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PCIE介绍

2024-05-13 188 0

PCI Express,从技术上讲是外围组件互连Express,但通常缩写为PCIe或PCI-E,是计算机内部设备的标准连接。
通常,PCI Express指的是主板上接受基于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ISA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。如今,许多计算机主板仅使用PCIe插槽制造。
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PCI Express是如何工作的?

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

PCI Express接口允许设备与主板以及其他硬件之间进行高带宽通信。

虽然不是很常见,但存在一种外部版本的PCI Express,毫不奇怪地称为外部PCI Express,但通常缩写为ePCIe。

ePCIe设备是外部的,需要一根特殊的电缆将外部ePCIe装置通过ePCIe端口连接到计算机,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,视频卡是第一批利用PCIe提供的改进的计算机外设。

虽然视频卡仍然是你能找到的最常见的PCIe卡类型,但其他设备也越来越多地使用PCIe连接而不是PCI连接,这些设备可以更快地连接到主板、CPU和RAM。

例如,许多高端声卡现在都使用PCI Express,越来越多的有线和无线网络接口卡也使用PCI Express。

在视频卡之后,硬盘驱动器控制器卡可能是从PCIe中受益最多的。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内置了SSD,极大地改变了存储设备在计算机内部的连接方式。

什么是PCIe SSD?

当然,随着PCIe在较新的主板中完全取代PCI和AGP,几乎所有依赖这些旧接口的内部扩展卡都在重新设计,以支持PCI Express。更新包括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?如何判断您的计算机是否支持哪个?如果你有PCI Express x1卡,但你只有PCI Express x16端口,这行得通吗?如果没有,你有什么选择?

当你为电脑购买扩展卡(如新的视频卡)时,通常根本不清楚各种PCIe技术中的哪种能与电脑配合使用,或者哪种比另一种更好。

然而,尽管它看起来很复杂,但一旦你了解了PCIe的两个基本信息,它就很简单了:描述物理大小的部分和描述技术版本的部分,这两个部分都在下面解释。

PCIe尺寸:x16与x8与x4与x1

如标题所示,x后面的数字表示PCIe卡或插槽的物理大小,其中x16最大,x1最小。

以下是各种尺寸的形状:

Width Number of Pins Length
PCI Express x1 18 25 mm
PCI Express x4 32 39 mm
PCI Express x8 49 56 mm
PCI Express x16 82 89 mm

无论PCIe插槽或卡的大小,卡或插槽中的小空间即钥匙缺口始终位于引脚11处。换句话说,当您从PCIe x1移动到PCIe x16时,引脚11的长度会不断变长。它允许在一定程度上灵活地将一种尺寸的卡与另一种规格的插槽一起使用。

PCIe卡可安装在主板上至少与它一样大的任何PCIe插槽中。例如,PCIe x1卡将安装在任何PCIe x4、PCIe x8或PCIe x16插槽中。PCIe x8卡可安装在任何PCIe x8或PCIe x16插槽中。

大于PCIe插槽的PCIe卡可以安装在较小的插槽中,但前提是它是开放式的(即,它的末端没有塞子)。

通常,假设您比较的两个卡或插槽支持相同的PCIe版本,那么较大的PCI Express卡或插槽可支持更高的性能。

PCIe版本:4.0与3.0与2.0与1.0

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

以下是不同版本的PCI Express的比较:

Version Bandwidth (per lane) Bandwidth (per lane in an x16 slot)
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版本都前后兼容,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,至少在最低水平上是这样。

正如您所看到的,PCIe标准的主要更新每次都大大增加了可用带宽,大大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,改进了电源管理,但带宽的增加是不同版本之间最重要的变化。

最大限度地提高PCIe兼容性

正如您在上面的尺寸和版本部分所读到的,PCI Express几乎支持您能想象到的任何配置。如果它的身体适合,它可能会起作用,这很好。

然而,需要知道的一件重要事情是,为了获得更高的带宽(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,则该卡只能以支持的速度工作(例如,x16插槽中的64 Gbit/s)。

2013年或更晚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。

如果您在主板支持的PCI版本上找不到任何明确的信息,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?

电子游戏开发商总是希望设计出更逼真的游戏。只有当他们能够将游戏程序中的更多数据传递到你的VR耳机或电脑屏幕中时,他们才能做到这一点;需要更快的接口才能实现这一点。

正因为如此,PCI Express不会继续独占鳌头,固步自封。PCI Express 3.0速度惊人,但全世界都希望更快。

PCI Express 5.0于2019年批准并发布,支持每条通道31.504 GB/s(3938 MB/s)的带宽,是PCIe 4.0的两倍。

科技行业有许多其他非PCIe接口标准,但由于这些标准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。

翻译原文:https://www.lifewire.com/pci-express-pcie-2625962

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