什么是外围组件互连高速 (PCIe)？

外围组件互连高速总线 (PCIe) 是一种高速串行计算机扩展总线标准，用于将设备连接到主板。它于 2004 年首次推出，以替代以前的 PCI 和 AGP 方式。PCIe 允许处理器与各种扩展卡（例如显卡、声卡和网络适配器）之间进行更快的通信。它已成为现代计算机和服务器中用于高速数据传输的最广泛使用的互连技术。

PCIe 概述

PCIe接口基于数据包架构，这意味着数据以小信息包的形式发送。这允许处理器和扩展卡之间更有效地通信。PCIe使用点对点拓扑，这意味着每个设备都与处理器有专用连接。这种拓扑比以前标准中使用的共享总线架构更高效，因为它消除了设备等待访问总线的需要。

PCIe 的主要特性

PCIe 具有几个关键特性，使其优于其他外围互连。首先也是最明显的是它的速度。当前版本 PCIe 4.0 可以实现每通道高达 16GB/s 的速率。这比 PCIe 3.0 快两倍，后者的最大速度为每通道 8GB/s。PCIe 的另一个关键特性是它的可扩展性。PCIe 允许添加更多通道以增加带宽。这对于显卡等设备来说很重要，因为它们需要高带宽来快速传输大量数据。最后，PCIe 支持热插拔，允许在运行时在系统中添加或删除小部件，而不会造成任何损坏或中断。

PCIe 的演进和世代

PCIe 技术多年来不断发展，每一代都在上一代的基础上有所改进。PCIe 1.0 于 2003 年推出，每通道最高速度为 2.5GB/s。PCIe 2.0 于 2007 年发布，每通道最高速度为 5GB/s。PCIe 3.0 于 2010 年推出，每通道最高速度为 8GB/s。最后，PCIe 4.0 于 2017 年发布，每通道最高速度为 16GB/s。

PCIe 各代之间的差异

每一代 PCIe 都为技术带来了改进。不同时代的主要区别之一是速度。如前所述，每一代新产品的速度都比上一代快一倍。另一个区别是通道数量。PCIe 1.0 和 2.0 最多有 16 条通道，而 PCIe 3.0 和 4.0 最多可支持 64 条通道。最后，新一代 PCIe 引入了新功能，例如支持更耗电的设备以及增强的纠错能力。

PCIe 相对于其他外设互连的优势

PCIe 优于其他外围互连有几个原因。首先是它的速度。PCIe 的速率远高于其他互连，例如 USB 和 SATA。这使其成为需要高带宽的设备（例如显卡）的理想选择。PCIe 的另一个好处是它的可扩展性。PCIe 允许添加更多通道以增加带宽，而其他互连则无法做到这一点。最后，PCIe 支持热插拔，这使得可以在不中断系统的情况下添加或移除设备。总之，PCIe 是在计算机处理器和扩展设备之间传输数据的最有效方式。