02
2009
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扫盲贴:PCI-E (PCI Express) 介绍

什么是PCI Express

PCI-Express是当前主流的总线和接口标准,它原来的名称为“3GIO”,是由Intel提出的,很明显Intel的意思是它代表着下一代I/O接口标准。交由PCI-SIG(PCI特殊兴趣组织)认证发布后才改名为“PCI-Express”。这个新标准将全面取代现行的PCI和AGP,最终实现总线标准的统一,也就是说以后的主板接口没有所谓的显卡专用接口AGP了,所有的接口都是PCI-e接口了,不管是网卡还是显卡。

PCI Express的优势

PCI Express 作为目前主流的总线接口,采用了目前业内流行的点对点串行连接,每个设备都具有自己专用的连接接口。这比起曾经的PCI及更早期的计算机采用的共享并行架构来说,PCI Express并不需要向整个总线系统请求带宽可以把总线利用率充分发挥,将数据传输率提高到一个很高的频率,这样可以将带宽提高到前所未有的程度。而且PCI-Express总线能够在一个单位周期内实现又向连接和传输,这样使数据的传输质量更高更具有效率。

PCI Express的的种类

PCI-E的接口根据总线位宽不同而有所差异,包括X1、X4、X8以及X16,而X2模式将用于内部接口而非插槽模式。PCI-E X1能够提供250MB/s的传输速度,显卡用的PCI-E X16则达到了4GB/s,由于PCI-E总线可以在上下行同时传输数据,因此通常说PCI-E X16的带宽为8GB/s!

規格 位数 频率 带宽
PCI 2.3 32 位元 33/66 MHz 133/266 MB/s
PCI-X 1.0 64 位元 66/100/133 MHz 533/800/1066 MB/s
PCI-X 2.0(DDR) 64 位元 133 MHz 2.1 GB/s
PCI-X 2.0(QDR) 64 位元 133 MHz 4.2 GiB/s
AGP 2X 64 位元 66 MHz 532 MB/s
AGP 4X 64 位元 66 MHz 1.0 GB/s
AGP 8X 64 位元 66 MHz 2.1 GB/s
PCI-E 1.0 1X 8 位元 1.25 GHz 250 MB/s(双工)
PCI-E 1.0 2X 8 位元 1.25 GHz 500 MB/s(双工)
PCI-E 1.0 4X 8 位元 1.25 GHz 1.0 GB/s(双工)
PCI-E 1.0 8X 8 位元 1.25 GHz 2.0 GB/s(双工)
PCI-E 1.0 16X 8 位元 1.25 GHz 4.0 GB/s(双工)

根据上面各个接口带宽的数据我们可以看到PCI-e X1的接口可以提供单向250MB/s的带宽,普通的千兆网卡用PCI-e X1接口就可以满足了,但是万兆网卡的就至少要PCI-e X4才能刚刚满足带宽需求,因此可以解释市场上见到的万兆网卡基本上都是PCI-e X8接口的,比如Intel PRO 10GBE XF LR(10千米,采用长波模块(LR)因此传输距离可以达到10公里,及 Intel PRO 10GBE XF SR(300米)采用的是短波(SR)模块,传输距离是300米。

图解PCI Express

先上图看一下有哪些PCI-e接口

还是看图说话,从上往下看,黄色的接口,上面两个是PCI-E X1,接着是个PCI-E X16,在下来是PCI桥接的AGP接口,最后两个绿色的接口是传统的PCI接口。

 双PCE16X接口(上为SLI,下为CF),在打开SLI/CF模式时,接口的速度自动降为8X。但是在物理上这样的接口依旧是PCE16X,此时这样的接口应该称为PCI-E16X@8X。(此外,有一些SLI主板省略了SLI开关而直接把两个16X接口的速度做成8X,省去了切开关的麻烦。还有的就是NF4-4X主板,接口为16X但速度为4X。

PCI-E 2.0总线是可以向下兼容的,也就是说1.0接口的显卡可插在2.0插槽的主板上,但2.0接口的显卡无法在现有主板上使用。

PCI-E有向下兼容的特性。既16X的接口可以插1.4.8X接口的卡但是1X接口不能插4.8.16X接口的显卡。

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