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PCIe,全名Peripheral Component Interconnect Express(外围组件高速互联),简单来说,它是目前个人电脑上速度最快的,用于连接显卡、声卡、网卡、特定固态硬盘(NVMe或PCIe阵列)、采集卡以及各种其他非CPU的“外部”组件的统一接口标准。换句话说,PCIe接口的速度决定了所有这些外部组件与CPU的通信速度,而PCIe接口的数量则决定了主板的扩展性——由此,不难看出其重要性了吧~

 


那么,PCIe接口的速度又是如何决定的呢?这就涉及到PCIe的版本了:比如说,大家耳熟能详的PCIe 3.0×16接口最大带宽(速率)是15.8GB/s,而此次第三代Ryzen桌面版处理器上配备的PCIe 4.0,在×16配置时的最大可用带宽就翻倍到了31.5GB/s。



 

 

PCIe接口也常常被用于接驳超高速的NVMe SSD(固态硬盘)。而市面上大多数顶级NVMe SSD的最大读写速度都处在3000MB/s-3700MB/s区间——这不是因为闪存的设计到了极限,而恰恰就是被PCIe 3.0×4的接口带宽(15.8÷4,差不多是3.95GB/s)所限制了

 

PCIe 4.0的SSD受到新技术的加成就要明显得多了:可以看到,当插在PCIe 4.0接口上时,我们手头的这块技嘉NVMe SSD的顺序读取比PCIe 3.0模式下快了43%、顺序写入快了23%,而最影响日常体验的4K读写性能更是分别提高了51%和83%。

 

PCH是什么:在PCH出现之前,主板通常有两块主要的芯片组——南桥和北桥。南桥主要负责低速的I/O,例如SATA和LAN;北桥负责较高速的PCI-E和RAM的读取。现在,处理器的速度不断上升,但FSB的带宽则不变,即处理器与北桥的连接。PCH的设计就是用来解决此瓶颈问题。

以前硬件构架是 CPU-北桥-南桥,北桥连接显卡、内存等高速外设,南桥通过总线连接到北桥,南桥一般都是USB SATA这些低速外设。现在的CPU把北桥的很多功能集成了,比如内存控制器PCIE总线等,依然有南桥或者叫PCH负责连接一些低速外设比如SATA USB2.0,当然也有一些主板直接从CPU引出来的USB3x接口。

 

左上角我们可以看见,直连PCIE只有16条,所以要么是1X16,或者是2X8,再或者1X8+2X4,这个PCI-E就是直接连通CPU的,也就是你说的9900K只有16条PCIE。

正好前两天换SSD,老张端出了主板说明书,来回翻阅了一番,发现要插M.2会有一些要求,一部分SATA口甚至会影响M.2的PCIe通道数,如果没有按要求插就掉速

其实是CPU直连显卡槽给了16条PCIe,如果第二条PCIe插槽插了设备,即便是只占用x4设备,第一个槽也会掉到x8,也就说Z390平台上一般PCIe x16插槽都是共享这仅有的16条PCIe通道的;

CPU和主板PCH(南桥)之间用4条DMI总线连接,PCH分出去24条PCIe给M.2、SATA、USB等设备使用。即便通道给了24条也不意味着就能跑到24条的速度,因为4x DMI/PCIe的总线速度理论上限3.69GB/s,各种外接设备之间再怎么跑,总速度也被限制在此,可能出现各自抢速度的情况,这种情况也被戏称为“牙签总线”。

不同厂家的主板分配方式可能还略有不同,有的主板一部分X16、X1插槽用的是PCH分出来的PCIe通道,有的M.2会和SATA抢通道,所以看说明书确实很必要,否则当你买了设备回来一插发现,有的接口用不了,就很蛋疼。

Intel的CPU通常提供20条,16条给独显,4条仅留给集显;

首先,『PCI』和『PCI-E』是两种完全不同的接口。

PCI较老,正在逐步淘汰,也就是新主板基本不再设置PCI接口或者只保留1个。PCI-E接口则是根据插槽的长度,也就是触点的多少,可以分为X1、X4、X8,X16。X得越多,带宽越大。而且这些XX都对应版本号,分v1、v2、v3,v4,v4刚刚出来还没普及,一般见到的都是V2和V3,版本号越高带宽也越大。

PCI-E接口的带宽是由插槽长度(X多少)和版本号(V几)决定的

然而你看到的并不是真相,比如:

1、看到主板上有个很长的插槽,咋一看没错,就是X16,速度肯定快。但仔细一看插槽里面,只有一半的触点,也就是徒有X16的外形,最多只有X8的带宽。(如下图所示,外形是X16的,但是触点明显少一半)

 
2、若是拿放大镜仔细一看,满满的触点,心想肯定是真·X16。没错,但是看你的CPU和主板是否支持这么多的PCI通道,如果你把两个PCIEX16都插上设备,主板会有可能无情地把两个接口都降为X8。同样,也有可能虽然是两个X16但是都从V3将为V2。(如下图第一行和第四行的“PCI-E X16”口,一起插都是X8,而且第四行的触点直接是一半,压根就没打算让你用双X16)

3、只插1个PCI-E X16总能满速了吧?不好意思,这个PCI-E也有可能是走南桥芯片,而不是直连CPU的(北桥现在都集成进CPU了)。(如下图最下一行的“PCI-E X16”口)