科学：PCI-E插槽是什么样的？

主板上的扩展插槽过去是多种多样的。例如，曾经非常流行的组合是PCI插槽和AGP插槽。 AGP插槽主要用于图形卡，而PCI插槽则更为通用。其中一些不仅对图形卡有用，而且还可以用于扩展其他设备，例如网卡，声卡，调制解调器等。这两个插槽曾经一起为许多DIY玩家提供服务多年，但是在出现了具有更高速度和更大可扩展性的插槽之后，它们迅速退出了舞台，并被后者完全取代。这种新型插槽可在短时间内消除前任产品，这是我们今天要谈论的主角，它也是当前图形卡和各种扩展卡（即PCI-E）使用的主流插槽插槽。

当前，PCI-E插槽已成为主板上的主要扩展插槽。除了图形卡使用的PCI-E插槽外，例如独立的声卡，独立的网络卡，USB3.0 /3.1接口扩展卡，SSD和其他硬件也可以使用PCI-E插槽。因此，除非母板受到板子类型或平台芯片的限制，否则制造商将为其安装足够的PCI-E插槽以确保自己的产品。扩展能力可以满足玩家的需求。只是该主板上的PCI-E插槽长而短，所以它们之间有什么区别？

PCI-E插槽的相关规格

在了解PCI-E插槽之前，让我们简要看一下相关的PCI-E规格。 PCI-E规范，也称为PCI Express规范，由成立于1992年的PCI-SIG组织制定。目前的成员包括Intel，AMD，NVIDIA，HP，Dell，Qualcomm，Lenovo，IBM等行业领导者。除当前的PCI-E规范外，该组织还为公司900多家精英企业制定了早期的PCI规范和PCI-X规范。

与基于半双工共享并行体系结构的PCI和AGP规范不同，PCI-E规范基于全双工点对点串行体系结构，并且还支持热插拔，其中，双工代表每个PCI-E通道可以在同一周期内实现双向数据传输；点对点意味着每个PCI-E设备独立连接，而不需要整个总线的带宽；串行传输使其信号速率轻松达到GT / s（相当于GHz）水平。

当前，已经开发了5个主要版本的PCI-E规范。与以前的版本相比，每个主要版本的发展都可以带来几乎两倍的带宽。 PCI-E的第一个正式规范是PCI-E1.0诞生于2002年，其信号速率为2.5GT / s，采用8b / 10b编码方法，单通道单向带宽达到250MB / s，16 -信道双向带宽为8GB / s。该规范随后开发了PCI-E1.0a和PCI-E1.1版本。尽管在细节上有很多改进，但是带宽没有改变。

PCI-E 2.0规范于2007年正式发布。与PCI-E1.x规范相比，最大的变化是信号速率翻了一番，达到5GT / s，因此其带宽也随之而来。翻倍，单通道单向带宽为500MB / s，而16通道双向带宽为16GB / s。另外，PCI-E 2.0规格将相应插槽的电源容量增加了一倍，最大为150W，但是由于兼容性和主板电源压力以及其他考虑，无论主板制造商，图形卡制造商或其他PCI-E设备制造商已在产品开发过程中实现了PCI-E1.0规格的电源要求，即75W。电源要求高于75W的设备将配备外部电源。如今已经使用了该行业规则。

PCI-E3.0规范是当前的主流。它于2010年正式发布。与PCI-E 2.x规范相比，不仅信号速率提高到8GT / s，而且编码方法也有所改变。使用效率更高的128b / 130b模式，单通道单向带宽仍几乎翻了一番，达到985MB / s的水平，而16通道双向带宽高达31.5GB / s

PCI-E5.0规范要到2019年才能完成。

PCI-E4.0和PCI-E5.0是将来的规格。前者仅在今年10月底发布。官方版本再次将信号速率提高了一倍。 16通道双向带宽达到63GB / s；后者计划在2019年之前发布该规范的正式版本，该规范仍可带来双倍的信号速率和双倍的带宽，其16通道双向带宽达到126GB / s。但是，基于PCI-E4.0规范的设备仍处于开发和测试阶段，并有望在2018年底进入消费市场。PCI-E5.0规范可能会很快推广。它只会在2020年开始。

PCI-E插槽是什么样的？

与CPU经常更改插槽的CPU不同，尽管PCI-E规范开发了5个主要版本，但是插槽的结构基本相同。对于具有相同通道数的PCI-E插槽，我们看不到“确定它对应的PCI-E规范版本”。同时，较高版本的插槽也与较低版本的设备兼容，反之亦然，但是速度必须符合“短板原则”，因此PCI-E插槽的兼容性非常好坚强。

当然，不仅只有一个PCI-E插槽。根据PCI-SIG提供的规范，PCI-E插槽x1，x2，x4，x8，x12，x16和x32有7个版本，对应于1 / 2/4/8/12/16/32通道，其中PCI-E x32仅由于体积问题仅在某些特殊场合使用，相应的量产产品几乎为零； PCI-E x12主要用于服务器领域，基本上不会出现在用户平台上； PCI-E x2主要用于内部接口，而不是扩展插槽，即使某些提供此接口的母板，其PCI-E x2基本上是M.2。该接口以PCI-E插槽的形式出现。因此，当前主板上的主流PCI-E插槽基本上集中在四个PCI-E x1 / x4 / x8 / x16中。让我们看一下这四个插槽的外观。

PCI-E x16插槽

最靠近CPU的PCI-E x16插槽最适合安装图形卡

让我们从PCI-E x16插槽开始。 PCI-E x16插槽的长度为89mm，具有164个插针。它分为两组。前面的较短插槽有22个插针。对于电源，背面有142个长插槽，主要用于数据传输。这种设计使PCI-E x16插槽具有出色的兼容性。它可以与x1 / x4 / x8级设备向后兼容。 PCI-E x16插槽除了具有16个通道带来的高带宽外，还可以说PCI-E插槽是消费级领域的完整机身，并且大多数用于安装具有高带宽的产品。数据吞吐量，例如图形卡和RAID阵列卡。

由于PCI-E x16插槽通常用于图形卡，因此它基本上是直接从CPU派生的，因此图形卡和CPU之间的数据交换可以实现最低的延迟，从而实现系统可以得到充分利用。

PCI-E x8插槽

与PCI-E x16相比，总长度为56mm且具有98针的PCI-E x8插槽相比，主数据针减少至76个，并且电源针未发生变化。但是，我们很少在主板上看到真正的PCI-E x8插槽，因为它通常以PCI-E x16插槽的形式出现，但是只有一半的数据引脚有效，这意味着实际带宽仅是真实的。 PCI -E x16插槽的一半。

对于安装，PCI-E x8插槽通常以PCI-E x16插槽的形式出现

事实上，将PCI-E x8插槽制成PCI-E x16是有原因的，因为PCI-E x8诞生于构建多图形平台，以便允许使用PCI-E x16接口图形卡成功安装在PCI-E x8接口上后，后者自然需要将自己“伪装”为PCI-E x16插槽。当然，某些PCI-E x8插槽的背面将有一个小孔，以允许安装图形卡，但是通常需要自定义此类接口，而且成本不低于PCI-E x16插槽，并且视觉上的影响还不够，因此自然可以使用PCI-E x16插槽直接制作PCI-E x8插槽。

那么，如何区分真实的PCI-E x16插槽和PCI-E x8 PCI-E x16插槽？有经验的玩家可以观察母板的接线，后者的后半部分通常不需要接线，甚至不进行引脚焊接。但是，这不是最快的方法。实际上，除了诸如X299之类的旗舰平台可以提供多个真实的PCI-E x16插槽外，包括新发布的Z370平台在内的主流平台也只能提供真实的PCI-E x16插槽。 E x16插槽是最靠近CPU的插槽。第二和第三个PCI-E x16插槽主要是PCI-E x8甚至是x4。

PCI-E x4插槽

PCI-E x4插槽的长度为39mm。它还通过减少数据引脚在PCI-E x16插槽的基础上实现。它主要用于PCI-E SSD或通过PCI-E转换。连接卡以安装M.2 SSD等。通常通过主板芯片扩展PCI-E x4插槽，但是随着CPU内PCI-E通道数量的增加，一些高端主板现在可以开始提供直接连接到CPU的PCI-E x4插槽。理论上，安装PCI -E SSD可以提供更好的性能。例如，与主板芯片的PCI-E x4插槽相比，4K QD性能将得到改善。

找不到PCI-E x4插槽？实际上，它以M.2接口的形式出现

但是，类似于PCI-E x8插槽，现在很少亲自看到PCI-E x4插槽，它更多是具有PCI-E x4速率的PCI-E x16插槽。 “”形式，或扩展为M.2接口，用于安装M.2 SSD，M.2无线网卡或其他M.2接口设备，其余扩展卡留在PCI-E x1插槽中。

PCI-E x1插槽

最短的PCI-E x1插槽

PCI-E x1插槽的长度最短，仅为25mm。与PCI-E x16插槽相比，其数据引脚显着减少到了14个。PCI-E x1插槽的带宽通常由主板芯片提供，并且面向各种各样的产品。独立的网卡，独立的声卡，USB3.0 /3.1扩展卡等都将使用PCI-E x1插槽。您甚至可以通过适配器电缆在PCI-E x1插槽中安装图形卡，以进行挖掘或多屏输出。

Mini PCI-E接口特写，物理结构与mSATA基本相同

此外，还有另一种形式的PCI-E x1插槽，通常称为Mini PCI-E插槽，通常在Mini-ITX主板和笔记本电脑上找到。它主要用于扩展无线网卡，但由于其物理结构与mSATA插槽相同，因此许多主板将通过跳线或BIOS设置将Mini PCI-E接口在PCI-E模式或SATA模式之间切换为达到双重用途。

但是，由于带宽限制，Mini PCI-E插槽最终并未得到广泛普及。当面对M.2接口的攻击时，它和mSATA接口都选择了快速后退。现在它们的状态和功能都已被M.2接口取代，并已基本告别了主流。

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