PCI Express (PCIe, PCI-E) 是 x86 PC 主流的 IO 总线。
版本
- PCIe 2.0 / 2.1 : 带宽 4Gbits/s (全双工,下同)
- PCie 3.0 : 带宽 8Gbits/s
- PCie 4.0 : 带宽 16Gbits/s
- PCie 5.0 : 带宽 32Gbits/s (2021-05目前仅有标准)
- PCie 6.0 : 带宽 64Gbits/s (2021-05目前仅有标准)
- PCie 7.0 : 带宽 128Gbits/s (2022-11目前仅有标准)
PCIe 2.0 之后的所有版本均维持向前兼容 / 向后兼容。(即不同PCIe版本的主板和板卡直接相互兼容)
PCIe 插槽长短对应 x1, x4, x8, x16。几乎任何长度的PCIE设备只需要X1就可以运行,你可以把X16的显卡插在X1槽中(尾部非闭合),你也可以把X1的设备插在X16槽中,这都是可以运行的,只是可能会带宽不足或者浪费带宽了
DMI
CPU 有部分直连的 PCI-E 通道(目前 intel / AMD 主流桌面平台通常是 16条 PCI-E 3.0 或 4.0)。另外还通过与主板南桥(PCH)芯片组之间的 Direct Media Interface (DMI) 总线间接提供一些 PCI-E 通道。直连的 PCI-E 通道主要用于独显(大多数主板上的所有 PCI 插槽共用这些直连 PCI-E 通道)。而通过 DMI 总线的 PCI-E 通道用于 M2、SATA、USB 等 IO 设备,所有这些设备共享的总带宽受 DMI 标准/协议限制。
DMI (original, 1.0): 10 Gbit/s (1 GB/s) in each direction using a ×4 link. 全双工 10 Gbps 带宽。
DMI 2.0, introduced in 2011, doubles the data transfer rate to 2 GB/s with a ×4 link. It is used to link an Intel CPU with the Intel Platform Controller Hub (PCH), which supersedes the historic implementation of a separate northbridge and southbridge. 全双工 20 Gbps 带宽。
DMI 3.0, released in August 2015, allows the 8 GT/s transfer rate per lane, for a total of four lanes and 3.93 GB/s for the CPU–PCH link. 全双工 32 Gbps 带宽。
DMI 4.0, released on November 4, 2021 with 600 series chipsets, doubles the bandwidth each lane provides and is two times faster when compared to DMI 3.0. The number of DMI 4.0 lanes depends on chipset model used (4 or 8 lanes). 全双工 64 或 128 Gbps 带宽(视通道数 4 或 8 而定)。
关于集显:Intel集显连在Ringbus上,速度接近PCIe x16,而AMD的VEGA M走的是PCIe x8,Raven Ridge走的IF(Infinity Fabric)等效带宽和PCIe x8差不多。
常见设备
- PCI-E 3.0 x16 : 16GB/s 带宽
- PCI-E 3.0 x8, PCI-E 2.0 x16 : 8GB/s 带宽。
显卡是 x16。
雷电 3/4 与 PCI-E
雷电 3 最高 40Gbps 带宽(全双工),但是 PCIe 通道数只有 x4,因此 PCIe 3.0 环境下 只能提供双向 32 Gbps。(雷电 3 可以插40G网卡,理论上能跑双向 32Gbps)