PCIe 4.0帶寬提升一倍,PCIe 5.0還要等幾年?

AMD’s Radeon RX 5700 XT

PCI Express 4.0硬體終於來了。支持PCIe 4.0的固態硬碟(ssd)和顯卡於2019年6月在臺北國際電腦展上首次亮相。

計算機部件的計算速度提高總是一件令人興奮的事，本文討論的是 M.2 NVMe 「gum stick」 SSD速度的顯著提高。支持PCIe 4.0的顯卡於今年夏季推出。在2017年PCIe 4.0標準發布兩年後，該標準首次亮相。

更有意思的是，就在PCIe 4.0即將到來之際，負責發布新的PCIe標準的機構PCI特殊興趣組(PCI-SIG)發布了PCIe 5.0版。

什麼是PCIe?

Different sized cards support different maximum PCI-Express lanes

外圍組件互連快速(PCIe)標準是指擴展卡如何與PC通信。這包括顯卡、音效卡、Wi-Fi卡和M.2 NVMe固態硬碟。PCIe版本越高，系統擴展卡可用的帶寬就越高。

PC上的PCIe擴展槽通常有x1、x4、x8和x16四種。這些數字表示每個擴展槽有多少「通道」。一個插槽擁有的通道越多，進出卡的數據流就越快。例如，現代顯卡使用x16插槽，而M.2「gum stick」NVMe SSD使用特殊插槽，有兩個或四個通道。

PCIe也是向後兼容的。如果你有一個PCIe 4.0顯卡，你可以使用它與主板設計為PCIe 3.0;但是這樣，這張卡的可用帶寬將限制在PCIe 3.0的能力範圍之內。一個PCIe 3.0卡可以裝進一個PCIe 4.0插槽，但它將再次受到PCIe 3.0的限制。

PCIe 4.0有什麼新特性?

任何新的PCIe版本的關鍵特性是它的帶寬比上一代增加了一倍。關於這意味著什麼，有各種各樣的數字被拋出。但實際上，PCIe 4.0 x16插槽理論上可以達到32GB/s的數據流量，而PCIe 3.0的最大流量為16GB/s。

許多人還會討論PCIe 4.0 x16的帶寬大約為64 GB/s，但在這種情況下，他們計算了雙向傳輸的數據總量。不管怎麼算，PC的速度都有了很大的提升，顯卡佔據了PCIe 4.0 x16的位置。

儘管我們之前說過為顯卡增加帶寬並不是現在真正的問題，因為PCIe 3.0對大多數用戶來說已經足夠了。像NVMe ssd這樣的外圍設備為新標準提供了最明顯的速度差異。

除了提高組件的速度，PCIe 4.0還具有更好的信號可靠性和完整性，在很大程度上提高了性能。PCIe 4.0最重要的一點是，它使PCIe 3.0的帶寬增加了一倍。

PCIe4.0何時推向市場?

PCIe 4.0在2019年的臺北國際電腦展上正式亮相。英特爾沒有說過任何關於消費硬體的PCIe 4.0，甚至認為它不會為PC遊戲加速，所以，現在，PCIe 4.0都是關於AMD系統的。

The Asus Pro WS X570 motherboard

AMD在臺北國際電腦展上發布了支持PCIe 4.0的X570晶片組，製造商也推出了數十款X570主板，包括ASRock、華碩、Gigabyte和MSI。這些X570電路板價格不菲，而且還能產生大量熱量。從普通的遊戲玩家到裝備了超級豪華RGB的怪物，幾乎每一塊板子都有風扇來為部件降溫。高端板還增加了額外的散熱器、管道，在某些情況下還增加了液體冷卻系統。

除了一個PCIe 4.0主板，還需要一個可以支持它的處理器，這意味著第三代Ryzen處理器的誕生。在臺北國際電腦展上，AMD宣布了五款不同的Ryzen 3000處理器，價格從200美元的六核處理器到500美元的12核處理器不等。這些新的GPU於2019年7月7日開始發貨。

Computex並不是AMD PCIe 4.0推廣的終點。在此之前，AMD在2019年E3遊戲展上推出了兩款支持PCIe 4.0的新顯卡，包括Radeon RX 5700 XT和Radeon RX 5700。新卡也於2019年7月7日推出。

PCIe 4.0僅支持新主板

AMD的新處理器仍然像前幾代Ryzen一樣使用AM4插槽。這意味著更新的Ryzen 3000晶片可以裝入為Ryzen 2000 CPU構建的主板，如X470和B450主板；但是，要獲得PCIe 4.0，就需要為新標準構建一個更新的主板。

這可能會讓一些PCIe愛好者感到驚訝，因為主板製造商已經發布了固件更新，為舊的主板帶來了有限的PCIe 4.0支持。問題是這些更新只適用於特定的主板，這些主板可以處理PCIe 4.0的嚴格要求。即使這樣，預計升級也只能在PCIe x16的頂部插槽(通常用於顯卡)和一些M.2插槽上工作。

AMD認為，對於普通人來說，這種混雜的升級太複雜了。你可能仍然會在網上發現一些主板更新，把PCIe 4.0用到舊的主板上，但是不推薦這樣做。如果你想要PCIe 4.0，最好買一個新的主板和一個新的處理器。

The Corsair MP600

除了Ryzen 3000處理器和X570主板，Corsair還發布了Corsair MP600，這是一款M.2 NVMe「gum stick」SSD，支持PCIe 4.0，讀取速度接近每秒5000兆字節(MBps)。

相比之下，高性能的PCIe 3.0 M.2 NVMe驅動器的速度約為3500 MBps。海盜船的新M.2也有一個特殊的散熱器。MP600於今年7月發布。

Gigabyte發布了Aorus NVMe Gen 4 SSD，讀取速度與Corsair的MP600類似。技嘉的SSD配備了一個全體銅散熱器。

PCIe 5.0剛剛發布

如果PCIe 4.0的引入還不夠複雜，那麼PCI-SIG使用Computex發布了PCIe 5.0。我們在5.0中再次獲得了雙倍的帶寬。在PCIe 4.0中，x16插槽在每個方向上的速度達到了64GB/s。

AMD和它的製造合作夥伴已經在投資PCIe 4.0，所以他們可能不想馬上把目標轉向PCIe3.0。最重要的是，克服實現PCIe 5.0的技術挑戰需要一些時間。

例如，我們已經可以看到PCIe 4.0運行起來比PCIe 3.0的PC要產生更多的熱量。這表明，我們可能在很長一段時間內都不會看到PCIe 5.0，因為組件和設備製造商已經完善了PCIe 4.0。

而且由於英特爾目前不在PCIe 4.0的支持範圍內，該公司可能想要跨越到PCIe 5.0來搶AMD的風頭，但這只是猜測。到目前為止，AMD和英特爾似乎都對PCIe 5.0不太感興趣，所以我們可能還要等幾年。

原文連結：https://www.howtogeek.com/424453/pcie-4.0-whats-new-and-why-it-matters/

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