PCIe是Peripheral Component Interconnect Express的缩写，是一种高速接口标准，用于连接GPU和SSD等计算设备的各种组件。目前，PCIe 4.0 设备最为普遍。让我们深入探讨 PCIe 3.0 和 PCIe 4.0 之间的区别，以及 PCIe 4.0 是否值得升级。

什么是 PCIe 3.0 和 PCIe 4.0？

PCIe 3.0

PCIe 3.0是PCIe技术的第三代标准，它在2010年左右被引入市场。PCIe 3.0的主要特点包括：

• 带宽：PCIe 3.0的每个通道提供8 GT/s（gigatransfers per second）的传输速率，每个通道的带宽大约为985 MB/s（megabytes per second）。
• 编码：采用8b/10b编码，意味着每10位传输中有8位是有效数据。
• 互通性：向下兼容PCIe 2.0设备。
• 应用：广泛应用于个人电脑、服务器和工作站，支持多种硬件设备如显卡、SSD、网络卡等。

 

PCIe 4.0

PCIe 4.0是在PCIe 3.0之后推出的更新版本，大约在2017年被正式发布。PCIe 4.0的主要改进包括：

• 带宽：PCIe 4.0的每个通道提供16 GT/s的传输速率，每个通道的带宽为1.969 GB/s，是PCIe 3.0的两倍。
• 编码：采用128b/130b编码，提高了编码效率，每130位传输中有128位是有效数据。
• 功耗：由于传输速率加倍，PCIe 4.0的设备通常需要更多的电源和散热来保持稳定。
• 互通性：向下兼容PCIe 3.0设备。
• 应用：适用于需要更高带宽和性能的场景，如高端游戏、专业视频编辑、数据中心和高性能计算。

 

PCIe 3.0 与 4.0 的关键方面

PCIe 4.0 和 PCIe 3.0 之间的差异是显而易见的。让我们从以下几个方面详细看一下它们。

槽

每个主板都有许多PCIe插槽，用于添加GPU，SSD和RAID卡等。如上所述，单个 PCIe 插槽可以有 x1、x2、x4、x8 或 x16 通道。例如，PCIe 4.0 x8 是指具有 8 通道配置的第 4 代扩展卡/插槽。通道数有助于带宽扩展。8 通道配置的带宽是 4 通道配置的两倍。

PCIe 3.0 和 4.0 插槽都可以配置 x1、x2、x4、x8 和 x16 通道，但 PCIe 4.0 插槽具有更高的每通道传输速率和带宽吞吐量。更具体地说，PCIe 4.0 插槽每通道的传输速率为 16 GT/s，是 PCIe 3.0 插槽支持的传输速率的两倍。

速度

速度也是对性能有很大影响的关键因素。简而言之，PCIe 4.0 的速度是 PCIe 3.0 的两倍。PCIe 4.0 的数据传输速率为 16 GT/s 数据速率，而 PCIe 3.0 的数据速率仅为 8 GT/s。同样，每个 PCIe 4.0 通道配置支持的带宽是 PCIe 3.0 的两倍，在单向行程的 16 通道插槽中最高可达 32 GB/s。下表显示了 PCIe 4.0 和 PCIe 3.0 之间不同通道配置的速度差异。

单向带宽：PCIe 3.0 与 PCIe 4.0
PCIe一代	x1	x4	x8	x16
PCIe 3.0	1 千兆字节/s	4 千兆字节/s	8 千兆字节/s	16 千兆字节/s
PCIe 4.0	2 千兆字节/s	8 千兆字节/s	16 千兆字节/s	32 千兆字节/s

兼容性

在兼容性方面，PCIe 4.0 和 PCIe 3.0 都向后和向前兼容现有的 PCIe 配置。我们现在知道 PCIe 插槽用于将 GPU 和 SSD 等组件连接到主板，以便它们能够正常运行。

通过向后和向前兼容性，新一代PCIe可以与旧的（向后兼容性）一起使用，反之亦然（向前兼容）。例如，PCIe 4.0 GPU 可以插入主板上的 PCIe 3.0 插槽，但 PCIe 4.0 GPU 的带宽会受到 PCIe 3.0 插槽带宽限制的阻碍。

需要注意的一件事是，您必须确保主板插槽的通道数等于或更多于您插入的PCIe卡。否则，您将无法将PCIe卡物理插入插槽。例如，PCIe 3.0 x4 SSD 卡可以放入 PCIe 4.0 x4 或 x8 插槽，但 PCIe 3.0 x8 卡不兼容 x2 或 x4 插槽。因此，您最好事先检查您的 PCIe 4.0 或 3.0 GPU 和 SSD 是否与主板插槽的通道配置兼容。

价格

就像任何其他不同的产品一样，PCIe 3.0 和 PCIe 4.0 之间的价格差异很大。一般来说，具有相同存储和通道配置的 PCIe 4.0 GPU 和 SSD 总是比 PCIe 3.0 更贵。毕竟，PCIe 4.0 设备具有更高的带宽和更好的性能。此外，价格也因制造商而异。在做出购买决定之前，您应该进行彻底的产品分析。

PCIe 3.0 和 4.0 如何影响您的 SSD 和 GPU？

PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）技术的升级对于SSD（固态硬盘）和GPU（图形处理单元）的性能有着显著的影响。让我们深入探讨PCIe 3.0与PCIe 4.0对这些关键组件的影响。

SSD性能影响

PCIe 3.0：

• PCIe 3.0提供的带宽对于早期的NVMe SSD来说已经足够，但随着SSD技术的进步，新一代的NVMe SSD开始受限于PCIe 3.0的带宽。
• 在PCIe 3.0上，高端SSD的读写速度通常在3500 MB/s左右，这已经是该接口能提供的最大速度。

PCIe 4.0：

• PCIe 4.0的带宽是PCIe 3.0的两倍，这使得支持PCIe 4.0的SSD可以实现更高的读写速度，通常可达到7000 MB/s或更高。
• 这种速度的提升对于大容量数据传输、游戏加载时间的缩短以及高速缓存应用来说是一个巨大的进步。

GPU性能影响

PCIe 3.0：

• 对于大多数现代游戏和应用程序，PCIe 3.0提供的带宽已经足够用于GPU，不会成为性能瓶颈。
• 然而，在某些高负载场景下，如4K分辨率下的游戏或专业级的图形渲染，PCIe 3.0可能会限制GPU的性能。

PCIe 4.0：

• PCIe 4.0允许GPU更充分地利用其处理能力，尤其是在高端GPU上，可以提供更好的响应性和增强的性能。
• 虽然在当前的游戏和应用中，PCIe 4.0对GPU性能的提升可能不是非常显著，但随着游戏和应用程序对带宽的需求增加，PCIe 4.0将能够提供更多的性能优势。

PCIe 4.0值得升级吗？

在考虑是否升级到PCIe 4.0时，有几个关键因素需要考虑，这些因素将决定升级对您的具体需求是否有价值。

PCIe 4.0的优势

1. 双倍带宽：PCIe 4.0提供的带宽是PCIe 3.0的两倍，这意味着每个通道的数据传输速率从8 GT/s增加到16 GT/s，为高性能硬件如最新的SSD和GPU提供了更大的数据吞吐量。

2. 更快的存储速度：对于支持PCIe 4.0的NVMe SSD，这意味着更快的读写速度，可以显著提高数据密集型任务的效率，如大型数据库操作、视频编辑和游戏加载。

3. GPU性能提升：虽然目前大多数游戏和应用程序不会完全利用PCIe 4.0提供的额外带宽，但对于未来的高端游戏和专业级应用程序，PCIe 4.0可以提供更好的性能和响应性。

升级的考虑因素

1. 现有硬件的性能：如果您的现有SSD或GPU尚未达到PCIe 3.0的带宽上限，那么升级到PCIe 4.0可能不会带来立即的性能提升。

2. 系统兼容性：升级到PCIe 4.0可能需要更换主板和CPU，这可能涉及更广泛的系统升级和相应的成本。

3. 未来准备：随着技术的发展，未来的硬件设备可能会越来越依赖于PCIe 4.0的高带宽。从长远来看，升级可能是一个明智的选择，以确保您的系统不会过时。

结论

PCIe 4.0无疑为用户提供了更高的性能和更快的数据传输速度。然而，是否升级取决于个人的需求和预算。对于追求最高性能的用户和专业人士来说，升级到PCIe 4.0是一个值得考虑的选择。但对于普通用户，如果现有设备还没有达到PCIe 3.0的极限，那么升级的紧迫性可能不是那么高

---

希望这篇文章能够满足您的需求，如果您有任何其他问题或需要进一步的信息，请随时告诉我！

 

前沿光学（Advanced Optical Networking, ADOP），作为一家在AI光交换设备和配件领域内先进的供应商，我们专注于利用InfiniBand和RoCE（RDMA over Converged Ethernet）架构，为全球客户提供成熟、可靠、高效的光互联产品和解决方案。我们的使命是通过创新的技术，加速数据中心的性能，支持高性能计算（HPC）、人工智能（AI）、机器学习（ML）和大数据分析等先进应用。

如果您需要更详细的信息，您可以访问ADOP官网。

电话：+86-13422862448

电话：0755-2306 8851 

ADOP - 前沿光学科技有限公司

前沿驱动创新，光学创造未来，ADOP与您精彩前行！🚀