mengen an Nutzer- und Programmdaten abdeckt.