什么是PCI Express?PCIe通道、插槽和版本是否重要?

什么是PCI Express?PCIe通道、插槽和版本是否重要?
PCI-Express现在是一种流行的技术,很多人都在问它是什么,它做什么,为什么对支持PCI-Express 4.0的图形卡、固态驱动器和主板如此大惊小怪。在本文中,我们将回答这些问题。我们还将尝试阐明什么是PCIe通道,有哪些类型的PCIe插槽,以及PCI Express 4.0中的新功能。如果你想了解更多,请继续阅读:

什么是PCI Express,它代表什么?你知道吗

PCI Express代表外围组件互连Express,表示将外围硬件连接到计算机主板的标准接口。换句话说,PCI Express或PCIe缩写是一种接口,用于将内部扩展卡(如图形卡、声卡、以太网和Wi-Fi适配器)连接到主板。此外,PCI Express还用于连接某些类型的通常非常快的固态驱动器。

现代主板上的PCI Express端口

有哪些类型的PCI Express插槽和大小,以及PCIe通道的含义是什么?你知道吗

为了将扩展卡与主板互连,PCI Express使用物理插槽。主板上常见的PCI Express插槽有PCIe x1、PCIe x4、PCIe x8和PCIe x16。“x”字母后面的数字告诉我们PCI Express插槽的物理尺寸,而PCI Express插槽的物理尺寸又由其上的管脚数决定。数字越高,PCIe插槽越长,将扩展卡互连到插槽的管脚越多。
此外,“x”数字还告诉您该扩展槽中有多少车道可用。以下是常用PCIe插槽的比较:

  • PCIe x1:具有1个通道、18个引脚和25 mm长
  • PCIe x4:具有4个通道、32个引脚和39 mm长
  • PCIe x8:具有8个通道、49个引脚和56 mm长
  • PCIe x16:具有16个通道、82个引脚和89 mm长

什么是PCI Express?PCIe通道、插槽和版本是否重要?
PCI Express通道是主板芯片组与PCIe插槽或主板的其他设备(如处理器插槽、M.2 SSD插槽、网络适配器、SATA控制器或USB控制器)之间的路径。

在PCI Express中,每个通道都是独立的,这意味着它不能在不同的设备之间共享。例如,如果图形卡连接到PCIe x16插槽,则意味着它有16个独立的专用通道。除图形卡外,其他任何组件都不能使用这些通道。
这里有一个想法可以让你更容易理解什么是PCI-Express车道:想象一下PCI-Express是一条高速公路,在上面行驶的汽车就是正在传输的数据。高速公路上可用的车道越多,可以在上面行驶的汽车就越多;PCIe车道越多,可以传输的数据就越多。
什么是PCI Express?PCIe通道、插槽和版本是否重要?
pciexpress就像一条高速公路,PCIe通道是它的…通道
PCI Express卡可以安装在主板上任何可用的PCIe插槽上,只要该插槽不小于扩展卡。例如,您可以在PCIe x16插槽中安装PCIe x1卡。然而,你不能做相反的事。例如,您可以在PCIe x16插槽中安装PCIe x1声卡,但不能在PCIe x1插槽中安装PCIe x16图形卡。

有哪些PCI Express版本,它们支持什么样的数据传输速度(带宽)?你知道吗

目前使用的PCI Express有四个版本:PCI Express 1.0、PCI Express 2.0、PCI Express 3.0和PCI Express 4.0。每个PCIe版本支持的带宽大约是以前PCIe的两倍。以下是它们各自提供的:

  • PCI Express 1.0:每条通道的带宽250 MB/s
  • PCI Express 2.0:每条通道的带宽500 MB/s
  • PCI Express 3.0:每车道带宽984.6 MB/s
  • PCI Express 4.0:每条通道的带宽1969 MB/s

请记住,PCIe插槽不仅可以提供一个通道,还可以提供更多通道?我们共享的带宽值乘以PCIe插槽上可用的通道数。如果要计算某个扩展卡的可用带宽,必须将其每个通道的PCIe带宽乘以可用于该扩展卡的通道数。
例如,支持PCI Express 4.0并连接到PCIe x16插槽的图形卡的总带宽约为31.51 GB/s。这是1969 MB/s乘以16(每个通道的PCIe带宽*16通道)的结果。令人印象深刻,对吧?
以下是将PCI Express通道考虑在内时PCI Express版本的扩展方式:
什么是PCI Express?PCIe通道、插槽和版本是否重要?
PCI Express版本和带宽
在未来,会有新的PCI Express版本出现,如PCI Express 5.0和PCI Express 6.0。PCIe 5.0规范已于2019年夏天最终确定,每个通道的带宽高达3938 MB/s,x16配置的带宽高达63 GB/s。然而,我们可能不会很快在消费级计算机硬件上看到它。

最新的PCI Express 4.0是否广泛可用?你知道吗

目前,PCI Express 4.0是适用于家庭电脑的最快规范。然而,PCI Express 4.0仅由AMD在其最新主板上提供支持,这些主板基于X570芯片组和第三代AMD Ryzen处理器。除非您有这些,否则购买支持PCIe
使用AMD X570芯片组的主板,支持PCI Express 4
说到这里,尽管已经有许多支持PCIe 4.0的SSD,但唯一能在PCIe 4.0上工作的图形卡是AMD的Radeon RX 5000s,例如Radeon RX 5700 XT和Radeon RX 5700。英特尔尚未在其任何硬件上提供对PCI Express 4.0的支持。

¨AMD Radeon RX 5700 XT:支持PCI Express 4.0的图形卡

PCI Express 4.0如何影响图形卡的速度?你知道吗

有人问了一个有趣的问题:更快、更新的PCI Express 4.0规范是否会对图形卡的速度产生积极影响?快速回答是,它没有,而且每秒不会获得更多帧!原因如下:
在玩游戏时,图形卡使用其专用RAM(GDDR)保存用于在屏幕上渲染帧的纹理。除了GPU时钟,图形内存对于每秒获得多少帧是最重要的。
当图形卡需要与处理器通信或从系统内存(计算机的RAM)加载纹理时,它只需要使用将其连接到主板的PCI-Express接口。这是不应该经常发生的,因为现代图形卡有很多自己专用的RAM。而且,即使发生这种情况,一旦纹理通过PCI Express接口从系统RAM传输并加载到图形卡的内存中,它们也会留在那里。原因是图形内存比系统的RAM快很多倍。

现在可用的图形卡都不需要PCI Express 4.0 x16插槽提供的全部带宽。有关更多信息,请阅读我们关于PCI Express 4.0与PCI Express 3.0在当今台式计算机中的影响的分析:PCI Express 4与PCIe 3:性能是否有所提高?

PCI Express版本兼容性如何?你知道吗

所有PCI Express版本都彼此兼容。例如,即使您将PCI Express 4.0图形卡连接到仅支持PCI Express 3.0甚至2.0的主板,它也可以工作。然而,PCI Express接口的带宽受到最小因素的限制。例如,如果将PCI Express 4.0 SSD连接到仅支持PCI Express 3.0的主板,则该SSD可在PCIe 3.0上工作。它不能访问7.88gb/s的带宽,只能使用3.94gb/s,因此它的最大理论速度降低了一半。

关于PCI Express,您还有其他问题吗?你知道吗

现在,您应该对什么是PCI Express有了更好的了解,并进一步了解不同类型的PCIe插槽、通道和版本。你还有什么问题需要我们回答吗?如果你这样做了,或者如果你有什么要补充这篇文章,不要犹豫,请在下面留下评论。

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