隨著英特爾Alder Lake CPU的發(fā)布，以及AMD 7000 Ryzen CPU的即將發(fā)布，PCIe 5.0 硬件終于成為現(xiàn)實。但什么是 PCIe 5.0？

PCIe 是 Peripheral Component Interconnect Express 的簡寫。PCIe 是一種標(biāo)準(zhǔn)，允許外圍設(shè)備連接到主板并與您的中央處理單元 (CPU)進(jìn)行通信。PCIe 標(biāo)準(zhǔn)自 2003 年以來由 PCI 特別興趣小組 (PCI-SIG) 發(fā)布，并發(fā)布了第一個 PCIe 標(biāo)準(zhǔn)。

PCIe 標(biāo)準(zhǔn)最初是為了取代一些舊標(biāo)準(zhǔn)而開發(fā)的，例如 PCI、PCI-X 和 APG。它需要具有出色的性能，并且需要多功能且緊湊。PCI-SIG 還選擇使 PCIe 標(biāo)準(zhǔn)盡可能向后兼容。

這意味著您可以合理地期望 2008 年的 PCIe 2.0 設(shè)備能夠與其中具有 PCIe 5.0 插槽的主板配合使用。如果您擁有沒有現(xiàn)代同類產(chǎn)品或仍能滿足您需求的舊外圍設(shè)備，那將是個好消息。為 Windows XP 或 Vista 編寫的驅(qū)動程序能否在 Windows 10 或 11 上運(yùn)行完全是另一回事。

PCIe 接口通常用于將高性能外圍設(shè)備連接到您的計算機(jī)。最常見的例子是圖形處理單元 (GPU) ，因為現(xiàn)代游戲、科學(xué)、工程和機(jī)器學(xué)習(xí)應(yīng)用程序涉及處理大量數(shù)據(jù)。

GPU 不是唯一可以插入 PCIe 連接器的東西：網(wǎng)絡(luò)適配器卡、聲卡、M.2 PCIe 適配器、USB 擴(kuò)展卡、SATA 擴(kuò)展卡和無數(shù)其他設(shè)備都可以使用 PCIe 接口。如果有東西插入您的計算機(jī)內(nèi)部并且它不是 RAM 或硬盤驅(qū)動器，那么它幾乎肯定會使用 PCIe。

顯然，并非所有這些設(shè)備的大小都相同，它們的帶寬要求也不相同。考慮到這一點(diǎn)，物理 PCIe 連接器有多種變體。

您會聽到主板上的物理 PCIe 接口被稱為 PCIe 插槽、連接器或端口。

這些端口通常根據(jù)可用的通道數(shù)進(jìn)行排序，通道數(shù)決定了端口支持的總帶寬。PCIe 5.0 標(biāo)準(zhǔn)要求每通道 8 GB/秒 (GB/s) 的傳輸速度。

注意：通道的總帶寬分為發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)。因此帶寬為 8 GB/s 的單通道可以同時發(fā)送 4 GB/s 和接收 4 GB/s。

當(dāng)您在產(chǎn)品上看到類似“PCIe 5.0 x1”的字樣時，它會告訴您該產(chǎn)品使用 PCIe 5.0，并且它有一個可用的 PCIe 通道。當(dāng)您看到“PCIe 5.0 x16”時，它告訴您總共有 16 個 PCIe 5.0 通道可用，對應(yīng)于 128 GB/s 的總帶寬。

通常，x1、x4、x8 和 x16 PCIe 端口大小不同，其中 PCIe x16 最大，PCIe x1 最小。

插入這些端口的硬件會相應(yīng)調(diào)整大小。要求最苛刻的外圍設(shè)備（如 GPU）設(shè)計為使用完整的 x16 端口，而聲卡等設(shè)備通常使用 x1 或 x4 端口。

在普通消費(fèi)者主板上看到 x1、x4 和 x16 PCIe 端口是很常見的。通常，具有 x8 端口的主板將使用與 x16 連接具有相同物理尺寸的端口，但帶寬將受限于 x8 端口的速度。需要注意的是，較小的 PCIe 連接器始終可以插入較大的端口 — 如果您有使用 PCIe x4 端口的網(wǎng)絡(luò)接口卡，則可以將其插入任何 PCIe x8 或 PCIe x16 端口。

除了常規(guī)的 PCIe 端口，還有一個值得注意的接口：M.2 插槽。M.2 端口是高速 NVMe 固態(tài)驅(qū)動器 (SSD)的標(biāo)準(zhǔn)。M.2 在物理上與標(biāo)準(zhǔn) PCIe 端口不兼容，但它使用 PCIe x4 連接。

PCIe 5.0 最重要的一個特性——也是每個人都會關(guān)心的特性——是速度。PCIe 5.0 的速度是PCIe 4.0 的兩倍。

高速 M.2 NVMe 驅(qū)動器使用 PCIe x4 連接。這意味著支持 PCIe 5.0 速度的 NVMe 驅(qū)動器的讀寫速度接近 16 GB/s。就上下文而言，常規(guī) SATA SSD 的最高速度約為每秒 550 兆字節(jié) (MB/s)。PCIe 5.0 NVMe 驅(qū)動器 - 到貨時 - 承諾速度提高約 30 倍。加載時間將成為過去。

幾乎每個人都從 PCIe 標(biāo)準(zhǔn)的最新迭代中獲得了一些東西，但處理“大數(shù)據(jù)”的個人和組織可能是最快樂的受益者。運(yùn)行 Facebook、Google 和其他大型服務(wù)等服務(wù)的數(shù)據(jù)中心處理難以想象的數(shù)據(jù)量，它們將能夠從 PCIe 5.0 接口中榨取最后一點(diǎn)性能。科學(xué)和工程應(yīng)用當(dāng)然也將從增加的帶寬中受益。

截至撰寫本文時，目前可用的 PCIe 5.0 設(shè)備很少，而且都不是針對普通消費(fèi)者甚至發(fā)燒友的。預(yù)計 NVIDIA 將在其備受期待的 RTX 4000 系列 GPU 上堅持使用 PCIe 4.0，目前尚不清楚 AMD 的 Radeon RX 7000 系列 GPU 是否會實施 PCIe 5.0 接口。沒有可用的采用 PCIe 5.0 標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計的消費(fèi)級固態(tài)驅(qū)動器。只有少數(shù)企業(yè)選項，例如三星的 PM1743。

展望未來，這種情況肯定會發(fā)生變化——即使 AMD 的 Radeon RX 7000 系列和 NVIDIA 的 RTX 4000 系列 GPU 不使用 PCIe 5.0，不管它們成功了，它們肯定會成功。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了實現(xiàn) PCIe 5.0 的消費(fèi)級固態(tài)驅(qū)動器，因此它們可能離我們不遠(yuǎn)了。

PCIe 5.0 設(shè)備即將上市是否意味著您應(yīng)該匆忙購買全新的 Alder Lake、Raptor Lake 或Zen 4 CPU 和相應(yīng)的主板，只是為了兼容 PCIe 5.0？這取決于 — 如果您愿意支付溢價成為 PCIe 5.0 硬件的早期采用者并且您可以實際使用它，那么 PCIe 5.0 將是一個可喜的性能飛躍。如果您無論如何都需要升級，那么購買包含 PCIe 5.0 的東西絕對沒有什么壞處。

然而，PCIe 5.0 設(shè)備可能在幾年內(nèi)都不會成為標(biāo)準(zhǔn)，屆時英特爾和 AMD 都可能會發(fā)布新一代更快的 CPU。如果您不為絕對最新和最好的產(chǎn)品而奮斗——或者不需要升級——你最好把錢放在一邊，等到市場上有更多的 PCIe 5.0 設(shè)備。

同時，PCIe 6.0 標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)定義。在 PC 硬件的世界里，總會有更新更好的東西出現(xiàn)。