PCI Express

PCI Express,技术上称为外围组件互连Express,但通常缩写为PCIePCI-E,是计算机内部设备的标准连接。

通常,PCI Express 是指主板上接受基于 PCIe 的扩展卡的实际扩展插槽以及扩展卡本身的类型。PCI Express几乎取代了AGP和PCI,两者都取代了最古老的广泛使用的连接类型ISA。

虽然计算机可能包含各种类型的扩展槽,但PCI Express被认为是标准的内部接口。如今,许多计算机主板使用PCIe插槽制造。
 4个PCI Express 连接器的图示
 

PCI Express 如何工作?

与PCI和AGP等旧标准一样,基于PCI Express的设备(如本页照片所示)物理滑入主板上的PCI Express插槽。

PCI Express 接口允许设备与主板和其他硬件之间进行高带宽通信。虽然不是很常见,但存在PCI Express的外部版本,毫不奇怪地称为外部PCI Express,但通常缩写为ePCIe

ePCIe 设备是外部设备,需要一根特殊的电缆才能通过 ePCIe 端口将外部 ePCIe 设备连接到计算机,该端口通常位于计算机背面,由主板或特殊的内部 PCIe 卡提供。

存在哪些类型的PCI Express卡?

由于对更快、更逼真的视频游戏和视频编辑工具的需求,视频卡是利用 PCIe 提供的改进的第一种计算机外围设备。
 
虽然视频卡仍然是最常见的 PCIe 卡类型,但其他受益于与主板、CPU 和 RAM 的更快连接的设备也越来越多地使用 PCIe 连接而不是 PCI 连接制造。
 
例如,许多高端声卡现在使用PCI Express,越来越多的有线和无线网络接口卡也是如此。
 
继显卡之后,硬盘驱动器控制器卡可能是从 PCIe 中受益最大的。将高速 PCIe 存储设备(如 SSD)连接到此高带宽接口,可以更快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的 SSD,极大地改变了存储设备在计算机内部的连接方式。
 
当然,随着PCIe在较新的主板中完全取代PCI和AGP,几乎所有依赖于这些旧接口的内部扩展卡类型都在重新设计以支持PCI Express。更新包括USB扩展卡,蓝牙卡等。
 

有哪些不同的 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否支持哪个?如果您有PCI Express x1卡,但只有PCI Express x16端口,这是否有效?如果没有,您有什么选择?
 
困惑?不用担心;你并不孤单!
 
当您为计算机购买扩展卡(如新视频卡)时,通常根本不清楚各种 PCIe 技术中的哪些适用于您的计算机,或者哪种技术优于另一种。
 
然而,尽管看起来很复杂,但一旦您了解了有关 PCIe 的两个基本信息,它就非常简单了:描述物理尺寸的部分和描述技术版本的部分,两者都在下面解释。
 

PCIe 尺寸:x16 与 x8 与 x4 与 x1

如标题所示,x 后面的数字表示 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:
 
PCI 快递尺寸比较表
宽度 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,密钥槽口(卡或插槽中的小空间)始终位于引脚 11。换句话说,当您从 PCIe x1 移动到 PCIe x16 时,引脚 11 的长度会越来越长。它允许灵活地使用一种尺寸的卡和另一种尺寸的插槽。

PCIe 卡适合主板上至少与其大小一样大的任何 PCIe 插槽。例如,PCIe x1 卡适合任何 PCIe x4、PCIe x8 或 PCIe x16 插槽。PCIe x8 卡适合任何 PCIe x8 或 PCIe x16 插槽。

大于 PCIe 插槽的 PCIe 卡可以放入较小的插槽中,但前提是它是开放式的(即,它的末端没有挡块)。
通常,较大的 PCI Express 卡或插槽支持更高的性能,假设您要比较的两个卡或插槽支持相同的 PCIe 版本。
 
您可以在 pinouts.ru 网站上看到完整的引脚排列图。
 

PCIe 版本:4.0 与 3.0 与 2.0 与 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。
 
以下是各种版本的PCI Express的比较:
 
PCI 高速链路性能比较表
版本 带宽(每通道) 带宽(x16 插槽中每个通道)
PCI Express 1.0 2 千兆字节/秒 (250 MB/秒) 32 千兆字节/秒 (4000 MB/秒)
PCI Express 2.0 4 千兆字节/秒 (500 MB/秒) 64 千兆字节/秒 (8000 MB/秒)
PCI Express 3.0 7.877 千兆字节/秒 (984.625 MB/秒) 126.032 千兆字节/秒 (15754 兆字节/秒)
PCI Express 4.0 15.752 千兆字节/秒 (1969 兆字节/秒) 252.032 千兆字节/秒 (31504 兆字节/秒)
 
 
所有 PCI Express 版本都向后和向前兼容,这意味着无论 PCIe 卡或主板支持哪个版本,它们都应该协同工作,至少在最低水平上。
如您所见,PCIe 标准的主要更新每次都大大增加了可用的带宽,从而显着增加了连接硬件可以执行的操作的潜力。
版本改进还修复了错误、添加了功能和改进的电源管理,但带宽的增加是版本之间需要注意的最显着变化。
 

最大化 PCIe 兼容性

正如您在上面的大小版本部分中阅读的那样,PCI Express 几乎支持您能想象到的任何配置。如果它身体健康,它可能会起作用,这非常好。

但是,要知道的一件重要事情是,要获得增加的带宽(通常等同于最佳性能),您需要选择主板支持的最高 PCIe 版本并选择适合的最大 PCIe 尺寸。

例如,PCIe 3.0 x16 视频卡将为您提供最佳性能,但前提是您的主板还支持 PCIe 3.0 并且具有空闲的 PCIe x16 插槽。如果您的主板仅支持 PCIe 2.0,则卡只能达到支持的速度(例如,x16 插槽中的 64 Gbit/s)。
 
2013 年或之后制造的大多数主板和计算机可能支持 PCI Express v3.0。如果您不确定,请查看您的主板或计算机手册。
 
如果您找不到有关主板支持的 PCI 版本的任何明确信息,我们建议您购买最大和最新版本的 PCIe 卡,当然,只要它适合。
 

什么将取代PCIe?

视频游戏开发人员一直在寻求设计更逼真的游戏。只有当他们可以将更多数据从他们的游戏程序传递到您的VR耳机或计算机屏幕时,他们才能做到这一点;为此,需要更快的接口。
正因为如此,PCI Express不会继续占据至高无上的地位,固步自封。PCI Express 3.0 速度惊人,但世界想要更快。PCI Express 5.0 于 2019 年批准和发布,支持每通道 31.504 GB/s (3938 MB/s) 的带宽,是 PCIe 4.0 提供的带宽的两倍
技术行业还有许多其他非 PCIe 接口标准,但由于它们需要对硬件进行重大更改,PCIe 有望在未来一段时间内保持领先地位。

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