先说说计算机总线

在繁忙的高速公路上，我们设想车辆迅速穿梭于城市之间。计算机世界中的总线，就如这条高速公路，连接着CPU(城市的中心)、内存、硬盘等外围设备，使硬件间得以高效通讯。总线，是计算机硬件间的高速通道。

总线系统，包括数据、地址和控制三大部分，构建了设备间信息传输的基础设施。

在数据传输中，数据总线就像一条繁忙的高速公路，携带着数据(车辆)在各个设备间穿梭。其宽度(例如32位或64位),决定了一次可以传输的数据量，从而影响了整体的数据吞吐能力。

地址总线犹如高速公路出口的指示牌，为每辆数据(车辆)指明目标地址，即它们应该前往何处。其宽度则决定了计算机能够访问的内存地址数量，进一步影响了系统的处理能力和效率。

最后，控制总线就像是交通指挥中心，它管理并协调着数据传输的方向和时机。正如交通信号灯和路标一样，控制总线确保了数据的流动既顺畅又有序。

当您打开一个文档时，CPU通过控制总线发出读取指令，地址总线指定了文档在内存中的地址，然后数据总线将文档的内容从内存传输到CPU进行处理。处理完成后，CPU可能还会通过总线将修改后的数据发送回内存，或者发送到打印机进行打印。

PCIe是一种数据总线

PCIe是一种高速串行计算机扩展总线标准，用于连接各种计算机内部的各种组件，比如显卡、网卡和声卡等，让它们(尤其是与芯片组和处理器)之间可以高效地传输数据。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。

PCIe总线具有以下特点：

PCIe串行传输：相较于并行总线，PCIe采用串行方式降低信号干扰，大幅提升数据传输速度。

高扩展性：PCIe支持多通道并行，每个通道独立传输数据，从而大幅提升整体带宽。

热插拔功能：用户可随时插入或拔出PCIe设备，无需重启计算机，极大便利了使用体验。

电源管理：PCIe支持电源管理功能，可以降低功耗，延长设备的使用寿命。

PCIe,作为数据传输的关键通道，在计算机总线体系中担任外围设备连接的重任。它与地址总线和控制总线并行，专注于高速数据传输，让CPU能迅速与各类外围设备交换信息，从而大幅提升整个系统的运行效能。

以游戏为例，GPU通过PCIe与CPU紧密协作，实时传输图像数据，使游戏画面如丝滑般流畅。此外，PCIe还能连接固态硬盘，大幅提升数据读写速度，让游戏加载迅速成为可能。

PCIe以前用什么总线

PCIe的发展历程源远流长，它始于ISA、ISA总线和PCI。如今，这一技术已经发展成为一种强大的外设互连标准。

ISA总线是计算机总线的一种，由IBM在1980年代初期推出。它是开放标准，允许第三方制造商生产兼容的硬件扩展卡，推动了个人计算机行业的发展。

PCI总线是一种由英特尔公司于1990年代初期推出的局部总线标准，最初运行在33MHz。PCI总线的设计目标是提供更高的数据传输速率和更好的系统性能，以满足日益增长的计算需求。PCI总线采用多总线桥(Multi-Bus Bridge)的设计思路，允许计算机系统中的不同总线连接起来，支持更高的数据传输速率和更复杂的系统架构 。

PCI总线在速度和性能方面得到了提升，但其仍存在局限。作为共享并行数据总线架构，多个设备需共享资源并协商访问，这限制了系统扩展性和性能。随着图形加速卡等高速设备需求增加，PCI总线的这些限制愈发明显。

PCIe作为PCI的后续产品，采用了串行点对点连接，而不是PCI的共享并行总线架构。这种设计大幅提高了数据传输速率，减少了信号干扰，并且允许更多的设备同时高效地工作，而不需要共享总线资源。PCIe的推出是为了解决PCI总线的局限性，并满足未来计算机系统对更高带宽和更高性能的需求 。

PCIe的代次及传输速度

PCIe的初始标准定义了七种链路宽度，对应七种不同的物理插槽规格。这七种链路规格的通道数量分别为1组、2组、4组、8组、12组、16组和32组，对应的标识分别采用x1、x2、x4、x8、x12、x16和x32,不同规格的链路也和相应长度的物理插槽规格相匹配。一般来说，x16插槽是最常见的插槽规格，它用于接驳显卡或者万兆网络、超高速SSD等高性能高带宽设备。x32的插槽不太多见，往往用于服务器或者特殊场合 。

PCIe x16插槽是一种支持x16数据通道的插槽，通常用于显卡。它提供了较高的带宽，适合高性能的外围设备，如现代游戏、科学、工程和机器学习应用程序中使用的GPU。PCIe x16插槽的优点包括提供高带宽、低延迟的数据传输，并且支持热插拔。在GPU中，PCIe x16插槽能够确保GPU与CPU之间的数据交互高效、快速，从而提升整体的计算性能和图形处理能力 。

PCIe Gen4和PCIe Gen5的区别在于，PCIe Gen5存储速度和整体性能的升级。Gen5 SSD具有更高的速度、通过PCIe通道改进的吞吐量和更大的吞吐量，传输速度为32GT/s的Gen5 SSD,它比Gen4 SSD更适合繁重的工作负载和苛刻的游戏环境。

"每2年，PCIe便迎来一次升级。然而，这与GPU显卡的日新月异相比，显然有些力不从心。为此，NVIDIA巧妙地开发了NVLink技术，以提升卡间互联的速度和效率。"

-对此，您有什么看法见解？-

-欢迎在评论区留言探讨和分享。-