PCI Express(PCIe)

PCI Express定義

PCI Express技術上稱為Peripheral Component Interconnect Express,但通常縮寫為PCIePCI-E ,是計算機內部設備的標準連接類型。

一般來說,PCI Express是指主板上實際接受基於PCIe擴展卡的擴展插槽以及擴展卡本身的類型。

PCI Express幾乎取代了AGP和PCI,兩者都取代了最早被廣泛使用的名為ISA的連接類型。

雖然計算機可能包含各種類型的擴展插槽,但PCI Express被認為是標準的內部接口。 今天許多計算機主板都只使用PCI Express插槽製造。

PCI Express如何工作?

與PCI和AGP等較老的標準類似,基於PCI Express的設備(如本頁照片中所示)實際上會滑入主板上的PCI Express插槽。

PCI Express接口允許設備和主板之間的高帶寬通信以及其他硬件

雖然不常見,但PCI Express的外部版本也存在, 不出所料稱為External PCI Express,但通常縮短為ePCIe

作為外部設備的ePCIe設備需要一根特殊的電纜,通過位於計算機背面的ePCIe端口,通過主板或專用內部PCIe卡提供的任何外部ePCIe設備連接到計算機。

存在哪些類型的PCI Express卡?

由於需要更快更真實的視頻遊戲和視頻編輯工具, 視頻卡是第一種利用PCIe提供的改進功能的計算機外圍設備。

儘管視頻卡仍然是最常見的PCIe卡類型,但其他設備也可以通過PCIe連接而不是PCI連接,從而更快地連接到主板, CPURAM

例如,許多高端聲卡現在都使用PCI Express,有線和無線網絡接口卡的數量也在不斷增加。

硬盤驅動器控制卡可能是PCIe後最受益於視頻卡的。 將高速SSD驅動器連接到此高帶寬接口可以更快速地讀取和寫入驅動器。 一些PCIe硬盤驅動器控制器甚至包括內置SSD,徹底改變了傳統上存儲設備在計算機內連接的方式。

當然,在新款主板中PCIe完全取代PCI和AGP的情況下,幾乎所有依賴這些較舊接口的內部擴展卡都將重新設計以支持PCI Express。 這包括USB擴展卡,藍牙卡等。

什麼是不同的PCI Express格式?

PCI Express x1 ... PCI Express 3.0 ... PCI Express x16 。 'x'是什麼意思? 你如何判斷你的電腦是支持哪一種? 如果你有一個PCI Express x1卡,但你只有一個PCI Express x16端口,這是否工作? 如果不是,你有什麼選擇?

困惑? 別擔心,你並不孤單!

當你為計算機購買擴展卡時,通常並不十分清楚,比如新的視頻卡,各種PCIe技術中的哪一種與您的計算機配合使用,或哪一種比另一種更好。

然而,儘管看上去很複雜,但一旦理解了關於PCIe的兩個重要信息:描述物理尺寸的部分和描述技術版本的部分(下面將對此進行解釋),實際上它非常簡單。

PCIe尺寸:x16 vs x8 vs x4 vs x1

如標題所示,x之後的數字表示PCIe卡或插槽的物理尺寸,其中x16最大,x1最小。

以下是各種尺寸的形成方式:

引腳數 長度
PCI Express x1 18 25毫米
PCI Express x4 32 39毫米
PCI Express x8 49 56毫米
PCI Express x16 82 89毫米

無論PCIe插槽或卡的大小如何, 關鍵缺口 ,卡或插槽中的小空間始終位於引腳11處

換句話說,當您從PCIe x1移至PCIe x16時,引腳11的長度會越來越長。 這允許一些靈活性使用另一種大小的插槽。

PCIe卡適用於至少與主板一樣大的主板上的任何PCIe插槽。 例如,PCIe x1卡將適用於任何PCIe x4,PCIe x8或PCIe x16插槽。 PCIe x8卡將適用於任何PCIe x8或PCIe x16插槽。

比PCIe插槽大的PCIe卡可以安裝在較小的插槽中,但只有當該PCIe插槽是開放式(即在插槽末尾沒有擋塊時)時才適用。

一般來說,假設您比較的兩個卡或插槽支持相同的PCIe版本,則較大的PCI Express卡或插槽支持更高的性能。

您可以在pinouts.ru網站上查看完整的引腳圖。

PCIe版本:4.0 vs 3.0 vs 2.0 vs 1.0

您在產品或主板上找到的PCIe後的任何數字都表示支持的PCI Express規範的最新版本號

以下是不同版本PCI Express的比較:

帶寬(每通道) 帶寬(每個通道在x16插槽中)
PCI Express 1.0 2 Gbit / s(250 MB / s) 32 Gbit / s(4000 MB / s)
PCI Express 2.0 4 Gbit / s(500 MB / s) 64 Gbit / s(8000 MB / s)
PCI Express 3.0 7.877 Gbit / s(984.625 MB / s) 126.032 Gbit / s(15754 MB / s)
PCI Express 4.0 15.752 Gbit / s(1969 MB / s) 252.032 Gbit / s(31504 MB / s)

所有PCI Express版本都是向前和向後兼容的,這意味著無論PCIe卡或主板支持哪種版本,它們都應該一起工作,至少在最低水平上。

正如您所看到的,PCIe標準的主要更新大大增加了每次可用的帶寬,極大地增加了連接硬件的潛力。

版本改進還修復了錯誤,增加了功能並改進了電源管理,但帶寬的增加是從版本到版本最重要的變化。

最大化PCIe兼容性

正如您在上述尺寸版本部分中閱讀的那樣,PCI Express支持幾乎所有您可以想像的配置。 如果它身體健康,它可能適用...這是偉大的。

然而,要了解的重要一點是,要獲得更高的帶寬(通常相當於最高的性能),您需要選擇主板支持的最高PCIe版本,並選擇適合的最大PCIe大小。

例如,PCIe 3.0 x16視頻卡將為您提供最佳性能,但前提是您的主板也支持PCIe 3.0並具有免費的PCIe x16插槽。 如果您的主板僅支持PCIe 2.0,則該卡只能支持支持的速度(例如,x16插槽中的64 Gbit / s)。

大多數在2013年或以後製造的主板和計算機可能都支持PCI Express v3.0。 如果你不確定,請檢查你的主板或電腦手冊。

如果您在主板支持的PCI版本上找不到任何明確的信息,我建議購買最大版本和最新版本的PCIe卡,當然,只要它適合。

什麼將取代PCIe?

視頻遊戲開發人員總是希望設計出更加逼真的遊戲,但只有在遊戲程序能夠將更多數據傳遞到您的VR耳機或計算機屏幕並且需要更快的接口才能實現的情況下,遊戲開發者們才會這樣做。

正因為如此,PCI Express將不會繼續堅守其榮譽。 PCI Express 3.0速度驚人,但世界需要更快。

預計到2019年完成的PCI Express 5.0將支持每通道31.504 GB / s(3938 MB / s)的帶寬,是PCIe 4.0的兩倍 。 技術行業還有許多其他非PCIe接口標準,但由於它們需要進行重大硬件更改,因此PCIe在未來一段時間內仍將保持領先地位。