PCI Express(PCIe)

PCI Express定义

PCI Express技术上称为Peripheral Component Interconnect Express,但通常缩写为PCIePCI-E ,是计算机内部设备的标准连接类型。

一般来说,PCI Express是指主板上实际接受基于PCIe扩展卡的扩展插槽以及扩展卡本身的类型。

PCI Express几乎取代了AGP和PCI,两者都取代了最早被广泛使用的名为ISA的连接类型。

虽然计算机可能包含各种类型的扩展插槽,但PCI Express被认为是标准的内部接口。 今天许多计算机主板都只使用PCI Express插槽制造。

PCI Express如何工作?

与PCI和AGP等较老的标准类似,基于PCI Express的设备(如本页照片中所示)实际上会滑入主板上的PCI Express插槽。

PCI Express接口允许设备和主板之间的高带宽通信以及其他硬件

虽然不常见,但PCI Express的外部版本也存在, 不出所料称为External PCI Express,但通常缩短为ePCIe

作为外部设备的ePCIe设备需要一根特殊的电缆,通过位于计算机背面的ePCIe端口,通过主板或专用内部PCIe卡提供的任何外部ePCIe设备连接到计算机。

存在哪些类型的PCI Express卡?

由于需要更快更真实的视频游戏和视频编辑工具, 视频卡是第一种利用PCIe提供的改进功能的计算机外围设备。

尽管视频卡仍然是最常见的PCIe卡类型,但其他设备也可以通过PCIe连接而不是PCI连接,从而更快地连接到主板, CPURAM

例如,许多高端声卡现在都使用PCI Express,有线和无线网络接口卡的数量也在不断增加。

硬盘驱动器控制卡可能是PCIe后最受益于视频卡的。 将高速SSD驱动器连接到此高带宽接口可以更快速地读取和写入驱动器。 一些PCIe硬盘驱动器控制器甚至包括内置SSD,彻底改变了传统上存储设备在计算机内连接的方式。

当然,在新款主板中PCIe完全取代PCI和AGP的情况下,几乎所有依赖这些较旧接口的内部扩展卡都将重新设计以支持PCI Express。 这包括USB扩展卡,蓝牙卡等。

什么是不同的PCI Express格式?

PCI Express x1 ... PCI Express 3.0 ... PCI Express x16 。 'x'是什么意思? 你如何判断你的电脑是支持哪一种? 如果你有一个PCI Express x1卡,但你只有一个PCI Express x16端口,这是否工作? 如果不是,你有什么选择?

困惑? 别担心,你并不孤单!

当你为计算机购买扩展卡时,通常并不十分清楚,比如新的视频卡,各种PCIe技术中的哪一种与您的计算机配合使用,或哪一种比另一种更好。

然而,尽管看上去很复杂,但一旦理解了关于PCIe的两个重要信息:描述物理尺寸的部分和描述技术版本的部分(下面将对此进行解释),实际上它非常简单。

PCIe尺寸:x16 vs x8 vs x4 vs x1

如标题所示,x之后的数字表示PCIe卡或插槽的物理尺寸,其中x16最大,x1最小。

以下是各种尺寸的形成方式:

引脚数 长度
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

无论PCIe插槽或卡的大小如何, 关键缺口 ,卡或插槽中的小空间始终位于引脚11处

换句话说,当您从PCIe x1移至PCIe x16时,引脚11的长度会越来越长。 这允许一些灵活性使用另一种大小的插槽。

PCIe卡适用于至少与主板一样大的主板上的任何PCIe插槽。 例如,PCIe x1卡将适用于任何PCIe x4,PCIe x8或PCIe x16插槽。 PCIe x8卡将适用于任何PCIe x8或PCIe x16插槽。

比PCIe插槽大的PCIe卡可以安装在较小的插槽中,但只有当该PCIe插槽是开放式(即在插槽末尾没有挡块时)时才适用。

一般来说,假设您比较的两个卡或插槽支持相同的PCIe版本,则较大的PCI Express卡或插槽支持更高的性能。

您可以在pinouts.ru网站上查看完整的引脚图。

PCIe版本:4.0 vs 3.0 vs 2.0 vs 1.0

您在产品或主板上找到的PCIe后的任何数字都表示支持的PCI Express规范的最新版本号

以下是不同版本PCI Express的比较:

带宽(每通道) 带宽(每个通道在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版本都是向前和向后兼容的,这意味着无论PCIe卡或主板支持哪种版本,它们都应该一起工作,至少在最低水平上。

正如您所看到的,PCIe标准的主要更新大大增加了每次可用的带宽,极大地增加了连接硬件的潜力。

版本改进还修复了错误,增加了功能并改进了电源管理,但带宽的增加是从版本到版本最重要的变化。

最大化PCIe兼容性

正如您在上述尺寸版本部分中阅读的那样,PCI Express支持几乎所有您可以想象的配置。 如果它身体健康,它可能适用...这是伟大的。

然而,要了解的重要一点是,要获得更高的带宽(通常相当于最高的性能),您需要选择主板支持的最高PCIe版本,并选择适合的最大PCIe大小。

例如,PCIe 3.0 x16视频卡将为您提供最佳性能,但前提是您的主板也支持PCIe 3.0并具有免费的PCIe x16插槽。 如果您的主板仅支持PCIe 2.0,则该卡只能支持支持的速度(例如,x16插槽中的64 Gbit / s)。

大多数在2013年或以后制造的主板和计算机可能都支持PCI Express v3.0。 如果你不确定,请检查你的主板或电脑手册。

如果您在主板支持的PCI版本上找不到任何明确的信息,我建议购买最大版本和最新版本的PCIe卡,当然,只要它适合。

什么将取代PCIe?

视频游戏开发人员总是希望设计出更加逼真的游戏,但只有在游戏程序能够将更多数据传递到您的VR耳机或计算机屏幕并且需要更快的接口才能实现的情况下,游戏开发者们才会这样做。

正因为如此,PCI Express将不会继续坚守其荣誉。 PCI Express 3.0速度惊人,但世界需要更快。

预计到2019年完成的PCI Express 5.0将支持每通道31.504 GB / s(3938 MB / s)的带宽,是PCIe 4.0的两倍 。 技术行业还有许多其他非PCIe接口标准,但由于它们需要进行重大硬件更改,因此PCIe在未来一段时间内仍将保持领先地位。