PCIe 4.0：你確定真的懂碼？
近段時間以來，隨著NVIDIA30系顯示卡的重磅發布，以及三星980PRO年度旗艦的到來，PCIe4.0技術瞬間成為了DIY圈的最為火熱和前沿的問題了，其實關於PCIe4.0技術，從AMD X570系列主板的問世開始，一直被譽為下一個世代，DIY硬體產業革命性技術，只是沒想到來得如此迅速和猛烈。
那麼，到底PCIe4.0究竟有何魔力？它又將給硬體產業圈帶來哪些技術和體驗革命？當我們在聊PCIe4.0的時候，我們究竟又在談些什麼？今天，我們就來聊一聊PCIe4.0。
01、關於PCIe和PCIe4.0
所謂PCIe4.0，顧名思義指的是第四代PCIe匯流排技術，至於PCIe，它的全稱是PCI-Express，實質上是一種高速串列電腦擴展匯流排標準，類似的匯流排標準還有諸如早期的MCA、PCI都屬於這類協議。
只是隨著技術發展和需求的變化，擁有著高速串列、點對點雙通道、高頻寬傳輸等突出特點的PCIe協議，最終脫穎而出，成為了時下最為主流的電腦匯流排標準。
在介面形式上，PCIe主要有兩種，一種是尺寸較為小巧的M.2介面，另一種則是標準的PCIe插槽，二者全都集成在主板之上；根據頻寬容量的不同，以及技術的迭代，以及應用層級方面，PCIe匯流排又出現了分支和進化。
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頻寬方面，基於PCIe串聯電腦的容量大小，同一級別的PCIe插槽之間存在著性能差異。以主流的PCIe3.0為例，簡單可以分為PCIe x1/PCIe x2/PCIe x4/PCIe x8/PCIe x16等不同頻寬，這些「x1/x2」等數字的背後，對應著介面性能差異。
以PCIe3.0 x1和PCle3.0 x16為例，PCIe3.0 x1的標準性能約為1GB/s，而同樣是PCIe 3.0協議，X16的標準性能則高達16GB/s。
技術迭代維度，PCIe作為匯流排協議和標準，歷經多年的發展和變革，從起初的PCIe 1.0，逐步在性能上大跨步發展，直到今天的PCIe4.0的誕生；
技術的迭代帶來了恐怖的性能，根據官方提供數據，對比於初代的PCIe1.0頻寬（X1為250MB/s），最新的PCIe4.0的頻寬（以X1為例）達到了2GB/s，提升了近8倍。
不同代差PCIe匯流排的性能差異（源於互聯網）
應用層面，由於PCIe高速串聯電腦，提供更高性能優勢，許多硬體產品都能，更都想通過PCIe匯流排的方式，進行串聯，以發揮硬體的最高性能。其中，顯示卡和固態硬碟是其中的代表產品。
回到PCIe4.0，作為PCIe介面最新版本，它擁有以下三個突出優勢，首先是速度更快， x 16 雙向頻寬達到了 32GB/s，幾乎是 PCIe 3.0 的兩倍；
其次是可以向下兼容，PCIe 4.0 能夠完美兼容 PCIe 3.0 設備，從而為用戶提供硬體過渡的時間；
最後則是基於大頻寬，擁有了的更多連接數，可以連接更多設備而不需要擔心性能下降。
02 PCIe4.0的實際意義
從PCIe4.0的突出優勢，我們可以看到PCIe4.0的到來，主要能夠給包括顯示卡和SSD在內的多硬體提供更高的頻寬，從而打破此前產品在頻寬協議上的束縛，提升這些硬體的絕對性能。
顯示卡方面，在PCIe3.0時代，受制於頻寬容量的限制，組建雙顯示卡甚至多顯示卡平台的時候，無法分配完整的通訊頻寬給到所有顯示卡，進而影響到顯示卡的通訊和顯示效果，而到了PCIe4.0時代，頻寬容量的擴充，解除了多顯示卡平台頻寬的限制，大規模多顯示卡平台成為了可能；
對於單顯示卡而言，PCIe4.0的革新，讓顯示卡和CPU的通訊頻寬提升了2倍，理論上擁有更好的GPU計算能力，提高超高畫質下遊戲性能。
固態硬碟方面，則是更為猛烈、甚至是革命性的提升。固態硬碟行業在近年來的發展一日千里，無論是在主控制器還是快閃記憶體顆粒方面，幾乎所有主流的存儲廠商，都實現了每年迭代，甚至一年多迭代的技術創新；
然而，自從2010年推出PCIe3.0之後，近十年時間內，協議的瓶頸成為了固態硬碟產業體驗升級的最大攔路虎，早在2018年，以三星為代表的存儲大廠，就已經推出無限逼近PCIe3.0極限性能的NVMe固態硬碟了。
PCIe3.0時代某品牌SSD性能表現
三星980PRO PCIe4.0 SSD跑分
隨著PCIe4.0協議的誕生和普及，固態硬碟產業再次發生了革命性變化，硬碟存儲性能不斷的超出用戶的認知，從PCIe4.0剛起步的最大讀取5000MB/S，到現今三星推出的980PRO最大讀取超過7000MB/S，不到一年時間內，就把固態硬碟的實際最大性能（相較於PCIe3.0時代3500MB/S），提升了近1倍多。
03、PCIe4.0的未來走向
至於PCIe4.0的未來走向，筆者認為，隨著用戶對於極致性能不斷探索，以及PCIe4.0極強的兼容性，大概率會很快實現普及，從尖端旗艦技術，下沉到用戶之中，成為下個世代的硬體標配。
同時，基於PCIe4.0革命性的迭代，在主機遊戲和其他產業，也將快速應用和普及，畢竟追求更高性能更好體驗，是所有玩家和廠商的共同心愿。
