PCIe 4.0规范正式发布，单组通道带宽和速率翻倍

shuszhao · 发表于 2017-10-31 18:41:11

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近两年先是英伟达显卡全线更新，之后AMD Ryzen系列日常翻身刺激英特尔用力挤牙膏，PC市场甚是热闹。而日前PCI-SIG组织终于正式发布了PCIe 4.0规范，版本号v1.0。

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已经沿用7年的 PCIe 3.0 规范，近日终于盼到了下一世代的规格。PCIe 4.0 1.0 版正式规范近日由 PCI-SIG 发布，以 PCIe 3.0 为基础将单通道传输速率从 8GT/s 变更为 16GT/s，编码格式并未做出更动，因此实际传输带宽直接翻为 2 倍 1.969GB/s。

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自从 Intel 第三代 Core 系列处理器，代号 Ivy Bridge 配备 PCIe 3.0 规格以来，已经经历数个产品世代交换演替，但是 PCIe 4.0 规范推出的速度似乎不如前辈们 PCIe 1.x、PCIe 2.x、PCIe 3.x。2010 年 PCIe 3.0 发布相距 7 年之后，PCIe 4.0 1.0 版规范终于正式由 PCI-SIG 推出，编码规格与 PCIe 3.x 同为 128b/130b，传输速率则是翻倍来到 16GT/s，换算下来单一单向通道带宽为 1.969GB/s，显示卡经常使用的 16 组通道单向带宽来到 31.5GB/s。
预计两年后的PCIe 5.0预计带宽和速度会继续翻倍。

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▲ PCIe 各版本差异比较。
PCI-SIG强调，多卡直连和AI等高吞吐计算都会需要新接口的带宽和速度。但其实在消费级产品中PCIe 3.0仍未遇上瓶颈，新标准对普通消费者的影响其实很小，原先 PCIe 3.x x16 单向 15.8GB/s 带宽足敷使用，升级至 PCIe 4.0 版本的意义不大，反倒对于原本仅能使用 1、2、4 组通道的产品影响较大，如 NVMe 界面协定 SSD、磁盘阵列卡等；处理器和芯片组之间的沟通桥梁也可以依附 PCIe 4.0 而有更大的带宽，目前 AMD 和 Intel 双方均为单向 3.98GB/s、双向 7.9GB/s，升级 PCIe 4.0 之后能够再翻倍。
预计Intel的相关主板芯片组最快会在明年下半年上市，AMD的PCIe 4.0显卡得等到2018年第四季度，而Intel Optane SSD 900P有PCIe 4.0版本已经曝光。
PCIe 4.0 也将带来 OCuLink-2 外接缆线通道，读者可以理解为 Thunderbolt 3 的 PCIe 4.0 升级版，外接 4 条 PCIe 4.0 通道使其拥有单向 7.9GB/s、双向 15.8GB/s 带宽。不过 PCI-SIG 表定将于 2019 正式推出 PCIe 5.0 规范，单通道单向带宽可能提升至 4GB/s 左右，有可能让厂商推出 PCIe 4.0 产品的兴致缺缺，直接转进 PCIe 5.0 的怀抱。
相关PPT：

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