PCIE知识普及

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引言

相信对电脑感兴趣的小伙伴经常会听到PCIE3.0、PCIE4.0这些词汇,那么PCIE到底是什么呢?今天就来介绍一下

什么是PCIE

PCI Express(Peripheral Component Interconnect Express),正式缩写为PCIe或PCI-e,是一种高速串行 计算机 扩展总线标准,旨在取代旧的PCI、PCI-X和AGP总线标准。它是个人电脑显卡、声卡、硬盘驱动器主机适配器、SSD、Wi-Fi和以太网硬件连接的通用主板接口,PCIe 比旧标准有许多改进,包括更高的最大系统总线吞吐量、更少的 I/O 引脚数和更小的物理占用空间、更好的总线设备性能扩展、更详细的错误检测和报告机制(高级错误报告,AER),[3]和本机热插拔功能

PCIE架构

从概念上讲,PCI Express 总线是旧 PCI/PCI-X 总线的高速串行替代品。[7] PCI Express 总线和旧 PCI 之间的主要区别之一是总线拓扑结构;PCI 使用共享并行 总线架构,其中 PCI 主机和所有设备共享一组公共地址、数据和控制线。相比之下,PCI Express 是基于点对点拓扑结构的,使用单独的串行链路将每个设备连接到根联合体(主持人)。由于其共享总线拓扑结构,对旧 PCI 总线的访问是仲裁的(在多个主控的情况下),并且一次仅限于一个主控,在一个方向上。此外,较旧的 PCI 时钟方案将总线时钟限制为总线上最慢的外围设备(无论总线事务中涉及的设备如何)。相比之下,PCI Express 总线链路支持任意两个端点之间的全双工通信,对跨多个端点的并发访问没有内在限制。

在总线协议方面,PCI Express 通信被封装在数据包中。数据和状态消息流量的打包和解包工作由 PCI Express 端口的事务层处理(稍后描述)。电气信号和总线协议的根本差异需要使用不同的机械外形和扩展连接器(因此需要新的主板和新的适配器板);PCI 插槽和 PCI Express 插槽不可互换。在软件层面,PCI Express 保留了与 PCI 的向后兼容性;旧版 PCI 系统软件可以检测和配置较新的 PCI Express 设备,而无需明确支持 PCI Express 标准,但无法访问新的 PCI Express 功能。

PCIE通道

两个设备之间的 PCI Express 链路的大小可以从 1 到 16通道不等。PCI Express 标准定义了 x1、x2、x4、x8 和 x16 的链路宽度。还定义了 PCIe 5.0、x12 和 x32 链接,但从未使用过。[8]这使得 PCI Express 总线既可以服务于不需要高吞吐量的成本敏感型应用程序,也可以服务于性能关键型应用程序,例如 3D 图形、网络(10吉比特以太网或多端口千兆以太网)和企业存储( SAS或光纤通道).

在选择主板的时候要注意主板上包括的是PCIE X4\8\16哪种接口,速度x16 > x8 > x4 > x1,所以一般显卡插在主板上PCIE X16槽口,x16接口最长,x4接口最短,所以可以从外观大致判别出来,具体长度如下:

  • PCI-E x16插槽全长89mm,有164根针脚
  • PCI-E x8插槽全长56mm,有98根针脚
  • PCI-E x4插槽的长度为39mm,可以通过PCIE转m.2口装m.2固态硬盘
  • PCI-E x1插槽的长度是最短的,仅有25mm,相比PCI-E x16插槽,其数据针脚是大幅度减少至14个。PCI-E x1插槽的带宽通常由主板芯片提供,主要用途是独立网卡、独立声卡
    部分设备对PCIE通道数有要求,看清楚再插

PCIE设备

PCIE接口可以插入显卡、声卡、网卡、PCIE固态硬盘、RAID阵列卡等

结语

祝大家新年快乐、万事如意、奋发兔强!