主板上的扩展插槽是多种多样的,古往今来,各种接口层出不穷,但是现在可以称之为啥都能插的接口也只剩pic-e了吧。当年曾经非常流行的组合就是pci插槽搭配agp插槽,其中agp插槽主要用在显卡上,而pci插槽的用途则更广一些,不仅有用在显卡上,还能用于扩展其它设备,如网卡、声卡、调制解调器等等。这两种插槽曾经共同为广大diy玩家服役多年,然而在一个pcie插槽出现之后,它们就迅速退出舞台,被后者彻底取代。
pci-express(peripheral component interconnect express)是一种高速串行计算机扩展总线标准,它原来的名称为“3gio”,是由英特尔在2001年提出的,没错,又是英特尔!旨在替代旧的pci,pci-x和agp总线标准。pcie属于高速串行点对点双通道高带宽传输,所连接的设备分配独享通道带宽,不共享总线带宽,主要支持主动电源管理,错误报告,端对端的可靠性传输,热插拔以及服务质量(qos)等巴拉巴拉的一大堆功能。后来pcie交由pci-sig(pci特殊兴趣组织)认证发布后才改名为“pci-express“,简称pci-e。
我们在了解pci-e插槽之前,先来简单看看pci-e的相关规范。pci-e规范又称为pci express规范,其由pci-sig组织进行制定,该组织组建于1992年,目前成员有包括英特尔、amd、nvidia、惠普、戴尔、高通、联想、ibm等业界老大在内的900多家精英企业,除了现行的pci-e规范之外,早年的pci规范以及pci-x规范也是由该组织制定的。
第一个pci-e的正式规范也就是pci-e 1.0诞生于2002年,其信号速率为2.5gt/s,采用8b/10b编码方式,单通道单向带宽达到250mb/s,16通道双向带宽为8gb/s。该规范随后还发展出pci-e 1.0a和pci-e 1.1版本,虽然细节上有不少改进但是带宽并没有改变。pci-e1.0个版本互相兼容。
pci-e 3.0规范则是目前的主流,其于2010年正式发布,相比pci-e 2.x规范不仅信号速率提升至8gt/s,而且编码方式也改成了更高效的128b/130b模式,因此单通道单向带宽依然实现了接近翻倍的提升,达到985mb/s的水平,16通道双向带宽高达31.5gb/s。并且pci-e3.0与之前以有的pci express向后兼容。
和经常换插槽的cpu不同,pci-e规范虽然已经发展出5大版本,但是在插槽的结构却基本维持一致,同样通道数的pci-e插槽,我们是无法从外观判定其对应的是哪个版本的pci-e规范。同时更高版本的插槽也兼容低版本的设备,反之亦然,只是速率上要遵守“短板原理”,所以pci-e插槽的兼容性是很强的。
相比于pci-e x8插槽全长56mm,拥有98根针脚,相比于pci-e x16主要是数据针脚减少至76根,供电针脚并无变化。不过我们很少在家用主板上看见真正的pci-e x8插槽,因为它通常会以pci-e x16插槽的形式出现,但数据针脚只有一半是有效的,也就是说实际带宽只有真正的pci-e x16插槽的一半。不过有些服务器主板上会带有pci-e×8的插槽,看起来就像pci-e×16的插槽断了一截一样。
那么我们该如何区分真正的pci-e x16插槽和pci-e x8模式的pci-e x16插槽呢?有经验玩家可以观察主板布线,后者的后半段往往是没有线路连接的,甚至没有针脚焊接。不过这并不是最快速的方法,实际上除了旗舰级的平台如x299能提供多条真正的pci-e x16插槽外,主流级平台包括新近发布的z390平台都只会提供一条真正的pci-e x16插槽,就是最靠近cpu的那条。而第二条和第三条pci-e x16插槽,则多数是pci-e x8甚至是x4级别的。
pci-e x4插槽的长度为39mm,同样是在pci-e x16插槽的基础上,以减少数据针脚的方式实现,主要用于pci-e ssd,或者是通过pci-e转接卡安装m.2 ssd等方面。pci-e x4插槽通常由主板芯片扩展而来,不过随着cpu内部pci-e通道数的增多,现在有部分高端主板可以开始提供直连cpu的pci-e x4插槽,用于安装pci-e ssd时理论上可以提供更好的性能。
不过与pci-e x8插槽相似的是,pci-e x4插槽现在也是很少以真身示人,更多地是以“速率为pci-e x4级别的pci-e x16插槽”的形式登场,又或者是扩展为m.2接口,用于安装m.2 ssd、m.2无线网卡或者其它m.2接口设备,其余扩展卡则留给pci-e x1插槽负责。
pci-e x1插槽的长度是最短的,仅有25mm,相比pci-e x16插槽,其数据针脚是大幅度减少至14个。pci-e x1插槽的带宽通常由主板芯片提供,面向的产品比较广泛,独立网卡、独立声卡、usb 3.0/3.1扩展卡等都会用到pci-e x1插槽,你甚至可以通过转接线给pci-e x1插槽装上显卡,用来挖矿或者实现多屏输出。
pci-e插槽其实还存在着另外一个形态,一般称为mini pci-e插槽,常见于mini-itx主板以及笔记本电脑上,多数用来扩展无线网卡,在之前我们说硬盘接口的时候提到过,其在物理结构上与msata插槽相同,因此也有不少主板会通过跳线或者bios设定让mini pci-e接口在pci-e模式或者sata模式中切换,以实现一口两用的效果。不过mini pci-e插槽由于带宽上的限制,最终并未有得到广泛的普及,它和msata接口在面临m.2接口的进攻时都选择了迅速撤退,如今其地位和作用都已经被m.2接口取代,基本上已经告别主流。
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