最近主板行業(yè)有條消息引起了筆者的注意，根據(jù)官方消息顯示，AMD還沒(méi)發(fā)布的X570可能將會(huì)支持PCIe 4.0和DDR5。早在2010年P(guān)CIe 3.0就已推出，7年后的2017年P(guān)CIe 4.0接口協(xié)議被確認(rèn)，而直到今年P(guān)CIe 4.0才即將正式登場(chǎng)。但目前看來(lái)，醞釀了這么多年的PCIe 4.0很有可能只是一個(gè)迭代的犧牲品，為PCIe 5.0做鋪墊，不會(huì)達(dá)到目前廣泛普及的PCIe 3.0的地位。

為什么？

先來(lái)了解一下PCIe是做什么的。

PCIe是最早由英特爾提出的新一代的總線標(biāo)準(zhǔn)，用于取代之前的PCI等接口，目前市面上的PCIe已經(jīng)經(jīng)歷了1.0、2.0和3.0版本。

其中3.0是目前最主流的規(guī)范，速率達(dá)到了8GT/s，采用128b/130b編碼模式，而4.0進(jìn)行了速率翻倍達(dá)到了16GT/s，而編碼卻與3.0一致，至于編碼的作用后面會(huì)提到。

與只有一種規(guī)格的PCI不一樣，PCIe的插槽規(guī)格多樣，目前常見(jiàn)和使用的是x1、x4、x8和x16這幾個(gè)，這是基于PCIe的鏈路確定的。

鏈路又由數(shù)據(jù)通路(Lane)決定，x16也就是有16條Lane，最高可達(dá)32條，也是就x32，x32的產(chǎn)品目前基本上商用市場(chǎng)是見(jiàn)不到的，只有特別的服務(wù)級(jí)才用的到。

PCIe插槽可以用于獨(dú)立顯卡，獨(dú)立聲卡，獨(dú)立網(wǎng)卡以及固態(tài)等硬件，插槽越多擴(kuò)展能力越強(qiáng)，這也判斷主板強(qiáng)力的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。

有一點(diǎn)要注意的是PCIe通道是由cpu支持的，大頭給了顯卡通道，可以支持顯卡，NVME等固態(tài)，剩下則給南橋（PCH），供SATA之類的固態(tài)協(xié)議使用，這次說(shuō)的4.0、3.0都是指走顯卡通道的那一部分。

多數(shù)高端主板為了增加拓展能力會(huì)橋接一些別的芯片，不讓USB3.0和SATA之類占PCIe的帶寬，以此打造更多的PCIe插槽。

華碩高端主板的PCIe插槽，可以明顯看出上面兩條有標(biāo)識(shí)的PCIe 3.0x16走CPU通道，還有一個(gè)是南橋直連。

介紹完了PCIe，咱們整理整理PCIe 4.0為什么這次是迭代犧牲品

一、消費(fèi)級(jí)帶寬很難跑滿 服務(wù)級(jí)不夠用

PCIe每次升級(jí)換代，帶寬都會(huì)翻倍，PCIe 4.0的帶寬比3.0多了一倍，帶寬嚴(yán)格來(lái)說(shuō)并不是只速度，是指網(wǎng)絡(luò)可通過(guò)的最高數(shù)據(jù)率。

簡(jiǎn)單說(shuō)也就是一條通道的車流量，用顯卡插槽舉例PCIe 3.0x16如果與PCIe 4.0x16相比，在鏈路上數(shù)據(jù)通路(Lane)是一樣的都是16，而其中的差距就是每個(gè)Lane的的容量區(qū)別。

PCIe帶寬速度的計(jì)算并不復(fù)雜，是由前面說(shuō)的編碼所影響，用PCIe 3.0x16的編碼舉例，它使用了128/130b編碼方式，意味著PCIe鏈路上的130 bit中含有128 bit的有效數(shù)據(jù)。

帶寬計(jì)算是傳輸速率*編碼方案，意味著PCIe3.0x16中一條Lane的帶寬為8 * 128 /130= 7.877 Gbps，而PCIe 3.0x16也的帶寬為7.877*16=126.031Gbps。

根據(jù)1GB/s=8Gbps=8Gbit/s 的轉(zhuǎn)換方式也就是PCIe 3.0x16的帶寬就是15.754 GB/s，而PCIe 4.0編碼與3.0一樣，速率翻了一倍，帶寬也就翻了一倍。

15.754 GB/s的帶寬自2012年支持首塊PCIe 3.0顯卡以來(lái)，直到去年上市的2080Ti，才完全跑滿了PCIe 3.0x16的全部帶寬，時(shí)間跨度有大概5年之久。

上圖可以看到PCIe 3.0x16的帶寬終于被全部榨干，這與以往的雙路泰坦不同，而是一塊2080Ti就滿足了，這一刻等待的也太久了。

雖然如此2080Ti也不是能夠普及使用的產(chǎn)品，中端消費(fèi)級(jí)能達(dá)到這個(gè)性能水平不知道還要幾年，在消費(fèi)級(jí)完全滿足PCIe 4.0的產(chǎn)品預(yù)計(jì)兩三年都出不來(lái)。

而在服務(wù)級(jí)市場(chǎng)，對(duì)于需求超高帶寬的應(yīng)用以及物聯(lián)網(wǎng)和5G等應(yīng)用場(chǎng)景下，PCIe 4.0的帶寬又顯得有些不足，這種不上不下的位置相當(dāng)尷尬。

二、PCIe 5.0急速殺到 更新?lián)Q代難

與醞釀7年才公布速率的4.0不一樣，5.0出來(lái)的速度很快，定案預(yù)計(jì)就在今年，要知道3.0至少經(jīng)歷了2-3年才完全的占據(jù)了市場(chǎng)。

而且還是在性能爆炸的時(shí)代完成的，其中經(jīng)歷了2代顯卡的更替，而顯卡性能在一兩年內(nèi)發(fā)生質(zhì)變是很難做到，10系到20系的過(guò)渡用了2年。

這也是3.0和4.0之間存在的最大差距，3.0有很長(zhǎng)時(shí)間的醞釀才達(dá)到如今普及的地位，但現(xiàn)在預(yù)計(jì)等不到4.0普及，5.0就將殺到，有選擇的余地話，大部分消費(fèi)者必然會(huì)傾向于性更快更強(qiáng)的PCIe 5.0。

三、AMD X570露出端倪

其實(shí)從AMD對(duì)PCIe 4.0的態(tài)度也可以看出一些端倪，在4.0上AMD延續(xù)了一貫良心的做法，通過(guò)升級(jí)BIOS可以不用更新?lián)Q代主板就能享受到4.0帶寬。

但要注意的是升級(jí)的只有顯卡最靠近CPU的那根插槽，也就是PCIe 3.0x16的那條，這條通道只走CPU的PCIe 4.0通道 ，這種方法只有顯卡才能享受PCIe 4.0的帶寬。

從消費(fèi)者的角度來(lái)看 AMD YES! 但是從另一個(gè)角度來(lái)看，AMD犧牲了PCIe 4.0與7nm銳龍3000系列雙龍出擊的機(jī)會(huì)。

除了銳龍3000系列會(huì)延續(xù)AM4接口主板，隨著新U的誕生，除了對(duì)供電等追求更高的用戶，消費(fèi)者可以不用升級(jí)，本應(yīng)該是新X570主板亮點(diǎn)的PCIe4.0，完全沒(méi)有吸引力，筆者猜測(cè)現(xiàn)在的AMD可能也覺(jué)得單PCIe 4.0的吸引力不夠。

而且在3000系列之后的產(chǎn)品，AM4接口會(huì)被取代，那個(gè)時(shí)候預(yù)計(jì)PCIe 5.0將會(huì)出現(xiàn)，才是AMD放大招的時(shí)候。

誰(shuí)需要PCIe 4.0？

總的來(lái)PCIe 4.0的價(jià)值對(duì)消費(fèi)級(jí)來(lái)說(shuō)是可以有但沒(méi)必要，而對(duì)于服務(wù)級(jí)來(lái)看，AI等服務(wù)級(jí)領(lǐng)域都需要更多的帶寬，這時(shí)候PCIe 4.0更多帶寬就是必須的。

雖然有些地方還略顯吃力，但是這也是迭代必須的產(chǎn)物，等到了PCIe 5.0帶寬再翻一倍，時(shí)代變化將真正體現(xiàn)。

PCIe 4.0除了服務(wù)級(jí)有很大價(jià)值，其實(shí)對(duì)芯片廠商有很大幫助，筆者對(duì)這方面有些擔(dān)憂，PCIe 4.0帶來(lái)的帶寬翻倍，意味著新的芯片Lane4條就可以達(dá)到8條甚至16條的能力。

如此看來(lái)，一些閹割芯片可能會(huì)被開(kāi)發(fā)出來(lái)，可能性會(huì)很小，但不排除這種可能。

當(dāng)然對(duì)PCIe 4.0固態(tài)就很友好，NVMe 協(xié)議的 SSD，因?yàn)閹捵兇?，通路需求變小，將能做出容量更大，速度更快的產(chǎn)品，現(xiàn)在SSD腰斬的價(jià)格可能會(huì)回暖。