Actualizado a: 19 de diciembre de 2023
En la constante búsqueda de mayor velocidad y ancho de banda, PCIe 5.1 emerge como el estándar que redefine la interconexión de componentes en sistemas informáticos de alto rendimiento. Aquí mostraré qué novedades incluye, y qué diferencias tiene sobre la generación 5 de este protocolo, o qué adelanta de PCIe 6.0.
¿Qué es PCIe 5.1?
A primera vista, 5.1 suena más a sonido que a otra cosa, pero lo cierto es que PCIe 5.1 se refiere a un nuevo estándar para las tarjetas gráficas, concretamente las de NVIDIA de gama alta, por el momento no necesario para otras como las AMD y las Intel. Y lo cierto es que no se trata de una mejora en sí del PCIe 5.0.
Por tanto, si hablamos de PCIe 5.1 o de PCIe 5.0, también conocido como Gen 5, es lo mismo, es decir, el nuevo estándar para interconexión de alta velocidad que llega para sustituir al PCIe 4.0 o Gen 4. Este incremento beneficia a periféricos PCIe, como SSDs y, en cierta medida, GPUs. Aunque tanto las placas madre AMD AM5 como las de Intel LGA 1700 admiten PCIe 5.0, aún estamos en la fase inicial de componentes PCIe Gen 5 en el mercado. Aunque ya existen SSDs PCIe 5.0, se espera que las GPUs PCIe 5.0 lleguen en la próxima generación, posiblemente en 2024. Es crucial que ambas extremidades de la conexión admitan PCIe 5.0 para aprovechar sus beneficios.
En cuanto a la comparación entre PCIe Gen 5 o 5.1 y Gen 4, mientras que PCIe Gen 4 puede llegar a 2 GB/s por cada carril, y el PCIe 5.0 o 5.1 llega a los 4 GB/s por carril, con configuraciones máximas de hasta 32 carriles que llegarían a los 128 GB/s. En la siguiente tabla puedes conocer más detalles sobre la capacidad máxima de cada generación del estándar:
| Generaciones PCIe | Ancho de banda | Transferencia | Frecuencia |
|---|---|---|---|
| PCIe 1.0 x32 | 8GB/s | 2.5GT/s | 2.5GHz |
| PCIe 2.0 x32 | 16GB/s | 5GT/s | 5GHz |
| PCIe 3.0 x32 | 32GB/s | 8GT/s | 8GHz |
| PCIe 4.0 x32 | 64GB/s | 16GT/s | 16GHz |
| PCIe 5.0 o 5.1 x32 | 128GB/s | 32GT/s | 32GHz |
Si te preguntas por la compatibilidad, puedes usar un dispositivo PCIe 5.0 o 5.1 en una ranura PCIe 4.0 o viceversa, pero ten en cuenta que no funcionarán a la máxima velocidad en ninguno de los casos. Es decir, una tarjeta gráfica PCIe 4.0 en una ranura de nueva generación no irá más rápida que la Gen 4, mientras que una ranura Gen 4 con una tarjeta Gen 5, se verá limitada a la velocidad de la Gen 4. Lo que trato de explicar es que el número de pines, y cambios a nivel eléctrico y de tamaño no varía, solo el rendimiento o velocidad de las transferencias, que va mejorando con cada nueva revisión del estándar.
PCIe 5.0 vs PCIe 5.1: diferencias
| Gen | Año | Codificación | Transferencias | x1 | x2 | x4 | x8 | x16 | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1.0 | 2003 | NRZ | 8b/10b | 2.5 GT/s | 0.250 GB/s | 0.500 GB/s | 1.000 GB/s | 2.000 GB/s | 4.000 GB/s |
| 2.0 | 2007 | 5.0 GT/s | 0.500 GB/s | 1.000 GB/s | 2.000 GB/s | 4.000 GB/s | 8.000 GB/s | ||
| 3.0 | 2010 | 128b/130b | 8.0 GT/s | 0.985 GB/s | 1.969 GB/s | 3.938 GB/s | 7.877 GB/s | 15.754 GB/s | |
| 4.0 | 2017 | 16.0 GT/s | 1.969 GB/s | 3.938 GB/s | 7.877 GB/s | 15.754 GB/s | 31.508 GB/s | ||
| 5.0 | 2019 | 32.0 GT/s | 3.938 GB/s | 7.877 GB/s | 15.754 GB/s | 31.508 GB/s | 63.015 GB/s | ||
| 6.0 | 2022 | PAM-4 FEC | 1b/1b 242B/256B FLIT | 64.0 GT/s 32.0 GBd | 7.563 GB/s | 15.125 GB/s | 30.250 GB/s | 60.500 GB/s | 121.000 GB/s |
| 7.0 | 2025 (planned) | 128.0 GT/s 64.0 GBd | 15.125 GB/s | 30.250 GB/s | 60.500 GB/s | 121.000 GB/s | 242.000 GB/s |
A estas alturas te puedes estar preguntando que qué diferencias existen entre el PCIe 5.0 y el PCIe 5.1, y lo cierto es que no las hay. De hecho, el PCIe 5.1 no aparece en la mayoría de documentos o especificaciones, ya que simplemente es una pequeña variación del PCIe 5.0, pero sigue conservando todas sus especificaciones, incluida la codificación NRZ de 128b/130b como sus antecesores, y esto solo cambiará a partir del PCIe 6.0, con PAM-4 FEC y FLIT.
En conclusión, PCIe 5.1 no es más que un PCIe 5.0, pero cuando va combinado con una ATX 3.1, con los nuevos conectores y cambios realizados para solventar los problemas tempranos de la ATX 3.0. Para ver cuáles son esos cambios, te invito a leer este otro artículo donde los especifico. Pero básicamente, lo que debes saber es lo siguiente:
- PCIe CEM 5.1 no es más que un PCIe 5.0 con ATX v3.1. La especificación ATX v3.0 se lanzó en febrero de 2022, y un año después hubo una actualización. El 13 de septiembre de 2023, salió la ATX v3.1, su sucesora, con cambios notables como el nuevo conector 12V-2×6, que reemplaza al 12VHPWR, el tiempo de retención más corto y nuevos ajustes en los pines del conector 12+4 para niveles de potencia sostenida de 150W y 0W. El nuevo conector 12V-2×6 y ajustes en el tiempo de retención. Se recomienda un tiempo de retención de más de 16 ms con un 80% de carga, no a carga completa. El nuevo conector 12V-2×6 es más seguro y tiene mejor rendimiento. Se han realizado mejoras notables, como pines más largos y un estado de cero vatios para evitar problemas de conexión y fusión del conector.
- Además, se permiten excitaciones de potencia en el riel 12V extraído del conector de la tarjeta PCIe, y se incrementa el límite de corriente en el riel 12V en el slot PCIe. Pero, por lo demás, es idéntico en rendimiento al PCIe 5.0…
Ahora ya sabes qué es. No obstante, algunos fabricantes puede que ni siquiera denominen a sus modelos como PCIe 5.1, sino que simplemente los sigan denominando PCIe 5.0 para no llevar a confusión…
