在剛過去的2019年臺(tái)北電腦展上，AMD掏出了7nm制程的Zen2處理器燃爆了全場(chǎng)，不知道有多少人在高喊AMD YES??！

其中PCIe 4.0技術(shù)的使用，帶寬直接翻倍達(dá)到16GT/s，這也成為了AMD新CPU亮點(diǎn)之一，這么高速的帶寬對(duì)電腦有幫助么？為什么Intel好像并不在意？

PCIe的標(biāo)準(zhǔn)劃分 PCIe 4.0的出現(xiàn)時(shí)機(jī)并不好

PCIe全稱是Peripheral Component Interconnect Express，一般可以翻譯為周邊設(shè)備高速連接標(biāo)準(zhǔn)，這是在2003年提出的PC連接標(biāo)準(zhǔn)。

PCIe通道包含兩個(gè)數(shù)據(jù)通道，保證數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送的效率，每個(gè)設(shè)備擁有獨(dú)立分配的帶寬，不會(huì)占用總帶寬。

目前我們電腦普遍使用的是PCIe 3.0標(biāo)準(zhǔn)，這已經(jīng)是9年前制定的標(biāo)準(zhǔn)了。

2003年P(guān)CIe 1.0面世，擁有2.5GT/s速度，隨后2006年發(fā)布PCIe 2.0（5.0GT/s）、2010年發(fā)布PCIe 3.0（8GT/s），大概三到四年P(guān)CIe就會(huì)制定新的標(biāo)準(zhǔn)。

但PCIe 4.0卻是等了7年，直到2017年才發(fā)布了PCIe 4.0（16GT/s），而在4.0都還沒開始應(yīng)用的時(shí)候，2019年就早早的發(fā)布了PCIe 5.0（32GT/s）。

從 2011年的HD 7000系列顯卡開始使用PCIe 3.0開始算起，至今PCIe 3.0已經(jīng)普及了8年了。而PCIe 4.0出現(xiàn)似乎并不是一個(gè)好時(shí)機(jī)。

2017年P(guān)CIe 3.0發(fā)布之后僅僅過了一年多，在2019年1月管理并定義PCIe標(biāo)準(zhǔn)的組織PCI-SIG發(fā)布了最新的PCIe 5.0規(guī)范的0.9版，同時(shí)PCIe 5.0也會(huì)向下兼容3.0和4.0設(shè)備，這導(dǎo)致很多供應(yīng)商直接跳過了PCIe 4.0直接開發(fā)PCIe 5.0規(guī)范的設(shè)備。

搶先一步？AMD發(fā)布首個(gè)PCIe 4.0消費(fèi)級(jí)別處理器

AMD在今年5月底的臺(tái)北電腦展上率先宣布支持PCIe 4.0接口的新一代銳龍?zhí)幚砥鳌?/p>

除了7nm工藝、高頻率之外，先于Intel支持PCIe 4.0也成為了這場(chǎng)發(fā)布會(huì)上的亮點(diǎn)。相比較PCIe 3.0帶寬翻倍的buff加持，A平臺(tái)整體性能也有了相當(dāng)大的提升。

在臺(tái)北電腦展上眾多廠商推出了AMD新CPU主板，我們可能看到在南橋芯片上主板都加上了一個(gè)小風(fēng)扇，從此機(jī)箱中的噪音源也多了一個(gè)。

這個(gè)小風(fēng)扇的出現(xiàn)也與PCIe 4.0的應(yīng)用有關(guān)，因?yàn)閿?shù)據(jù)處理任務(wù)加重，南橋成為了一個(gè)小火爐，沒有辦法只能為南橋增加上一個(gè)小型的散熱風(fēng)扇。

同時(shí)我們?cè)谂_(tái)北電腦展的展會(huì)現(xiàn)場(chǎng)還看到了根據(jù)PCIe 4.0推出的超超超高速的SSD存儲(chǔ)。

技嘉在臺(tái)北電腦展上推出了目前世界上速度最快，容量最大的PCI-e 4.0 AIC SSD。

這款目前還是全世界最強(qiáng)的SSD讀寫速度竟然達(dá)到了15000MB/s，看清楚是5位數(shù)哦！而且它的容量竟然達(dá)到了8TB，我已經(jīng)不敢想象它的價(jià)格有多高了，也不知道會(huì)不會(huì)真正的推向消費(fèi)市場(chǎng)。

采用群聯(lián)E16主控，其中該AIC版本由4個(gè)M.2 SSD組成RAID 0，每塊盤為PCIe 4.0X4，4個(gè)盤組起來就是PCIe4.0 X16。

來自PCIe 4.0的巨大提升

CPU只有16條PCIe通道

即使是現(xiàn)在的PCIe 4.0設(shè)備，AMD Ryzen 9 3900X也同樣只有16條PCIe通道。

主板上，在離CPU最近的PCIe插槽也僅僅只有16通道。目前這個(gè)插槽插的是顯卡，可以達(dá)到PCIex16全速。

當(dāng)兩張顯卡SLI時(shí)僅僅只能實(shí)現(xiàn)8+8通道，當(dāng)三個(gè)PCIe設(shè)備連接時(shí)則分配為8+4+4，也就是說PCIe通道是有限制的。

這是目前主流平臺(tái)上的CPU的PCIe通道數(shù)的劃分，直連CPU只有16條，因?yàn)橥ǖ罃?shù)限制，多設(shè)備連接速度會(huì)有所降低，多個(gè)高性能PCIe設(shè)備連接時(shí)無法發(fā)揮完全的性能。

當(dāng)PCIe 4.0帶來帶寬翻倍時(shí)，多個(gè)PCIe設(shè)備與CPU之間的溝通速度將會(huì)更有利于發(fā)揮各個(gè)硬件的性能。

高速數(shù)據(jù)傳輸帶來的新可能

隨著5G技術(shù)的普及，我們發(fā)現(xiàn)高速的數(shù)據(jù)傳輸會(huì)改變產(chǎn)業(yè)，甚至催生出新的產(chǎn)業(yè)。

5G對(duì)于硬件帶寬的要求其實(shí)是翻了幾番的，又是高頻信號(hào)又還要信號(hào)覆蓋好，確實(shí)需要產(chǎn)業(yè)有巨大的升級(jí)之后才能實(shí)現(xiàn)這樣的性能。

而且在2-3年的時(shí)間，家庭使用場(chǎng)景下啟用數(shù)據(jù)互聯(lián)的設(shè)備將急劇增加，PC產(chǎn)業(yè)可能會(huì)迎來新的變化，PC將有可能成為個(gè)人服務(wù)器和數(shù)據(jù)處理中心的存在。

如今的智能連接設(shè)備對(duì)于數(shù)據(jù)連接要求不高，當(dāng)然整體設(shè)備之間的互聯(lián)和數(shù)據(jù)交流程度也并不高。這是因?yàn)槟壳皞€(gè)人數(shù)據(jù)處理全憑云端設(shè)備，但可靠程度并不夠。

隨著真·個(gè)人智能助理+智能設(shè)備的發(fā)展，個(gè)人PC數(shù)據(jù)處理中心需求將會(huì)漸漸浮現(xiàn)。最穩(wěn)妥的方法是本地服務(wù)器+云數(shù)據(jù)處理搭配一起，而PCIe 4.0已經(jīng)符合個(gè)人數(shù)據(jù)處理中心的基本需求。

不過目前PCIe 4.0好像只是看起來很美好

升級(jí)成本高 阻擋新設(shè)備普及

不過就目前來說PCIe 4.0看起來很美好，PCIe 4.0目前的成本還是挺高的，因?yàn)閿?shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣仍娇欤盘?hào)衰減情況也會(huì)相對(duì)應(yīng)增加，對(duì)于元器件和材料的要求也就相對(duì)應(yīng)越高。

根據(jù)之前的消息，完整的16通道PCIe 4.0重定時(shí)器芯片需要15-25美元，主板升級(jí)大約需要100美元左右，高端頂級(jí)主板則可能需要花費(fèi)更多。

此前有網(wǎng)友爆料msi頂級(jí)的X570超神主板定價(jià)在777歐元（約合人民幣6000元），真的是主板比CPU都貴。

消費(fèi)市場(chǎng)需求不明顯 噱頭大于實(shí)際

PCIe 4.0面世這兩年來，除了企業(yè)級(jí)市場(chǎng)之外，消費(fèi)級(jí)市場(chǎng)完全沒有什么動(dòng)靜的原因除了成本太高，還有個(gè)原因就是消費(fèi)級(jí)顯卡、處理器以及網(wǎng)絡(luò)對(duì)速度翻倍的PCIe 4.0也沒什么需求。

這也是PCIe 4.0遲遲沒有推出的原因。早在PCI3.0時(shí)代就有人測(cè)試過，如今的顯卡即使使用的是PCIe 2.0×16通道，性能損失并不明顯。

而且目前來說，消費(fèi)市場(chǎng)對(duì)PCIe通道要求高的設(shè)備并不多，目前消費(fèi)市場(chǎng)需要高速PCIe通道的設(shè)備就是顯卡和滿速SSD了。

就拿SSD來說，占滿16條PCIe通道SSD速度也沒有達(dá)到PCIe帶寬上限，但是通道數(shù)卻是得占滿了，而且價(jià)格還死貴死貴，根本就不是面向消費(fèi)市場(chǎng)的產(chǎn)品。

企業(yè)級(jí)市場(chǎng)開始拋棄PCIe

對(duì)PCIe需求較高的就是高速數(shù)據(jù)處理需求環(huán)境，但是PCIe在數(shù)據(jù)處理環(huán)境下卻有自己的缺陷。

家用電腦中PCIe確實(shí)是非?？焖偾覍?shí)用的連接技術(shù)，這是因?yàn)檫B接到主板的設(shè)備數(shù)量較少，并且很少有需求跨越多臺(tái)電腦之間的擴(kuò)展應(yīng)用。

而在數(shù)據(jù)中心中每個(gè)PCIe設(shè)備都擁有自己的隔離內(nèi)存池，不同設(shè)備之間的通信由于帶寬和延遲的影響變得十分低效。

NVIDIA和AMD分別開發(fā)了NVLink和InfintyFabric技術(shù)來應(yīng)對(duì)該問題，CXL則是英特爾拿出的對(duì)策。

Intel在2019年3月份聯(lián)合眾多廠商推出了針對(duì)數(shù)據(jù)中心、高性能計(jì)算領(lǐng)域、AI領(lǐng)域等場(chǎng)景的全新數(shù)據(jù)設(shè)備互聯(lián)協(xié)議CXL（Compute EXpress Link）。

該技術(shù)是建立在完善的PCIe 5.0的物理和電氣實(shí)現(xiàn)上的，只是不用通過專門設(shè)計(jì)的接口，簡(jiǎn)化了服務(wù)器硬件的設(shè)計(jì)難度，降低了整體系統(tǒng)的成本。

Intel宣布與阿里巴巴、戴爾EMC、臉譜、谷歌、HPE、華為、微軟聯(lián)合共同成立一個(gè)聯(lián)盟，來開發(fā)這個(gè)協(xié)議，用于消除CPU與加速器等計(jì)算密集型工作負(fù)載的瓶頸。

而此次Intel扮演的角色與其在USB和PCIe開發(fā)中的角色一樣， 與聯(lián)盟成員共享技術(shù)成果，并共同持續(xù)開發(fā)

時(shí)機(jī)不對(duì) 來自PCIe 5.0帶來的尷尬

由于PCIe 5.0向下兼容3.0/4.0，所以導(dǎo)致4.0的地位有些尷尬。

當(dāng)然，根本原因還是4.0標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)太晚，距離2010年的3.0規(guī)范間隔了7年之久，而PCI-SIG組織又急于恢復(fù)8年兩版標(biāo)準(zhǔn)高低搭配的既定節(jié)奏。

PCIe 4.0的帶寬相較于PCIe 3.0的32GB/s(x16)是直接翻了一倍，來到了64GB/s(x16)，而這次的PCIe 5.0更是在此基礎(chǔ)上再翻一倍，來到了128GB/s(x16)。而它們也都是沿用PCIe 3.0的128b/130b編碼方式，但PCIe 4.0的傳輸速率卻到了16GT/s，PCIe 5.0則是到了32GT/s。

PCI-SIG的規(guī)劃是， PCIe 4.0和5.0規(guī)范產(chǎn)品會(huì)在市場(chǎng)上共存很長(zhǎng)一段時(shí)間，其中5.0或?qū)⒅挥糜诟咝阅苡?jì)算，而消費(fèi)端則是清一色4.0。

目前，Intel的企業(yè)級(jí)SLC固態(tài)盤Ruler SSD就是直接以PCIe 5.0規(guī)范做傳輸設(shè)計(jì)。

總結(jié)

目前來看，PCIe 3.0確實(shí)已經(jīng)足夠滿足消費(fèi)市場(chǎng)，從各方面來看，PCIe 4.0因?yàn)槌杀尽r(shí)機(jī)、市場(chǎng)等等種種原因有點(diǎn)上夠不著，下踩不住的尷尬局面。

也許是因?yàn)檫@些種種原因，目前來看Intel好像并不在意PCIe 4.0，CPU方面一直也好像沒有新的規(guī)劃出現(xiàn)。

有消息是Intel將越過PCIe 4.0直接開發(fā)PCIe 5.0設(shè)備，而PCIe 5.0設(shè)備將直接向下兼容3.0和4.0設(shè)備，這難道就是傳說中的降維打擊？

對(duì)于消費(fèi)者來說本來PCIe 5.0的升級(jí)成本會(huì)很高，但通過兼容的方式將會(huì)減少升級(jí)成本，消費(fèi)市場(chǎng)可以進(jìn)行逐步升級(jí)。

不過正所謂買新不買舊，有總比沒有好。

是的，上面我的闡述和分析都是建立在目前的硬件設(shè)備和軟件需求之上，分析了目前PCIe 4.0尷尬局面，不過隨著個(gè)人PC數(shù)據(jù)吞吐的速度需求的增加，幾年后軟件和硬件開發(fā)肯定會(huì)跟上，產(chǎn)生規(guī)模效應(yīng)后，相對(duì)應(yīng)的成本也將逐步下降。

畢竟我們主流內(nèi)存容量從1GB到現(xiàn)在16GB，什么時(shí)候都碰到過被軟件吃完所有內(nèi)存的情況，玩家和廠商對(duì)于設(shè)備“更高、更快、更強(qiáng)”的欲望應(yīng)該不會(huì)停歇。