什麽是PCIe?PCIe4.0有(yǒu)那(nà)麽好嗎?
我們在購買主闆的時(shí)候除了考慮超頻不超頻外還(hái)有(yǒu)一個(gè)值得(de)注意的地方,那(nà)就是這個(gè)主闆支持不支持Pcie4.0,不支持Pcie4.0的主闆我們一般不會(huì)去考慮的。特别是在AMD首發了Ryzen 3000系列CPU(三代銳龍)、X570芯片組、RX5700系列顯卡的時(shí)候,專門(mén)強調了很(hěn)重要的一點就是PCIe的版本從3.0升級到了4.0。有(yǒu)的朋友(yǒu)可(kě)能要問了,什麽是PCIe?它起到什麽作(zuò)用?PCIe能接哪些(xiē)設備?PCIe4.0是不是隻是一個(gè)噱頭,實際上(shàng)并沒有(yǒu)什麽意義?
我們先來(lái)了解下什麽是PCIe。大(dà)家(jiā)應該知道(dào),在早些(xiē)年前,也就是電(diàn)腦(nǎo)剛普及的時(shí)候,我們的電(diàn)腦(nǎo)當中不同的設備的總線接口是不一樣的,比如聲卡隻能用聲卡的接口,網卡隻能用網卡的接口,顯卡隻能用顯卡的接口,而且品牌不同接口也不一樣。所以我們在裝電(diàn)腦(nǎo)的時(shí)候,在選主闆的時(shí)候一定要看清楚這個(gè)主闆上(shàng)有(yǒu)什麽樣的接口,我要裝的聲卡、網卡、顯卡要确保能用上(shàng)它的接口。這就對我們的裝機和(hé)之後的硬件升級帶來(lái)了很(hěn)多(duō)局限性。
為(wèi)了解決這一難題,IBM聯合Intel為(wèi)他們的PC/AT制(zhì)定了一個(gè)接口标準。這個(gè)接口就是ISA總線,由于ISA的兼容性好,以至于在上(shàng)世紀80年代中使用最廣泛的總線标準了,但(dàn)缺點也很(hěn)明(míng)顯,因為(wèi)是用的并行(xíng)總線,再加上(shàng)抗幹擾技(jì)術(shù)不成熟,它的頻率很(hěn)難做(zuò)的很(hěn)高(gāo)。它的帶寬隻有(yǒu)8MB/S,插上(shàng)設備後它不能自動配置,必須手動分配資源,而且隻能最大(dà)支持6個(gè)外圍設備,還(hái)會(huì)受到CPU外頻的影(yǐng)響。ISA是第一代總線,現在的主闆上(shàng)已經看不到這種接口了。
由于ISA有(yǒu)這麽多(duō)弊端再加上(shàng)我們對外圍設備的性能越來(lái)越高(gāo),ISA并不能滿足我們的需求,也就慢慢被淘汰了。取而代之的則是PCI總線了,在PC/98規範中PCI代替了ISA。PCI接口相對于ISA帶寬的提升非常明(míng)顯,達到了132MB/S,如果數(shù)據位寬升級到64位其帶寬能達到264MB/S。它在插上(shàng)設備後可(kě)以自動配置,不像ISA那(nà)樣還(hái)要去手動配置。而且PCI不依賴具體(tǐ)的某款CPU的獨立總線,不像ISA那(nà)樣必須在指定的CPU上(shàng)才能用。PCI還(hái)解決了硬件中斷共享的一些(xiē)相關問題,相比ISA可(kě)是有(yǒu)了相當大(dà)的提升。但(dàn)它也一樣有(yǒu)明(míng)顯的缺陷,PCI和(hé)ISA都是采用了并行(xíng)傳輸,所以頻率依舊(jiù)不高(gāo),雖比ISA快了不少(shǎo)但(dàn)還(hái)是沒能達到我們的期望。還(hái)有(yǒu)就是PCI采用的是共享總線機制(zhì),在高(gāo)負載下很(hěn)多(duō)設備同時(shí)搶帶寬。PCI還(hái)不支持熱插拔。PCI是第二代總線,現在古董點的電(diàn)腦(nǎo)還(hái)在用。
為(wèi)了改善PCI的缺陷,技(jì)術(shù)上(shàng)再一次改革,也就有(yǒu)了現在的PCIe總線接口了。PCIe全稱是PCI Express,它是一種全新的總線接口。Intel在2001年的時(shí)候就提出了要用一種新的技(jì)術(shù)取代PCI總線與各種芯片的內(nèi)部連接,繼ISA和(hé)PCI總線之後的第三代I/O總線,剛開(kāi)始的時(shí)候叫3GIO,直到PCIe交由PCI-SIG認證發布後才改為(wèi)PCI-Express。PCIe的優勢是數(shù)據傳輸速度快、抗幹擾強、傳輸距離遠、功耗低(dī)等。
PCIe有(yǒu)兩個(gè)存在形态,一個(gè)是接口,一個(gè)是通(tōng)道(dào)。
接口形态就是主闆上(shàng)那(nà)個(gè)很(hěn)長的插槽,也就是我們平時(shí)用來(lái)插顯卡的那(nà)個(gè)插槽。PCIe可(kě)不隻是插顯卡那(nà)麽簡單,除了顯卡還(hái)可(kě)以接PCIe接口的固态硬盤、無線網卡、有(yǒu)線網卡、聲卡、視(shì)頻采集卡等。(插圖)還(hái)可(kě)以把PCIe轉換成其他類型的接口,比如PCIe轉M.2,PCIe轉USB,PCIe轉Type-C等。隻要是高(gāo)帶寬需要的設備沒有(yǒu)PCIe插不上(shàng)的,其用途相當的廣泛。
PCIe除了接口形式,它還(hái)可(kě)以作(zuò)為(wèi)通(tōng)道(dào)的形式存在,我們最常用的M.2固态硬盤接口,表面上(shàng)是M.2連接我們的固态硬盤,但(dàn)起到數(shù)據傳輸作(zuò)用的卻是PCIe通(tōng)道(dào)。簡單的講,M.2接口就是換了外形的PCIe接口。
PCIe的帶寬并不同統一的,分為(wèi)PCIe X1、PCIe X2、PCIe X4P、PCie X8、Pcie X16,至于速度嘛,PCIe X1速度最慢,PCIe X2是X1的2倍,X4是X2的2倍,以此類推X16是X8的2倍。其中較短(duǎn)的PCIe設備可(kě)以插在較長的PCIe插槽裏的,它是可(kě)以正常運行(xíng)的,隻是浪費了我們的帶寬而已;同樣較長的PCIe設備也可(kě)以插在較短(duǎn)的PCIe插槽裏(尾部非閉合),不過這樣不能發揮出全部性能罷了。
最後說下PCIe的各個(gè)版本的傳輸速度,随着我們的顯卡、硬盤、網卡等這些(xiē)設備在性能上(shàng)的不斷提升,PCIe1.0的速度很(hěn)快就不夠用了,由于PCIe目前非常穩定成熟,所以沒必要去改革換代,接口形狀和(hé)通(tōng)訊協議也不需要改動,隻需提提速就可(kě)以了,這就有(yǒu)了後面的PCIe2.0、PCIe3.0、PCIe4.0,幾乎每一代都比上(shàng)一代速度提升了一倍。而且PCIe是可(kě)以向下兼容的,PCIe1.0的設備可(kě)以插到2.0接口上(shàng)用,2.0的設備也可(kě)以插到1.0接口上(shàng)用,隻是不能發揮全部性能。下面用一張圖說明(míng)一下PCIe1.0到PCIe4.0版本下X1、X2、X4、X8、X16的速度。
通(tōng)常近幾年我們買的主闆基本都上(shàng)PCIe3.0的(圖),所以目前M.2固态硬盤順序讀寫速度最高(gāo)隻能達到3G多(duō)每秒(miǎo)(圖),是因為(wèi)目前M.2接口所用的總線都是PCIe3.0X4(速度上(shàng)限4GB/S)。要知道(dào)PCIe4.0比3.0速度又提升了一倍,想像一下如果換上(shàng)PCIe4.0接口的固态硬盤會(huì)是什麽速度呢?PCIe4.0并不是噱頭,它确實能大(dà)幅度提升我們電(diàn)腦(nǎo)的性能。
最後補充一點,PCIe4.0确實更快更強,但(dàn)畢竟剛起步,支持4.0的産品并不多(duō),貌似隻有(yǒu)三星的980Pro支持,但(dàn)價格要比普通(tōng)貴不少(shǎo)。随着PCIe4.0應用到主流PC中,取代3.0是早晚的趨勢。如果不是遊戲發燒友(yǒu),為(wèi)了追求極限性能去升級主闆和(hé)硬盤,對于一般用戶來(lái)說,等到PCIe4.0全面普及再入手就可(kě)以了,那(nà)時(shí)候價格更低(dī)、支持的産品也越豐富,當然了,那(nà)個(gè)時(shí)候說不定PCIe5.0已經出來(lái)了。