El estándar PCI Express (PCIe) ha sido la principal interfaz de expansión para PC durante décadas. Su evolución ha permitido aumentar exponencialmente el ancho de banda disponible para tarjetas gráficas, unidades de almacenamiento y otros periféricos. Sin embargo, el número de carriles disponibles en cada ranura PCIe puede afectar el rendimiento de los dispositivos conectados. En este artículo, analizaremos las diferencias entre los modos PCIe x1, x4, x8 y x16 y su impacto real en el rendimiento.
¿Qué es PCI Express y cómo funciona?
PCI Express (Peripheral Component Interconnect Express) es un bus de comunicación de alta velocidad utilizado en placas base para conectar tarjetas de expansión. A diferencia del antiguo PCI, que usaba una arquitectura paralela compartida, PCIe utiliza un enfoque punto a punto, donde cada dispositivo tiene una conexión directa con la CPU o el chipset.
Generaciones de PCIe y su ancho de banda
Cada generación de PCIe ha duplicado aproximadamente la velocidad de la anterior:
| Generación | Velocidad por carril | Ancho de banda total x16 |
|---|---|---|
| PCIe 1.0 | 250 MB/s | 4 GB/s |
| PCIe 2.0 | 500 MB/s | 8 GB/s |
| PCIe 3.0 | 985 MB/s | 15,75 GB/s |
| PCIe 4.0 | 1.969 MB/s | 31,5 GB/s |
| PCIe 5.0 | 3.938 MB/s | 63 GB/s |
| PCIe 6.0 | 7.563 MB/s | 121 GB/s |
Ranuras y carriles PCIe
PCIe no se basa solo en la generación, sino también en el número de «carriles» (lanes) disponibles en una ranura. Los formatos más comunes son:
- PCIe x1: Un solo carril, usado para tarjetas de expansión de bajo ancho de banda como tarjetas de sonido o red.
- PCIe x4: Cuatro carriles, adecuado para SSD NVMe, tarjetas RAID y tarjetas de captura de video.
- PCIe x8: Ocho carriles, utilizado para tarjetas gráficas de gama media y dispositivos de alto rendimiento.
- PCIe x16: Dieciséis carriles, estándar para tarjetas gráficas y dispositivos de alto ancho de banda.
Ejemplos de dispositivos para cada ranura PCIe
| Ranura PCIe | Dispositivos típicos |
| x1 | Tarjetas de red, sonido, expansión de puertos |
| x4 | SSD NVMe, tarjetas RAID, capturadoras de video |
| x8 | Tarjetas gráficas de gama media, adaptadores NVMe |
| x16 | Tarjetas gráficas de alta gama, controladores de red y almacenamiento profesionales |
¿Afecta el número de carriles al rendimiento?
El número de carriles PCIe disponibles puede influir en el rendimiento de los dispositivos conectados, especialmente en tarjetas gráficas y SSD NVMe de alto rendimiento.
Tarjetas gráficas: ¿PCIe x16 vs x8 vs x4?
Para comprobar la diferencia real entre PCIe x16 y PCIe x8, el portal Gamers Nexus realizó pruebas con una GPU MSI GTX 1080 Gaming X en distintos modos de conexión:
| Juego | PCIe x16 | PCIe x8 |
| Metro: Last Light | 96 FPS | 95 FPS |
| Shadow of Mordor | 108 FPS | 107 FPS |
| Call of Duty: Black Ops 3 | 140 FPS | 140 FPS |
| GTA V | 58,3 FPS | 58 FPS |
Los resultados muestran que la diferencia de rendimiento entre PCIe x16 y PCIe x8 es mínima, con una variación de 1 FPS en la mayoría de los casos. Esto indica que, para la mayoría de las tarjetas gráficas actuales, una conexión x8 es suficiente.
RTX 4090 y PCIe 4.0 x8: ¿Impacto real en el rendimiento?
TechPowerUp realizó pruebas con la RTX 4090 en PCIe 4.0 x8 y x16. Los resultados mostraron que la diferencia de rendimiento en juegos era de solo un 2% de media, con títulos como Elden Ring mostrando hasta un 5% más de rendimiento en PCIe x16. Sin embargo, en juegos exigentes como Far Cry 6 a 4K, la diferencia aumentó hasta un 8%.
Esto sugiere que, aunque la mayoría de las tarjetas gráficas no se ven afectadas por una conexión x8, en títulos AAA a 4K puede haber una leve mejora al usar x16.
SSD NVMe y PCIe x4 vs x2 vs x1
Los SSD NVMe modernos suelen utilizar PCIe x4 para alcanzar velocidades óptimas. Si se conectan en ranuras x2 o x1, el rendimiento puede reducirse significativamente. Por ejemplo, un SSD PCIe 4.0 x4 puede alcanzar hasta 7.000 MB/s, pero si se conecta a una ranura x2, su velocidad se reduce a 3.500 MB/s.
Conclusión
La elección de una ranura PCIe adecuada depende del dispositivo que se conectará:
- Tarjetas gráficas: PCIe x8 suele ser suficiente para la mayoría de los juegos, aunque x16 puede ser beneficioso en resoluciones 4K.
- SSD NVMe: Se recomienda PCIe x4 para obtener el máximo rendimiento.
- Otros dispositivos: Tarjetas de sonido, red o expansión pueden funcionar sin problemas en PCIe x1 o x4.
Dado que PCIe es retrocompatible, siempre es recomendable instalar las tarjetas en la ranura con más carriles disponibles para garantizar el mejor desempeño posible.
