PCIE接口
概述
1.PCIE（Peripheral Component Interconnect Express）接口是一種高速串行計算機擴展總線標(biāo)準(zhǔn)，用于連接計算機主板和各種外圍設(shè)備，如顯卡、固態(tài)硬盤、網(wǎng)卡等。它取代了傳統(tǒng)的 PCI（Peripheral Component Interconnect）接口，在性能和功能上有了巨大的提升。
物理特性
1.多種規(guī)格
1.PCIE 接口有多種不同的通道配置，包括 x1、x4、x8 和 x16 等。其中，“x” 后面的數(shù)字表示通道數(shù)量。例如，PCIE x1 有 1 個通道，PCIE x16 有 16 個通道。這些不同規(guī)格的接口在長度和針腳數(shù)量上有所不同。PCIE x1 接口較短，針腳較少，主要用于一些帶寬需求較低的設(shè)備；而 PCIE x16 接口較長，針腳較多，通常用于高性能設(shè)備，如顯卡。
2.插槽與卡的匹配
1.設(shè)備（如擴展卡）的接口金手指部分與主板上的插槽相匹配。例如，PCIE x1 的卡只能插入 PCIE x1 的插槽，而 PCIE x16 的卡一般需要插入 PCIE x16 的插槽，但有些主板的 PCIE x16 插槽也可以兼容 x8、x4 甚至 x1 的設(shè)備，這取決于主板的設(shè)計和 BIOS 設(shè)置。
傳輸特性
1.串行傳輸方式
1.與傳統(tǒng) PCI 接口的并行傳輸不同，PCIE 采用串行傳輸。這種方式可以在每個通道上以很高的頻率傳輸數(shù)據(jù)，減少了信號干擾和傳輸錯誤。例如，在并行傳輸中，多個信號同時傳輸可能會產(chǎn)生串?dāng)_，而串行傳輸則避免了這個問題。
2.高帶寬
1.每個 PCIE 通道都有一定的帶寬，隨著技術(shù)的發(fā)展，帶寬不斷提高。例如，PCIE 3.0 規(guī)范下，每個通道的單向帶寬可以達到約 1GB/s，雙向帶寬約 2GB/s。而 PCIE 4.0 每個通道的單向帶寬又翻倍，達到約 2GB/s，雙向帶寬約 4GB/s。對于 PCIE x16 接口，在 PCIE 3.0 下理論帶寬可以達到約 32GB/s（單向），在 PCIE 4.0 下則可以達到約 64GB/s（單向）。
3.低延遲
1.PCIE 接口的傳輸延遲較低，能夠快速地將數(shù)據(jù)從設(shè)備傳輸?shù)接嬎銠C系統(tǒng)或者相反。這對于需要實時響應(yīng)的設(shè)備，如高性能網(wǎng)卡和顯卡非常重要。以游戲顯卡為例，低延遲可以確保游戲畫面能夠快速、流暢地顯示，減少畫面延遲和卡頓現(xiàn)象。
應(yīng)用場景
1.顯卡連接
1.在計算機中，顯卡通常使用 PCIE x16 接口連接到主板。這是因為顯卡需要高帶寬來傳輸大量的圖形數(shù)據(jù)，如紋理數(shù)據(jù)、頂點數(shù)據(jù)等。例如，在運行 3D 游戲或者專業(yè)圖形軟件（如 3DMAX、Photoshop 等）時，顯卡通過 PCIE 接口與 CPU 和內(nèi)存進行高速的數(shù)據(jù)交換，以實現(xiàn)高質(zhì)量的圖形渲染。
2.固態(tài)硬盤（SSD）連接
1.一些高性能的 SSD 采用 PCIE 接口，特別是 M.2 接口的 NVMe 協(xié)議 SSD，有的通過 PCIE 通道來實現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)傳輸。與傳統(tǒng) SATA 接口的 SSD 相比，PCIE 接口的 SSD 可以提供更高的讀寫速度。例如，PCIE 3.0 x4 接口的 SSD 順序讀取速度可以輕松超過 3000MB/s，順序?qū)懭胨俣纫材苓_到很高的水平，大大提高了系統(tǒng)的啟動速度和應(yīng)用程序的加載速度。
3.網(wǎng)卡連接
1.高速網(wǎng)卡，如萬兆網(wǎng)卡，也會使用 PCIE 接口。對于需要大量網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆?wù)器或者高端桌面計算機，PCIE 接口的網(wǎng)卡可以提供足夠的帶寬來確保數(shù)據(jù)的快速傳輸。例如，在數(shù)據(jù)中心的服務(wù)器中，PCIE 接口的網(wǎng)卡可以高效地處理大量的網(wǎng)絡(luò)流量，保證服務(wù)器之間的高速通信。
4.其他擴展設(shè)備
1. 包括聲卡、視頻采集卡、USB 3.0/3.1 擴展卡等設(shè)備也可以使用 PCIE 接口。例如，獨立聲卡通過 PCIE 接口可以提供更好的音頻處理性能，滿足音樂制作、音頻編輯等專業(yè)需求；視頻采集卡可以通過 PCIE 接口快速地將外部視頻信號采集到計算機中進行處理。
