自从AMD发布第三代锐龙台式机处理器后 ， PCIe4.0就经常出现在了玩家们的视野中 ， 那么PCIe4.0到底有何作用 ， 能给我们哪些实际提升呢？
【高带宽更灵活，PCIe4.0】PCIe4.0是什么？
PCIe规范即是PCI-Express规范 ， 一般可以翻译为周边设备高速连接标准 ， 其由PCI-SIG组织进行制定 ， 目前成员中有着诸多IT业界顶级公司 。 PCIe规范是在2003年提出的PC连接标准 ， PCIe通道包含两个数据通道 ， 从而更好的保证数据接收和发送的效率 ， 每个设备拥有独立分配的带宽 ， 不占用总带宽 。 而PCIe规范一直以来也是PC上的主流传输连接标准 。
【高带宽更灵活，PCIe4.0】我们目前使用最广泛PCIe3.0标准其实已经是10年前（2010年）制定的标准 ， 而部分设备还在用到的PCIe2.0标准 ， 则是在更早的2006年制定的 。 PCIe 2.0采用8b/10b的编码方式 ， 拥有2.5GT/s的信号速率 ， PCIe3.0的编码方式修改为128b/130b ， 信号速率增长到8GT/s ， 而PCIe4.0则再次翻倍 ， 达到了16GT/s 。 所以在带宽方面 ， ×16带宽时 ， PCIe3.0为32GB/s ， 而PCIe4.0则翻倍为64GB/s 。

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带宽越大 ， 吞吐量也就越大 ， 这意味着相同时间通过的数据量也就越大 。 就好比马路越宽 ， 能够同时通过的车辆就越多一样 。 反映到PCIe带宽上来说 ， 也就是PCIe4.0在×8的带宽下 ， 就能达到PCIe3.0在×16时的带宽 ， 高带宽为设备间的传输与沟通了更大的帮助 。 那么这样的提升具体表现在哪里呢？
平台对比凸显PCIe4.0高带宽优势
我们都知道 ， 消费级桌面处理器的CPU直连PCIe通道非常有限 ， 以目前主流的处理器来看 ， Intel十代酷睿旗舰i9 10900K目前只有16条直出PCIe通道 ， AMD第三代锐龙旗舰如锐龙9 3900X则有20条直出PCIe通道 。 直出通道的数量决定了与处理器高速互联的设备数 。
在Intel平台 ， 当这个直连处理器的PCIe×16插槽只插一块显卡时 ， 可以达到PCIe3.0×16全速 ， 但如果使用双显卡SLI或CFX时 ， 就只能使用8+8通道 ， 而三个PCIe设备连接时则只能分配为8+4+4 ， 在有限的PCIe通道数下 ， 多设备连接速度会有所降低 ， 多个高性能PCIe设备连接时无法发挥全部的性能 。
在Intel目前的消费级平台上（如Z390、Z490）绝大多数情况下 ， 直连处理器的就是主板上的第一根PCIe3.0×16插槽 ， 而NVMe等存储设备 ， 使用的都是主板芯片组的PCIe通道 ， 不是直连处理器的PCIe通道 ， 在Intel平台中 ， 主板芯片组和CPU通信采用的是DMI总线（基于PCIe总线打造）带宽和PCIe3.0×4一样为8GB/s 。 也就是说虽然主板最高能24条PCIe通道 ， 但由于和处理器的通信带宽只有PCIe3.0×4 ， 所以对于各种高速传输的设备同时运行时 ， 受带宽限制并不能真正达到全速 。

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AMD第三代锐龙平台不但了PCIe4.0 ， 同时还多4条用于NVMe的通道
在AMD第三代锐龙平台中 ， 首先处理器就了20条PCIe4.0通道 ， 对应在B550和X570主板上 ， 则可以直接划分为用于显卡的PCIe4.0×16直连和用于NVMe的PCIe4.0×4直连 ， 在单条NVMe的情况下 ， 存储不必为了跑满速而去抢占显卡的通道 。 同时 ， AMD第三代锐龙处理器和主板（B550/X570）芯片组的通信带宽同样也升级到了PCIe4.0×4 ， 可以16GB/s的带宽 ， 能更好的满足多个高速设备同时工作时的带宽需求 。
实测分析PCIe4.0高带宽具体表现
在去年AMD第三代锐龙处理器推出时 ， 宣布支持PCIe4.0之后 ， AMD自家的RX 5700/5700XT首先在消费级平台实现了显卡对PCIe4.0的支持 ， 随着NVIDIA RTX 30系列显卡的推出 ， 目前市面上的主流显卡已经全部实现了对PCIe4.0的支持 。 而目前PCIe4.0的应用 ， 主要也集中在显卡和NVMe SSD上 。分页标题#e#

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使用Intel酷睿i9 10900K平台 ， RTX 3080在3DMark的PCIe带宽中成绩为12.93 GB/s

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使用AMD锐龙9 3900X平台 ， RTX 3080在3DMark的PCIe带宽中成绩为26.17 GB/s
我们使用NVIDIA RTX 3080进行了PCIe 4.0的 ， 并使用第三代锐龙处理器+X570主板和十代酷睿+Z490主板进行了对比 。 从3DMark的PCIe带宽来看 ， RTX 3080在支持PCIe 4.0的第三代锐龙处理器+X570主板上的带宽达到26.17GB/s ， 而在仅支持PCIe3.0的十代酷睿+Z490主板上则只有12.93GB/s的带宽 ， 可以很明显的看到PCIe4.0的两倍于PCIe 3.0的带宽 。
在这一代旗舰显卡上 ， PCIe4.0的高带宽虽然在中很明显 ， 但在日常应用中 ， 因为多方面的原因 ， 还无法吃满PCIe4.0的全部带宽性能 ， 所以就目前来看 ， 其对显卡的性能影响还很小 ， 但这并不意味着PCIe4.0的高带宽无用 ， 因为未来显卡的性能和带宽需求肯定是越来越高 ， 带宽对旗舰显卡的性能影响也会逐渐显现出来 。
而对玩家们影响最大 ， 也是目前有着最直观的感受的 ， 那就是存储方面带来的性能上的直接提升 。 所以我们也进行了存储方面的PCIe4.0 。
平台：
处理器：AMD锐龙7 3700X
主板：技嘉B550 AORUS MASTER
硬盘：技嘉PCIe Gen4 1TB NVMe SSD
在这个中我们选择了技嘉B550 AORUS MASTER搭配技嘉PCIe Gen4 1TB NVMe SSD的PCIe4.0组合 。

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技嘉B550 AORUS MASTER按照旗舰级的X570主板规格来打造 ， 配备了16相直出式数字供电 ， 每一相供电电流高达70A ， 这个规格已经超过了市面上大多数X570主板 ， 就算是搭配AMD锐龙9 3950X这样105W TDP的旗舰级处理器使用 ， 也是轻而易举 ， 将来升级Zen3也毫无压力 。 存储部分的设计是技嘉B550 AORUS MASTER一大卖点 。 按照规格来看 ， B550原本可以由第三代锐龙直出的一个PCIe 4.0 ×4 M.2插槽 ， 而技嘉B550 AORUS MASTER了3个PCIe 4.0 ×4 M.2插槽 ， 都来自第三代锐龙处理器 ， 其中两个则是分自显卡的PCIe 4.0 ×16通道 。 如此一来 ， 技嘉B550 AORUS MASTER就可以支持3个PCIe 4.0固态硬盘组建RAID0 ， 超过12000MB/s的读写速度（大约是单个高端PCIe 3.0×4固态硬盘速度的4倍）这对于要求极高素材导入速度的专业设计应用来讲实用价值非常高 。 此外 ， 技嘉B550 AORUS MASTER还配备了6层PCIe 4.0专用2盎司铜PCB ， 能够充分保证信号传输的稳定性 。

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从来看 ， 单块PCIe 4.0固态硬盘在技嘉B550 AORUS MASTER上的连续读取速度已经达到了5GB/s左右 ， 连续写入速度也超过了4GB/s ， 这个成绩已经远超PCIe 3.0顶级固态硬盘非常多了 。

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由于这块主板可以将处理器的PCIe4.0通道划分至NVMe ， 从而在B550主板上实现3个PCIe4.0的M.2接口 ， 所以我们也利用这个特性进行了PCIe4.0的RAID0 。 从结果来看 ， 主板上3个PCIe 4.0 ×4 M.2插槽组建RAID0 ， 连续读写均可突破12000MB/s ， 这个性能表现可以说是非常恐怖了 。分页标题#e#
那么这样的性能表现具体能在哪些方面为我们带来直观的感受呢？第三代锐龙处理器在多线程性能方面的表现非常强劲 ， 已经成为目前专业创意工的首选平台 ， 高性能的处理器搭配读写更快的PCIe4.0 NVMe SSD ， 可以极大的加快工程素材的拷贝和载入时间 ， 明显改善使用体验和工作效率 。
为什么这么说呢？以拍摄剪辑为例 ， 随着佳能EOS R5的发布 ， 8K RAW格式已经正式宣布进入消费级市场 ， 8K RAW格式下 ， 几秒钟的素材就已经达到按GB计算的容量 ， 这给素材的拷贝和载入都提出了更大的要求 。 虽然8K并不是目前的主流 ， 但是以松下S1H和索尼A7S3为代表的机所拍摄的6K和4K工程需求已经越来越突出 ， 大型工程中 ， 这样的素材量级依旧给拷贝和剪辑载入提出了更高的要求 ， 在这种时候 ， 使用PCIe4.0 NVMe能够极大的减少素材的相互拷贝和载入时间 ， 更方便 ， 更好的完成以前要用多块机械硬盘阵列才能完成的事情 ， 极大的简化工作流程 ， 提高工作效率 。
那么在显卡方面 ， 除了刚刚说到的未来旗舰显卡的带宽需求更高 ， 那么有没有更实际的意义呢？这就要结合多方面来说了 。 刚刚我们已经提到过消费级处理器的PCIe通道数有比较大的限制 ， 所以在有限的通道数下 ， 单通道的带宽更高就能更好的节省通道数 。 随着目前主流显卡已经全面切换到PCIe4.0 ， 这就更加有实际意义 。
总结：高带宽更灵活 ， AMD锐龙平台搭配PCIe4.0更高效
本文相关词条概念解析：
带宽
带宽通常指信号所占据的频带宽度；在被用来描述信道时 ， 带宽是指能够有效通过该信道的信号的最大频带宽度 。 对于模拟信号而言 ， 带宽又称为频宽 ， 以赫兹（Hz）为单位 。 例如模拟语音电话的信号带宽为3400Hz ， 一个PAL-D电视频道的带宽为8MHz（含保护带宽） 。 对于数字信号而言 ， 带宽是指单位时间内链路能够通过的数据量 。 例如ISDN的B信道带宽为64Kbps 。 由于数字信号的传输是通过模拟信号的调制完成的 ， 为了与模拟带宽进行区分 ， 数字信道的带宽一般直接用波特率或符号率来描述 。 带宽在信息论、无线电、通信、信号处理和波谱学等领域都是一个核心概念 。

来源：(未知)

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标题：高带宽更灵活，PCIe4.0