什么是 PCI 与 PCIe，有什么区别？

在研究计算机组件时，您可能会遇到PCI或PCIe等术语，特别是如果您在市场上购买新计算机或尝试升级当前计算机。但这些术语到底是什么，为什么它们很重要？如果您想知道这些技术如何影响您的计算体验，让我们深入了解 PCI 与 PCIe 的世界。

计算机体系结构的世界处于不断发展的状态，PCIe（外围组件互连快速）接口标准也不例外。多年来，PCIe 经历了几次更新，每次更新都旨在改进其前身的功能。该系列的最新进展之一是PCIe 4.0。如果您对这个标准带来了什么感到好奇，让我们解开 PCIe 4.0 的复杂性。

数据速率加倍

PCIe 4.0 与其前身 PCIe 3.0 相比，其核心是数据传输速率的大幅飞跃。具体说来：

• PCIe 3.0：提供 8 GT/s（每秒千兆传输）的最大数据速率。
• PCIe 4.0：将这一速度翻倍，达到惊人的 16 GT/s。

这意味着，从理论上讲，PCIe 4.0 x16 连接可以实现大约 32 GB/s（每秒千兆字节）的最大数据传输速率，从而大大提高整体系统性能。凭借如此高的数据传输速率，PCIe 4.0 对于数据密集型任务来说是一个福音：

• 游戏：需要高带宽的现代游戏受益于更快的数据速率，从而带来更流畅的游戏和更快的加载时间。
• 存储：采用 PCIe 4.0 的 NVMe SSD 可以实现更快的读/写速度，从而显著缩短启动时间和文件传输持续时间。
• 人工智能和机器学习：这些任务需要快速移动大量数据，而 PCIe 4.0 对此进行了促进，提高了处理时间和整体效率。

向后兼容性

您会很高兴知道 PCIe 4.0 保持与其前身的向后兼容性。这意味着为 PCIe 3.0 或更早版本设计的设备仍然可以在 PCIe 4.0 插槽中运行，尽管它们将以本机速度运行。同样，PCIe 4.0 设备可以放入较旧的 PCIe 插槽，但会受到旧插槽最大速度的限制。

增加功率输出（适用于某些应用）

PCIe 4.0 可以为特定应用的插槽提供更多功率。这对于需要额外电源才能以最佳方式运行的设备特别有用，可确保它们顺利运行。

增强的可靠性和完整性

鉴于速度的提高，由于信号干扰，错误率可能会更高。为了解决这个问题，PCIe 4.0 引入了改进的数据完整性和纠错机制。这些增强功能可确保尽管速度更快，但数据传输仍保持可靠和准确。

跨行业更广泛采用

鉴于其优势，许多行业已迅速采用 PCIe 4.0。领先的科技公司已在其最新的主板、GPU 和存储设备中纳入了 PCIe 4.0 支持，标志着向该标准转变为新规范。

PCIe 4.0 代表了持续技术进步之旅的重大进步。通过提供更快的速度、增强的可靠性和更高的效率，它迎合了现代应用程序和系统不断增长的需求。无论您是游戏玩家、寻求更快计算速度的专业人士，还是仅仅是技术爱好者，PCIe 4.0 的出现必将增强您的体验。

PCIe 代 1.0 至 4.0

PCIe 1.0

• 上映日期： 2004
• 数据速率：此 PCIe 初始版本提供 2.5 GT/s（每秒千兆传输）的数据速率。
• 每通道有效带宽（单向）：约 250 MB/s。因此，x16 插槽可以提供 4 GB/s（双向）的总带宽。

PCIe 2.0

• 上映日期： 2007
• 数据速率：PCIe 2.0 的数据速率是其前身的两倍，达到 5 GT/s。
• 每通道有效带宽（单向）：大约 500 MB/s。这意味着 PCIe 16.2 中的 x0 插槽可以实现接近 16 GB/s（双向）的总带宽。

PCIe 3.0

• 上映日期： 2010
• 数据速率：数据速率再次比上一代产品翻了一番，达到8 GT/s。
• 每通道有效带宽（单向）：由于编码改进，每通道有效带宽达到约 985 MB/s。因此，x16 插槽可以提供接近 32 GB/s（双向）的带宽。

PCIe 4.0

• 上映日期： 2017
• 数据速率：顺应趋势，PCIe 4.0 将 PCIe 3.0 的数据速率提高了一倍，达到 16 GT/s。
• 每通道有效带宽（单向）：约 1.969 GB/s。因此，PCIe 16 中的 x4.0 插槽可以实现近 64 GB/s（双向）的惊人总带宽。

数据速率比较

• PCIe 1.0：2.5 GT/秒 – x16 带宽：4 千兆字节/秒
• PCIe 2.0：5 GT/秒 – x16 带宽：16 GB/秒
• PCIe 3.0：8 GT/秒 – x16 带宽：32 GB/秒
• PCIe 4.0：16 GT/秒 – x16 带宽：64 GB/秒

从第一代到第四代，PCIe 标准的数据传输速率持续翻倍，从而显著提高了性能和带宽。

什么是PCI

PCI 或外围组件互连是将外围设备连接到计算机主板的标准。它于 1990 年代推出，成为当时计算机的中流砥柱。以下是您需要了解的有关 PCI 的信息：

• 用途：它旨在将外围设备（如图形卡、网卡和声卡）连接到计算机。
• 速度：在其生命周期中，发布了各种版本，以提高其速度和功能。然而，随着技术的进步，很明显需要一个更新、更快的标准。
• 物理外观：PCI 插槽通常为白色，大小根据连接器引脚的数量而变化。

现代奇迹

PCIe代表外围组件互连快递，就像PCI的进化表亲。这是一个较新的标准，在很大程度上取代了现代计算机中的PCI。以下是 PCIe 与众不同的地方：

• 更快的速度：您会很高兴地知道，与 PCI 相比，PCIe 提供的数据传输速率要高得多。这可以增强您的体验，尤其是在涉及游戏或视频编辑等高性能任务时。
• 灵活性：PCIe 使用点对点接入总线，这意味着每个设备都有其与主板的专用连接。这减少了瓶颈，并确保设备可以充分发挥其潜力。
• 可扩展性： PCIe 的突出特点之一是其可扩展性。它可以从 1 车道 （x1） 到 32 车道 （x32） 不等，根据使用的车道数量提供一系列速度。
• 物理外观：与白色 PCI 插槽不同，PCIe 插槽通常是黑色的，并且具有与其通道数（x1、x4、x8、x16）相对应的各种长度。

PCI vs PCIe

为了真正掌握 PCI 和 PCIe 之间的细微差别，解开使它们与众不同的突出差异至关重要。区别不仅限于它们的世代或速度;它们在设计理念和物理特性上有着根本的不同。PCI 和 PCIe 接口彼此不兼容。 您不能将 PCI 设备插入 PCIe 插槽或将 PCIe 设备插入 PCI 插槽。

1. 世代：穿越时空的旅程

• PCI：PCI在1990年代成为创新的灯塔，预示着计算机体系结构的新时代。它在鼎盛时期占据主导地位，直到 2000 年代初才成为连接外围设备的主要接口。它的成功可归因于其简单性和制造商的广泛采用。
• PCIe：随着技术的飞速发展，迫切需要更先进、更快的标准。在 2000 年代进入 PCIe。PCIe 被公认为连接标准领域的当代冠军，在当今的大多数设备中无处不在。其快速数据传输能力和灵活的设计巩固了其作为现代系统首选的声誉。

2. 速度：争夺霸权

• PCI：虽然在当时是革命性的，但与其继任者相比，PCI的数据传输速率现在似乎不高。它的带宽适合过去的需求，但随着应用程序变得更加资源密集，带宽开始减弱。
• PCIe：在速度领域，PCIe 是一个名副其实的强者。其架构可实现惊人的高数据传输速率，使其成为当今高端应用的理想选择。无论您是玩游戏、渲染视频还是进行复杂的模拟，PCIe 都能确保将数据瓶颈降至最低。这意味着更流畅和响应更快的用户体验，特别是对于需要大量数据传输的任务。

3. 设计：联系的哲学

• PCI：PCI在共享总线系统上运行。这意味着所有连接的设备都必须共享带宽，如果多个设备同时争夺注意力，这有时会导致性能问题。
• PCIe：针对PCI的局限性，PCIe采用了点对点设计。每个外设都有自己的专用连接到主板。这种巧妙的方法消除了共享带宽的问题，确保每个设备都可以在其峰值潜力下运行而不会受到干扰。这类似于为每个设备提供自己的私人高速公路，而不是PCI的共享道路。

4.外貌：不仅仅是眼睛

• PCI：PCI 插槽可通过其白色识别，外观统一。它们的尺寸一致，长度由它们容纳的连接器引脚数量决定。
• PCIe：PCIe 插槽通常为黑色，形成鲜明对比。但让它们与众不同的不仅仅是颜色。PCIe 插槽有各种长度，对应于它们支持的通道数量（如 x1、x4、x8、x16）。这种可变性提供了更大的灵活性，确保设备可以利用所需的确切带宽量。

虽然 PCI 和 PCIe 都为计算机架构的发展做出了巨大贡献，但很明显，PCIe 已经接过了引领技术进步下一圈的接力棒。通过了解这些差异，您可以更好地做出明智的决策，无论您是在组装电脑、升级还是只是参与以技术为中心的对话。

PCIe 连接说明

为什么这对你很重要？

如果您正在考虑升级计算机或购买组件，则必须了解 PCI 和 PCIe 之间的区别。虽然大多数现代主板都支持 PCIe，但一些较旧的型号或专用主板可能仍提供 PCI 插槽。了解这种区别可确保您为系统购买兼容的组件。

对于那些不了解技术细节的人，只需按照以下步骤操作： 在购买任何外围设备之前，请务必检查主板或计算机的规格。如果它提到 PCIe，那么请选择支持 PCIe 的组件。如果它引用PCI，则是时候考虑是否适合您的卡升级了。