PCI-E总线带宽

带宽表格

PCI-E 总线各版本带宽对比

版本 数据传输带宽 单向单通道带宽 双向16通道带宽 原始传输率
1.0 2Gb/s 250MB/s 8GB/s 2.5GT/s
1.0a 2Gb/s 250MB/s 8GB/s 2.5GT/s
1.1 2Gb/s 250MB/s 8GB/s 2.5GT/s
2.0 4Gb/s 500MB/s 16GB/s 5.0GT/s
2.1 4Gb/s 500MB/s 16GB/s 5.0GT/s
3.0 8Gb/s 1GB/s 32GB/s 8.0GT/s
4.0 16Gb/s 2GB/s 64GB/s 16.0GT/s

PCI、PCI-X、AGP、PCI-E 带宽对比

规格 总线宽度 工作时钟频率 数据速率
PCI 2.3 32 比特 33/66 MHz 133/266 MB/s
PCI-X 1.0 64 比特 66/100/133 MHz 533/800/1066 MB/s
PCI-X 2.0(DDR) 64 比特 133 MHz 2.1 GB/s
PCI-X 2.0(QDR) 64 比特 133 MHz 4.2 GB/s
AGP 2X 32 比特 66 MHz ×2=532 MB/s
AGP 4X 32 比特 66 MHz ×4=1.0 GB/s
AGP 8X 32 比特 66 MHz ×8=2.1 GB/s
PCI-E 1.0 X1 1 比特 2.5 GHz 500 MB/s(双工,文稿)
PCI-E 1.0 X2 2 比特 2.5 GHz 1 GB/s(双工)
PCI-E 1.0 X4 4 比特 2.5 GHz 2 GB/s(双工)
PCI-E 1.0 X8 8 比特 2.5 GHz 4 GB/s(双工)
PCI-E 1.0 X16 16 比特 2.5 GHz 8 GB/s(双工)

带宽说明

GT/s 着重描述端口的速率属性,可以不和链路宽度等关联,这样来描述现在多种可以进行链路宽度扩展的高速串行接口更为合适一些。

例如:

PCIe 2.0 协议支持 5.0 GT/s, 即每一条 Lane 上支持每秒钟内传输 5G 个Bit;但这并不意味着 PCIe 2.0 协议的每一条 Lane 支持 5Gbps 的速率。为什么这么说呢?因为 PCIe 2.0 的物理层协议中使用的是 8b/10b 的编码机制。即每传输 8 个Bit,需要发送 10 个Bit;这多出的 2 个Bit并不是对上层有意义的信息。

那么, PCIe 2.0 协议的每一条 Lane 支持 5 × 8 / 10 = 4Gbps 的速率。以一个PCIe 2.0 x8的通道为例,x8的可用带宽为 4 × 8 = 32Gbps。

PCI-E 3.0 和 4.0

PCIe 3.0 和 4.0 标准中,使用了更为有效的 128b/130b 编码方案从而避免 20% 带宽损失,因此 3.0 和 4.0 的浪费带宽仅为 1.538%,基本可以忽略不计,因此 8GT/s 的信号不再仅仅是一个理论数值,它将是一个实在的传输值。