PCIe 插槽终极指南：版本、速度、兼容性详解， 轻松玩转电脑硬件升级！

想升级显卡、网卡却对 PCIe 插槽一头雾水？ 别担心， 本文带你全面了解 PCIe 插槽， 从发展历史到最新标准， 详细解析 PCIe 版本、速度、兼容性等关键知识， 让你轻松选择合适的扩展卡， 自信升级电脑性能！

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计算机主板上的插槽标准已经迭代过很多轮了，太古老的一些接口都是发生在我出生之前，不想去深究了。
PCI 1992（Peripheral Component Interconnect）：PCI是一种通用的扩展槽标准，最初于1992年发布。它用于连接各种不同类型的扩展卡，如声卡、网络卡、存储控制器等。PCI标准在PCIe的出现之前非常常见，但现在在现代计算机中已经不再普遍使用，PCI 1992是PCIe的前身。

PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）是一种现行的计算机总线标准，用于连接计算机主板（通常是母板或主板）和各种扩展卡、设备以及组件。当今的计算机中，PCIe是主要的扩展槽标准，本身不断的迭代，提供了极高的性能和可扩展性。

PCIe的传输速度上限由两个值决定：

  • PCIe的lane，一个lane代表一个数据通道。最少的是单个lane，就是PCIe x1。目前市面上常见的lane数量能达到16，也就是常说的x16

  • 通道属于第几代标准的PCIe？最新一代是5.0，于2019年发布，单个lane的传输速度能达到约4 Gbps，16个lane全开的极限速度能达到惊人的64 GBps。

PCIe 1.0：
发布于2003年。
每个Lane的带宽为0.25 Gbps。
x16插槽的总带宽为4 GBps（gigabytes per second）。
较低的带宽，适用于早期的扩展卡，如显卡、网卡和存储控制器。

PCIe 2.0：
发布于2007年。
每个Lane的带宽翻倍，为0.5 Gbps。
x16插槽的总带宽为8 GBps。
提供了更大的带宽，适用于更高性能的设备。

PCIe 3.0：
发布于2010年。
每个Lane的带宽为1 Gbps。
x16插槽的总带宽为16 GBps。
提供了更高的带宽和性能，支持高分辨率图形和快速数据传输。

PCIe 4.0：
发布于2017年。
每个Lane的带宽为2 Gbps。
x16插槽的总带宽为32 GBps。
提供了比PCIe 3.0翻倍的带宽，支持更高的数据传输速度，适用于高性能计算和游戏。

PCIe 5.0：
发布于2019年。
每个Lane的带宽为4 Gbps。
x16插槽的总带宽为64 GBps。
是目前最新的PCIe标准，提供了比PCIe 4.0更高的带宽，支持超高分辨率图形、快速数据传输和数据中心应用。

PCIe为什么最终能一统江湖呢？主要还是体现在它的兼容性上，PCIe不同版本、插槽间的兼容性极佳：

  • 物理插槽兼容性：PCIe插槽在物理尺寸和插座排列方面具有高度兼容性。这意味着不同代的PCIe卡可以插入相同的PCIe插槽中，而不会出现物理插槽不匹配的问题。例如，PCIe x1、x4、x8和x16插槽都具有相同的物理插座，使不同类型的PCIe卡可以适应不同的插槽。同时PCIe x1的卡，可以直接插入PCIe x4 x8等卡槽中。

  • 数据传输兼容性：PCIe支持前向兼容性，这意味着较新版本的PCIe卡可以插入较旧版本的PCIe插槽中，尽管性能可能受到限制。这种前向兼容性使用户能够逐步升级其硬件，而不必立刻替换主板或插槽。

  • 自动协商：PCIe设备和插槽支持自动协商，以确定它们之间可用的最高速度和带宽。这意味着当您将一个PCIe设备插入主板时，它们会自动协商最佳的速度和带宽，以确保设备能够正常运行。这种自动协商确保了不同速度的PCIe设备能够与主板和其他设备一起工作。

  • 电源兼容性：PCIe标准还包括电源规范，以确保PCIe设备可以在不同的主板上工作。这包括电源供应标准和电源管理功能的兼容性，以便设备可以正确接收所需的电源并在需要时进行节能。

因此，PCIe应该还会陪伴我们很长一段时间，希望大家都能理解PCIe的基础工作原理。