PCIe 3.0与PCIe 4.0与PCIe 5.0：有什么区别？

有时候，很难相信技术进步有多快。似乎昨天AMD向我们介绍了他们的Ryzen 3000系列CPU，该系列的主要功能之一是PCI Express 4.0。英特尔只是赶上了2021年推出的火箭湖CPU。然而，该行业似乎再次准备向前迈进。据传闻，Alder Lake第12代Intel CPU将配备PCI Express 5.0，这是该规范的新版本。

您可能刚买了一台支持PCIe 4.0的全新flaming PC。因此，问题出现了：PCIe 5.0和现有版本之间有什么区别？我应该关心吗？

PCIe 5.0与PCIe 4.0：带宽增加一倍

在大多数情况下，不同代PCI Express之间最大的改进总是将带宽几乎增加一倍。

该标准的第一个版本PCIe 1.0在单通道（x1）上的传输速率约为250 MB/s，能够传输2.5 GT/s（千兆传输）。随着PCIe 2.0的到来，它分别翻了一番，达到500 MB/s和5 GT/s。

在PCIe 4.0中，它增加到1.97 GB/s和16 GT/s，比PCIe 3.0的985 MB/s和8 GT/s翻了一番。我敢肯定，到现在为止，每一代人都会将其带宽增加一倍，或者接近于增加一倍。

PCIe 5.0也不例外。

PCIe 5.0是PCIe 4.0标准的直接继承者。同样，带宽和千兆传输速率比上一代高出一倍，从而使数据传输速度大大加快。每秒32千兆的传输速率，或32 GT/s，以及3.94 GB/s的传输速率都在表中。PCIe 4.0已经非常快了：您只需要看看支持PCIe 4.0的NVMe SSD以及它可以实现的读/写速度。PCIe 5.0在相同数量的通道上的速度将提高一倍。

当然，速度加倍说起来容易做起来难。虽然物理连接保持不变，PCIe 5.0将与前几代PCI Express保持完全向后兼容，但其要求将发生变化以适应更高的速度。例如，支持PCIe 5的主板需要在机罩下添加更大的功能，以处理信号丢失和噪声。这是因为走得更快可能会遇到更多的信号完整性（SI）问题，需要考虑到这一点，以尽可能避免错误。

以下版本的PCI Express PCIe 6.0已经在开发中（正如您现在可能猜到的那样，PCI-SIG联盟进展很快），将通过使用PAM-4信令在带宽增加和信号完整性方面得到帮助。然而，PCIe 5.0将需要使用更传统的方法为这些更高的速度腾出空间：质量更好的主板迹线和更厚的PCB（具有更多层），以最大限度地减少信号损失和阻抗。

我为什么要关心PCI Express 5.0？

像我们的图形卡这样的东西实际上并不需要PCIe 5.0提供的大量带宽，至少现在不需要。毕竟，即使是NVIDIA目前产品系列中最大、功能最强大的RTX 3090也无法使PCIe 4.0 x16连接完全饱和。但是，对于消费者和更专业的使用案例，PCIe 5.0可能会在许多使用案例中派上用场。能够从拥有更多带宽中获益的设备将能够正确地利用带宽，而其他不需要更高速度的设备则可以使用更少的通道更高效地工作。

在用户端，PCIe 5.0的主要优点是高速存储。在存储端，具有PCIe 5.0速度的NVMe驱动器将非常快。例如，三星的980 Pro（通常被认为是PCIe 4.0驱动器的黄金层）可以达到每秒6900兆字节的顺序读取速度。具有PCIe 5.0速度的驱动器可能达到该速度的两倍。高速存储比以往任何时候都更加重要，微软的DirectStorage等产品有望大大改善我们的游戏体验。因此，尽管PCIe 5.0目前并非绝对必要，但它很可能在未来派上用场。

PCIe 5.0在数据中心也将变得非常重要，因为快速存储和高速网络对通信至关重要。一些服务器网络接口正在考虑在不久的将来从100 GbE网络过渡到400 GbE，PCIe 5.0将使其成为可能。PCIe 5.0 x16链路的全双工带宽为128 GB/s。全双工400 GbE链路需要800 Gbps的带宽。以字节为单位，这转化为100 GB/s的聚合带宽，PCIe 5.0 x16连接可以处理该带宽。

PCIe 5.0何时推出？

极快的存储、网络和图形