PCIe (Peripheral Component Interconnect Express) ist der Standard-Bus, über den Grafikkarten, NVMe-SSDs, Netzwerkkarten und viele andere Erweiterungskarten mit dem Motherboard verbunden werden. Er löst die älteren Busse PCI und AGP ab und bietet pro Lane eine eigene schnelle Punkt-zu-Punkt-Verbindung.
Lanes und Bandbreite
PCIe arbeitet mit Lanes: Jede Lane ist eine unabhängige Datenverbindung in beide Richtungen. Übliche Slot-Größen sind x1, x4, x8 und x16 — die Zahl gibt die Anzahl der Lanes an. Mit jeder Generation (PCIe 3.0, 4.0, 5.0) verdoppelt sich die Datenrate pro Lane:
- PCIe 3.0: ~1 GB/s pro Lane (x16 ≈ 16 GB/s)
- PCIe 4.0: ~2 GB/s pro Lane (x16 ≈ 32 GB/s)
- PCIe 5.0: ~4 GB/s pro Lane (x16 ≈ 64 GB/s)
Wofür wird PCIe genutzt?
- Grafikkarten: Fast immer im x16-Slot — die GPU ist der größte PCIe-Nutzer.
- NVMe-SSDs: Moderne NVMe-SSDs im M.2-Format nutzen 4 PCIe-Lanes und erreichen so mehrere GB/s.
- Netzwerk- und Erweiterungskarten: 10-Gbit-Ethernet, WLAN, Soundkarten, Capture-Karten.
- RAID-Controller: Verbinden viele Festplatten für RAID-Verbünde.
Kompatibilität und Rückwärtskompatibilität
PCIe ist abwärtskompatibel: Eine PCIe-4.0-Karte funktioniert in einem PCIe-3.0-Slot (mit reduzierter Bandbreite) und umgekehrt. Auch kleinere Karten passen in größere Slots (z.B. x1-Karte im x16-Slot). Entscheidend ist am Ende, dass CPU und Chipsatz genug Lanes bereitstellen.
Verwandte Grundlagen: GPU, NVMe, SSD vs. HDD und RAID-Verbünde.