電腦接口中無所不能的PCI-E插槽

主板上的擴(kuò)展插槽是多種多樣的，古往今來，各種接口層出不窮，但是現(xiàn)在可以稱之為啥都能插的接口也只剩PIC-E了吧。當(dāng)年曾經(jīng)非常流行的組合就是PCI插槽搭配AGP插槽，其中AGP插槽主要用在顯卡上，而PCI插槽的用途則更廣一些，不僅有用在顯卡上，還能用于擴(kuò)展其它設(shè)備，如網(wǎng)卡、聲卡、調(diào)制解調(diào)器等等。這兩種插槽曾經(jīng)共同為廣大DIY玩家服役多年，然而在一個PCIE插槽出現(xiàn)之后，它們就迅速退出舞臺，被后者徹底取代。

PCI-Express(peripheral component interconnect express)是一種高速串行計算機擴(kuò)展總線標(biāo)準(zhǔn)，它原來的名稱為“3GIO”，是由英特爾在2001年提出的，沒錯，又是英特爾！旨在替代舊的PCI，PCI-X和AGP總線標(biāo)準(zhǔn)。PCIe屬于高速串行點對點雙通道高帶寬傳輸，所連接的設(shè)備分配獨享通道帶寬，不共享總線帶寬，主要支持主動電源管理，錯誤報告，端對端的可靠性傳輸，熱插拔以及服務(wù)質(zhì)量(QOS)等巴拉巴拉的一大堆功能。后來PCIe交由PCI-SIG（PCI特殊興趣組織）認(rèn)證發(fā)布后才改名為“PCI-Express“，簡稱PCI-E。

我們在了解PCI-E插槽之前，先來簡單看看PCI-E的相關(guān)規(guī)范。PCI-E規(guī)范又稱為PCI Express規(guī)范，其由PCI-SIG組織進(jìn)行制定，該組織組建于1992年，目前成員有包括英特爾、AMD、NVIDIA、惠普、戴爾、高通、聯(lián)想、IBM等業(yè)界老大在內(nèi)的900多家精英企業(yè)，除了現(xiàn)行的PCI-E規(guī)范之外，早年的PCI規(guī)范以及PCI-X規(guī)范也是由該組織制定的。

第一個PCI-E的正式規(guī)范也就是PCI-E 1.0誕生于2002年，其信號速率為2.5GT/s，采用8b/10b編碼方式，單通道單向帶寬達(dá)到250MB/s，16通道雙向帶寬為8GB/s。該規(guī)范隨后還發(fā)展出PCI-E 1.0a和PCI-E 1.1版本，雖然細(xì)節(jié)上有不少改進(jìn)但是帶寬并沒有改變。PCI-E1.0個版本互相兼容。

PCI-E 3.0規(guī)范則是目前的主流，其于2010年正式發(fā)布，相比PCI-E 2.x規(guī)范不僅信號速率提升至8GT/s，而且編碼方式也改成了更高效的128b/130b模式，因此單通道單向帶寬依然實現(xiàn)了接近翻倍的提升，達(dá)到985MB/s的水平，16通道雙向帶寬高達(dá)31.5GB/s。并且PCI-E3.0與之前以有的PCI Express向后兼容。

和經(jīng)常換插槽的CPU不同，PCI-E規(guī)范雖然已經(jīng)發(fā)展出5大版本，但是在插槽的結(jié)構(gòu)卻基本維持一致，同樣通道數(shù)的PCI-E插槽，我們是無法從外觀判定其對應(yīng)的是哪個版本的PCI-E規(guī)范。同時更高版本的插槽也兼容低版本的設(shè)備，反之亦然，只是速率上要遵守“短板原理”，所以PCI-E插槽的兼容性是很強的。

相比于PCI-E x8插槽全長56mm，擁有98根針腳，相比于PCI-E x16主要是數(shù)據(jù)針腳減少至76根，供電針腳并無變化。不過我們很少在家用主板上看見真正的PCI-E x8插槽，因為它通常會以PCI-E x16插槽的形式出現(xiàn)，但數(shù)據(jù)針腳只有一半是有效的，也就是說實際帶寬只有真正的PCI-E x16插槽的一半。不過有些服務(wù)器主板上會帶有PCI-E×8的插槽，看起來就像PCI-E×16的插槽斷了一截一樣。

那么我們該如何區(qū)分真正的PCI-E x16插槽和PCI-E x8模式的PCI-E x16插槽呢？有經(jīng)驗玩家可以觀察主板布線，后者的后半段往往是沒有線路連接的，甚至沒有針腳焊接。不過這并不是最快速的方法，實際上除了旗艦級的平臺如X299能提供多條真正的PCI-E x16插槽外，主流級平臺包括新近發(fā)布的Z390平臺都只會提供一條真正的PCI-E x16插槽，就是最靠近CPU的那條。而第二條和第三條PCI-E x16插槽，則多數(shù)是PCI-E x8甚至是x4級別的。

PCI-E x4插槽的長度為39mm，同樣是在PCI-E x16插槽的基礎(chǔ)上，以減少數(shù)據(jù)針腳的方式實現(xiàn)，主要用于PCI-E SSD，或者是通過PCI-E轉(zhuǎn)接卡安裝M.2 SSD等方面。PCI-E x4插槽通常由主板芯片擴(kuò)展而來，不過隨著CPU內(nèi)部PCI-E通道數(shù)的增多，現(xiàn)在有部分高端主板可以開始提供直連CPU的PCI-E x4插槽，用于安裝PCI-E SSD時理論上可以提供更好的性能。

不過與PCI-E x8插槽相似的是，PCI-E x4插槽現(xiàn)在也是很少以真身示人，更多地是以“速率為PCI-E x4級別的PCI-E x16插槽”的形式登場，又或者是擴(kuò)展為M.2接口，用于安裝M.2 SSD、M.2無線網(wǎng)卡或者其它M.2接口設(shè)備，其余擴(kuò)展卡則留給PCI-E x1插槽負(fù)責(zé)。

PCI-E x1插槽的長度是最短的，僅有25mm，相比PCI-E x16插槽，其數(shù)據(jù)針腳是大幅度減少至14個。PCI-E x1插槽的帶寬通常由主板芯片提供，面向的產(chǎn)品比較廣泛，獨立網(wǎng)卡、獨立聲卡、USB 3.0/3.1擴(kuò)展卡等都會用到PCI-E x1插槽，你甚至可以通過轉(zhuǎn)接線給PCI-E x1插槽裝上顯卡，用來挖礦或者實現(xiàn)多屏輸出。

PCI-E插槽其實還存在著另外一個形態(tài)，一般稱為Mini PCI-E插槽，常見于Mini-ITX主板以及筆記本電腦上，多數(shù)用來擴(kuò)展無線網(wǎng)卡，在之前我們說硬盤接口的時候提到過，其在物理結(jié)構(gòu)上與mSATA插槽相同，因此也有不少主板會通過跳線或者BIOS設(shè)定讓Mini PCI-E接口在PCI-E模式或者SATA模式中切換，以實現(xiàn)一口兩用的效果。不過Mini PCI-E插槽由于帶寬上的限制，最終并未有得到廣泛的普及，它和mSATA接口在面臨M.2接口的進(jìn)攻時都選擇了迅速撤退，如今其地位和作用都已經(jīng)被M.2接口取代，基本上已經(jīng)告別主流。