一文详解PCIe x1、x4、x8、x16及1.0到5.0版本的差异

一文详解PCIe x1、x4、x8、x16及1.0到5.0版本的差异

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/qq_43080258/article/details/142499937

PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）总线是现代计算机中最重要的扩展总线标准之一，它的发展经历了多个版本和规格的演进。从最初的PCIe 1.0到最新的PCIe 5.0，传输速率不断提升，通道数也从x1扩展到x16。本文将详细介绍PCIe的各种规格和版本，并对比Intel QPI和UPI的带宽，帮助读者全面理解这一关键技术。

PCIe x1、x4、x8、x16：通道数的差异

PCIe x1、x4、x8、x16是PCI Express（PCIe）连接器接口的不同规格，它们之间的主要区别在于带宽大小、适用设备以及插槽的物理尺寸。

• x1：1个通道
• x4：4个通道
• x8：8个通道
• x16：16个通道

PCIe 1.0到5.0：版本的演进

PCIe的版本从1.0发展到5.0，每个版本的通道速度都有显著提升。GT/s（Giga transaction per second）描述的是物理层通信协议的速率，即每一秒内传输的次数。

Intel QPI和UPI：处理器互联技术

快速通道互联（QPI）是英特尔开发的一种点对点处理器互联架构，用于取代前端总线（FSB）。新一代的Ultra Path Interconnect（UPI）进一步提升了处理器之间的互联性能。

带宽计算

Intel QPI和UPI的带宽

• 一条8GT/s的QPI的单向带宽：8GT/s*16bit/8=16GB/s
• 一条9.6GT/s的QPI的单向带宽：9.6GT/s*16bit/8=19.2GB/s
• 一条10.4GT/s的UPI的单向带宽：10.4GT/s*16bit/8=20.8GB/s

PCIe的带宽

• X16的PCIe Gen3的单向带宽：8GT/s16bit/8128/130=16GB/s*128b/130b=15.75GB/s
• X16的PCIe Gen4的单向带宽：16GT/s16bit/8128/130=32GB/s*128b/130b=31.51GB/s
• X16的PCIe Gen5的单向带宽也是：32GT/s16bit/8128/130=64GB/s*128b/130b=63.01GB/s
• X16的32GT/s的CXL的单向带宽：32GT/s16bit/8128/130=64GB/s*128b/130b=63.01GB/s

通过以上计算可以看出，PCIe的带宽随着版本的升级而显著提升，PCIe 5.0的带宽已经达到了63.01GB/s，接近于Intel UPI的带宽水平。