深入了解PCIe它具体有什么用.docx
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1、最近BUS技百度的文心一言带火了。生成一副总线和猫的图片好的,根据你的需求,我为你创作了一幅画作。我的作画技能还在不断进化中,暂时还不古培K府作心你NH1.M辞今天这篇文克,我们来聊聊PCIeBus(PCIe总线).Bus在国内被理解成汽车,在国内还有一种解释是总线的意思.其实这两种翻浮还是有共通之处,以我们生活中例子来说,Bus是两个域市中沟通的重要连通方式,而总线则是计管机之间联通的重要方式.我们想从天津去北京办点里,那么可以乘坐长途大巴,电脑则需要通过PCIe的Bus.简单来说,BUS总线是多个硬件之间的一条通信公路.总线(BUS)TIANJINBEIJING与公路相对应的是,PC1.e
2、也有不同的规范,就像高速一样,不同的道路也有不同的限速,比如国道和高速,宽度和最高行驶速度都不同。这个就对应若PCIe1.O,PCIe2.O.PCIe3.O.PCIe4.0这些规危.但即使是同一条公务,行驶在不同的线路上也有不同的限速,这个就是跟PCIe1.0不同扩展栖的性能类似,例如PCIEx1.6x8x4x1.四种扩展方式能然支持的最大传输速度也是不一样的.可以说,PCIe总线是计克机设备树的电要组成部分,几乎所有外囹硬件的扩展都需要PCIe上,今天我们就来聊聊PC1.e发展史.挖挖PCIe的祖先们在多年以前,计算机主板上不同的设备所使用的的总线接口是完全不一样的,硬盘有硬盘对应的总线接口
3、,网卡有网卡对应的总线接口.这样好处是每个设备都有对应的总线接口,优化性能简单.但对于个人来说,随着扩展设备的逐渐增多,如果都在主板上扩展对应的总线接口,有点得不偿失,同时造成了主板拓展的局限性,也对硬件规格的统一带来很多的不便。为了解决这个瓶颈,IBM和Inte1.联手,在1981年第一代IBMPCXT机型上采用了第一代ISA插槽,作为现代PC的开山之作,当时8位的ISA提供了4.77MB/S的带宽(或传输率).由于兼容性好,一经推出,ISA总线就受到了各个厂商的欢迎,成为了上个世纪80年代最广泛使用的系统总线.但由于ISA使用的是并行总线,当时的抗干扰技术也不成熟,就导致ISA总线的带宽不
4、能设计的很高,只能达到8MBs的速率.这个传输速度对于在90年代逐渐出现的像图像这种大数据传输需求来说还是有点“不够劲儿除了速度慢这个缺点,还有就是ISA总线接口上的设备不能自动配置,无法即插即用。再加上IBM自作聪明在PS/2产品线上引入了MCA总线,迫使其他几家PC兼容机厂商联合起来楣鼓出来EISA.这些都导致了ISA总线最终被淘汰.在1992年fInte1.搞出了自己的杀招,提出PCI(Periphera1.ComponentInterCOnneCt)总线协议,并塾若自己在PC领域的强大影响力,召集了一堆小伙伴组成了名为PCI-SIG(PCISpecia1.InterestGroup)(
5、PCI特殊兴趣组J)的企业联盟.从那以后这个组织就负责PCI总监的标准制定和推广.不得不点赞下Inte1.这种先见之明,在90年代就开始建立自己的“朋友圈,相比于封闭的IBM,英特尔合作共赢的心态让PC1.标准得到了广泛推广和使用。统一的标准也有利于外围设备制造商的创新,从那以后各种各样的PCI设备应运而生,丰富了PC的整个生态环境.相比ISA总线,PC1.总线带宽升级到了132MBs,速度提升非常明显.再就是支持自动配JS,即插即用。但PQ总线也并不是完美的Pc1.总线跟ISA总线都是使用了并行总线设计,所以传输速度也受到了影响.再就是PCI总线的带宽共享机制,在高负载下,其他设备可能会出现
6、抢带宽的现象,也不支持热插拔.于是为了解决PQ总线的缺陷,技术再一次进行了升级革新,2004年,Inte1.再一次带领小伙伴革了PCI的命也就是本篇文章要说的PC!Express(简称PCIe)总线了.如今计算机已经开始是第五代(gen5,5.0),而且在计算机中更是更为了不可或缺的存在。如今,PCIe可以支持的设备非常多,常见的有显卡、固态硬盘(PCIe接口形式)、无线网卡、有线网卡、声卡、视频采集卡、PC1.e转接M.2接口、PQe转接USB接口.PCIe转接TPye-C接口等。IPCIe的传输速度和宽度PQe总线有两种存在形式,一种是接口、一种是通道.当PC1.e以接口形式存在的时候,就
7、是主板上横若的长槽.有人可能会问,这长槽有啥作用,为啥我的主板上的长槽长短不一呢?这些长槽其实是PCIe不同的接口,常见的PCIe接口主要有四种尺寸,XI、X4.X8、X16,一股情况下四种尺寸的插槽屐大带宽是不同的.它们的速度是不一样的,X16的PCIe速度就是X8的两倍,X8就是X4的两倍.当然,上面这段话都是建立在同一代PCIe总线之上的.那么PCIe的吞吐量是怎么算出来的呢?首先我们来看下不同PCIe接口尺寸的计算公式:吞吐=传输速率*编码方案*物理信道1.ane以PCIe4.0x4为例,该系列为4.0版本的PCIe,包含4个物理信道1.ane,每个通道的吞吐H为:16GTsX128b
8、130b=1.969GBs所以PCIe4.0x4的吞吐量为:1.969GBsx4=7.877GBs,如果是PCIe4.0x1.6,吞吐!后大就是64GBs.InterconnectStandardWidthTransferRateEffectiveBandwidthYrIntroducedISAIebit8MHz833MBs1934PCI32brt33MHZ133MBs1993PC1.e1.0upto161.anes(consumer)2.SGHz8GBs2004PCIe2.0upto161.anes(ConWmer)5GH,16GBt2008PCIe3.0upto16IaneS(ComUme
9、r)8GHz32GBs2011PC1.e4.0upto161.anes(commer)16GHZ64GBs2019PCIe5.0upto161.anes(consumer)32GHz128GBs2020-2021(Est)PCIe6.0upto161.anes(consumer)64GHz256GBs2022or1.ater(Est)除了吞吐量不同,不同的PCIe的尺寸的应用有啥不同呢?我们就来详细看下XI、X4、X8、X16的应用情况,PCIex1cardcanbeInsertedandwi1.1.workcorrect1.yInax1tx4.x8.x16s1.ot.PCIex2cardca
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