速度為王的系統總線(xiàn) 電影《功夫》里的終極BOSS火云邪神說(shuō)過(guò)一句話(huà)：“天下武功，無(wú)堅不破，唯快不破”，功夫再高也怕被人一招秒殺。這說(shuō)明無(wú)論是防守還是進(jìn)攻，速度都是決定性因素，對速度有著(zhù)極度渴求的還有電腦上的系統總線(xiàn)(System Bus)。
系統總線(xiàn)是“是用來(lái)連接微處理器與其他部件的一束信號線(xiàn)， 通過(guò)系統總線(xiàn)架起了微處理器與其他部件之間進(jìn)行信息傳遞的通道?！彼臍v史悠久，三十年前個(gè)人電腦（PC）剛剛問(wèn)世的時(shí)候就開(kāi)始存在，但是相比PC部件中的CPU、顯卡1-2年就要換一代的發(fā)展速度，系統總線(xiàn)的發(fā)展可謂龜速，自從IBM于1982主導制定了ISA（Industry Standard Architecture，工業(yè)標準體系）以來(lái)，只有ISA、92年發(fā)布的PCI和2001年發(fā)布的PCI Express（以下簡(jiǎn)稱(chēng)PCI-E）三種標準規范，基本上每隔10年才更換一次架構，目前的主流是PCI-E 2.0，我們能見(jiàn)到的主板上大都會(huì )有一個(gè)PCI-E 2.0插槽。
PCI-E總線(xiàn)在顯卡上應用的如此成功，以至于一提到PCI-E，很多人第一個(gè)想到的就是顯卡，實(shí)際上PCI-E更多地是作為系統總線(xiàn)存在的，不僅是顯卡的數據要通過(guò)它，就連我們使用最多的USB、SATA等其他接口的數據最終都是通過(guò)PCI-E總線(xiàn)才與送到CPU中處理的。
正因為此，主板上PCI-E通道數量的多寡往往成為衡量主板性能等級的重要指標，別看有些主板提供了三條或者四條顯卡插槽，但是由于芯片組（或處理器）提供的PCI-E通道不足，實(shí)際使用中會(huì )有很大局限。
Intel的Z68還有P67只吝嗇地提供了16+8條PCI-E通道
目前PCI-E的主流標準是2.0，下一代PCI-E 3.0標準也公布了很久了，只是相關(guān)的硬件還沒(méi)有準備好，只有CPU、主板和顯卡同時(shí)支持之后我們才能享受到PCI-E 3.0帶來(lái)的快感，不過(guò)這并不影響我們先預覽一下PCI-E 3.0以及它帶來(lái)的變化，而且最近也有主板廠(chǎng)商搶先推出了多款PCI-E 3.0主板，到底是若有其事還是徒有虛表，看完本文你就可以知道。
PCI-E 3.0標準是去年公布的，預計今明兩年P(guān)CI-E 3.0就會(huì )開(kāi)始發(fā)力
Tips：由于本文要設計許多速度換算，這里簡(jiǎn)單交代2個(gè)問(wèn)題，有助于理解文中涉及的數據計算。
1、單位換算：“位（bit）”和“字節(byte)”的關(guān)系大家都知道了，理論上1byte=8bit，1GB=8Gb，1GBps=8Gbps，還有一個(gè)單位是Transfer/s（縮寫(xiě)T/s），這是一個(gè)速率單位，在A(yíng)MD的HT和Intel的QPI介紹中很常見(jiàn)，1T/s與1bps/s可以看作是等價(jià)的，即1B=8b=8T/s。
需要注意的是，在一些新的技術(shù)標準中，為了防止數據在高速傳輸中出錯而加入了校驗碼，比如PCI-E 2.0、USB 3.0和SATA 3.0中采用的是8/10編碼，每10位編碼中只有8位是真實(shí)數據，這時(shí)單位換算就不再是1:8而是1:10了，USB 3.0的5Gbps速度實(shí)際上是500MB/s而非625MB/s，SATA 6Gbps的速度則是600MB/s而非750MB/s。
2、帶寬計算：PCI-E的帶寬計算與顯存帶寬（B/s）=運行頻率（MHz）*數據倍率*顯存位寬（bit）÷8相類(lèi)似，只是前者公式略微復雜一些，串行PCI-E帶寬（B/s）=PCIE時(shí)鐘頻率*每周期數據位（bit）*總線(xiàn)通道數*編碼方式÷8，以最常見(jiàn)的PCI-E 2.0 x16插槽為例，其時(shí)鐘頻率為5GHz（通過(guò)基準頻率和PLL鎖相環(huán)得到），每周期可傳輸2bit數據，16條通道，8/10編碼，其傳輸總帶寬=5000*2*16*8÷10÷8=16GB/s。
憶往昔崢嶸歲月愁 PCI歷史發(fā)展簡(jiǎn)述
在PCI-E之前，PC上的系統總線(xiàn)主要是PCI和AGP，前者負責連接各種外設，如網(wǎng)卡、獨立聲卡等，AGP主要用于連接顯卡，它其實(shí)是在PCI標準基礎上針對3D應用擴展而來(lái)，同樣屬于PCI體系。
PCI總線(xiàn)之前是IBM制定的ISA總線(xiàn)，初期只是一個(gè)8位總線(xiàn)，頻率也只有8MHz，后期升級到16位，并最終擴展到32位EISA總線(xiàn)，即便如此其帶寬也只有16MB/s-64MB/s，已經(jīng)跟不上當時(shí)PC發(fā)展的腳步了，第一代系統總線(xiàn)標準即將結束。
基于PCI總線(xiàn)的顯卡算得上老古董了
接下來(lái)登場(chǎng)的是PCI總線(xiàn)，全稱(chēng)是Peripheral Component Interconnect（外部設備互聯(lián)總線(xiàn)），是羽翼漸豐的Intel公司在1991年首次提出的，之后又聯(lián)合多家業(yè)內大腕如IBM、Compaq、HP、DEC等成立PCI-SIG（Peripheral Component Interconnect Special Interest Group）組織，接管了PCI總線(xiàn)及后續規范的制定，成為PCI的官方組織。
PCI總線(xiàn)起步就是32位，之后也有64位版本，預設工作頻率則提升到33MHz，此時(shí)的總線(xiàn)帶寬為133MB/s-266MB/s，帶寬相比以往有了很大提升，對當時(shí)的I/O設備來(lái)說(shuō)足夠了。1995年的時(shí)候PCI 2.1又增加了66MHz的工作頻率，64位帶寬可以再翻一倍達到533MB/s。在服務(wù)器領(lǐng)域還發(fā)展出一種PCI-X的分支，最高頻率提高到133MHz，64位帶寬進(jìn)一步提高到1066MB/s，不過(guò)PCI-X是非主流，除了在服務(wù)器上發(fā)發(fā)光之外PC上應用并不多，大多數芯片組依然配備的是33MHz、32位的PCI插槽。
PCI總線(xiàn)時(shí)代趕上了顯卡的爆發(fā)式增長(cháng)，133MB/s的帶寬要在顯卡和其他IO設備中共享會(huì )對極大限制顯卡的性能提升，因此PCI-SIG組織單獨制定了AGP（Accelerated Graphics Port，圖形加速接口）規范，自此顯卡開(kāi)始單干，不再與其他I/O共享帶寬。
盛極一時(shí)的Voodoo 5就停留在A(yíng)GP時(shí)代
AGP位寬保持在32位，但它最大的特點(diǎn)是避開(kāi)了緩慢的PCI通道使得插槽可與CPU直接通訊，這種點(diǎn)對點(diǎn)的連接方式可以保證時(shí)鐘頻率更高，基準頻率依然為66MHz，但是AGP最高支持8通道，等效速率達到了533MHz，帶寬達到了2.1GB/s。第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)則是AGP接口使用了邊帶尋址（sideband addressing），意味著(zhù)尋址和數據分離，二者可以同時(shí)傳輸，最后一點(diǎn)則是圖形處理方面的，PCI顯卡要想載入紋理數據需要將它從內存中拷入到顯卡的幀緩沖器中，而AGP顯卡支持AGP Fast Write快寫(xiě)技術(shù)，可以直接從內存中讀取紋理數據，有效減少了延遲。
應該說(shuō)PCI和AGP的生命力很頑強，即使到今天也沒(méi)有完全消失。雖然Intel對待落后技術(shù)一向很激進(jìn)，當前的6系芯片組如P67/H67/Z68已經(jīng)不再支持PCI，好在A(yíng)MD的芯片組還沒(méi)有放棄PCI，因此多數主板上仍會(huì )帶有一個(gè)或者多個(gè)PCI插槽以滿(mǎn)足用戶(hù)接駁PCI外設的需求。至于A(yíng)GP顯卡和主板，雖然已是鳳毛麟角，但是直到DX10時(shí)代廠(chǎng)商都在推一些AGP接口的顯卡，如迪蘭就推出過(guò)AGP接口的HD 3850，相關(guān)驅動(dòng)也未斷絕，只是找起來(lái)不是那么容易。
就像所有已成既定事實(shí)那樣，這里我們也要說(shuō)一句：PCI/AGP被取代是必然的，因為隨著(zhù)時(shí)間的增長(cháng)，PCI總線(xiàn)面對新技術(shù)、新設備的發(fā)展也力不從心了，更快、更高、更強的下一代總線(xiàn)技術(shù)就要來(lái)了，那就是PCI Express。
青出于藍勝于藍 PCI-E一統江湖
PCI總線(xiàn)已是強弩之末，2001年Intel的IDF年會(huì )上提出了PCI總線(xiàn)的繼任者——Third Generation I/O(簡(jiǎn)稱(chēng)3GIO），之后交由PCI-SIG組織于2002年正式發(fā)布標準，定名為PCI Express（簡(jiǎn)稱(chēng)為PCI-E），這也就是一直延續到現在而長(cháng)盛不衰的新一代總線(xiàn)標準。
單從名字上來(lái)看PCI-E只多了Express（快速）的意思，它確實(shí)也是脫胎于PCI架構，但是它也真正實(shí)現了青出于藍而勝于藍的變化。前任PCI總線(xiàn)是一種高度共享的并行總線(xiàn)，所有連接在PCI總線(xiàn)上的設備要共享那可憐的帶寬，AGP專(zhuān)用圖形接口其實(shí)是被逼而生的，而PCI-E總線(xiàn)則從AGP接口上獲益良多，也變身為點(diǎn)對點(diǎn)傳輸的串行總線(xiàn)，因此在時(shí)鐘頻率、傳輸帶寬上已不可同日而語(yǔ)。
相比PCI總線(xiàn)，PCI-E有如下優(yōu)勢：
1.點(diǎn)對點(diǎn)串行傳輸，從并行到串行是PCI-E最根本的變化，因此每個(gè)設備都與處理器直接通訊并獲得最大帶寬，多個(gè)設備之間不會(huì )爭搶帶寬。
2.工作頻率非常高，PCI的工作頻率普遍為33-66MHz，AGP最高等效頻率也只有533MHz，而PCI-E的基礎頻率為100MHz，但是通過(guò)PLL鎖相環(huán)電路可以提高到2.5GHz，PCI-E 2.0提高到5GHz，PCI-E 3.0則達到8GHz，極大地提高了數據傳輸速度。
3.支持全雙工傳輸，PCI總線(xiàn)每周期只能發(fā)送一個(gè)數據，而PCI-E總線(xiàn)每周期上行、下行都能同時(shí)傳輸數據，僅此一點(diǎn)帶寬就可以翻倍。
4.支持數據分通道傳輸，這個(gè)就是我們常見(jiàn)到的x1、x4、x8、x16所代表的含義了，最高有x32通道，帶寬翻番上漲。
5.速度快了，質(zhì)量控制也要跟得上，PCI-E中引入了QoS（服務(wù)質(zhì)量）、Power Management（電源管理）、Data integeriy（數據完整）、熱插拔等多種技術(shù)，保障了數據傳輸質(zhì)量。
6.供電能力更強，第一代PCI-E的插槽供電能力為75W，相比AGP插槽的35W供電能力有了很大提高，至少在2000年左右75W的供電能力可以為多數顯卡供電而不需要額外接口，圍繞供電問(wèn)題我們后面的章節也有專(zhuān)門(mén)的討論。
7.PCI-E繼承了PCI總線(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)，可以在軟件層面與之兼容，無(wú)需驅動(dòng)和操作系統的支持即可使用。不過(guò)因為底層變化，PCI插槽與PCI-E插槽無(wú)法兼容
完整的PCI-E結構
一個(gè)完整的PCI-E可以分為三個(gè)層：物理層（Physical）、Data Link（數據鏈）和Transaction（轉換層），其中物理層是最重要的一部分，PCI-E的時(shí)鐘頻率、通道分割都是在這一層面完成的。
物理層的數據傳輸原理
PCI-E的每條Link實(shí)際上由兩個(gè)或多個(gè)Lane（通道）組成每條通道又同時(shí)包含兩條單向傳輸的線(xiàn)路，它們可以看作發(fā)射端和接收端，支持同時(shí)傳遞數據，其信號頻率為2.5GHz，這還是PCI-E 1.0的標準，2.0和3.0標準中信號頻率分別為5GHz和8GHz。為了減少高速傳輸過(guò)程可能出現的錯誤，PCI-E的信號編碼采用了8b/10b方式，雖然會(huì )浪費20%的帶寬，但是這是高速數據傳輸過(guò)程必不可少的步驟，可以保證數據傳輸的一致性。
在具體的插槽形式上，PCI-E與PCI的插槽是不同的。與PCI-E的通道數相對應，目前的PCI-E插槽也有x1、x4、x8和x16四種，依次向下兼容，即x16插槽可以使用任何PCI-E設備，x1插槽只能使用x1設備。實(shí)際上主板上的x8大都是跟x16是通用的，因此我們見(jiàn)到的大多只有三種PCI-E插槽——x1、x4和x16。
PCI-E插槽的四種形式
正是由于PCI-E在技術(shù)上的諸多優(yōu)勢，標準公布之后PCI-E很快就成為主流，帶寬急劇增加也使得專(zhuān)用的顯卡總線(xiàn)沒(méi)有了必要，I/O總線(xiàn)和顯卡總線(xiàn)又重新統一到了PCI-E總線(xiàn)上，目前我們所能見(jiàn)到的顯卡幾乎都是PCI-E接口的。
PCI-E總線(xiàn)對整個(gè)電腦的影響是巨大的，舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子，Intel在LGA775時(shí)代超頻大都是超外頻，那時(shí)候500MHz的外頻是扣肉處理器的門(mén)檻。隨著(zhù)北橋逐漸消失，PCI-E控制器也逐漸進(jìn)入CPU內部，CPU的外頻已經(jīng)開(kāi)始與PCI-E保持一致。因為PCI-E的基準頻率大都是100MHz，而且可調空間有限，這對超頻帶來(lái)了新的挑戰。Intel的SNB架構的處理器外頻就只有100MHz，而且極難達到110MHz以上，大都卡在108MHz，所以想超頻就只能提高倍頻。同樣地，AMD近期發(fā)布的Llano APU也是單芯片平臺，其外頻也只有100MHz，倍頻鎖定了也無(wú)法調節，這些都對傳統的超頻方式提出了新的考驗。
PCI-E標準問(wèn)世將近10年，相比前面的兩代總線(xiàn)技術(shù)它的發(fā)展如火如荼，一直到現在都看不到衰敗的跡象，勢頭反而越來(lái)越猛，主流的PCI-E 2.0還未壽終，下一代PCI-E 3.0就已經(jīng)來(lái)了，它會(huì )帶來(lái)什么變化呢？
速度追求無(wú)止境 昂首步入3.0時(shí)代
經(jīng)過(guò)多個(gè)版本的演變，PCI-SIG終于在去年11月份發(fā)布了PCI-E 3.0的最終規范，新一代規范依然圍繞提速進(jìn)行，目標是在PCI-E 2.0的基礎上再次提高一倍。
根據我們前面提供的公式，要想提高帶寬可以從提高頻率、提高數據通道以及改變編碼方式入手。這幾點(diǎn)上提高運行頻率是基礎，最初的設想就是頻率繼續提高一倍到10GHz，但是這么做要面臨很大問(wèn)題，10GHz基本是銅線(xiàn)纜的速度極限，要在電氣設計下很多功夫，即便實(shí)現了其成本也會(huì )很高，設計太復雜，不合算。
提高通道數也不可行，PCI-E 2.0就有x32通道了，不過(guò)應用非常少，PCI-E 3.0要是再整個(gè)64通道什么的，那么主板插槽和顯卡接口都要重新設計，也不可行。
最后一個(gè)發(fā)力點(diǎn)就是編碼了，8b/10b編碼中有20%的帶寬是無(wú)效的，只是為了平衡電流信號，這點(diǎn)“浪費”在帶寬較低的情況下影響不大，但是帶寬越高，浪費就有些過(guò)頭了，PCI-E 3.0的編碼方式改成了128b/130b，每130個(gè)編碼中才有2個(gè)無(wú)用的，利用率大大提高。
最終的PCI-E 3.0方案采用的就是提高頻率和改變編碼這兩種方式來(lái)進(jìn)一步提高帶寬的。128b/130b的編碼利用率為98.5%，時(shí)鐘頻率從5GHz提高到了8GHz，這樣16x通道的帶寬=8000*2*16*0.985/8=31.5GB/s，相比PCI-E 2.0的16GB/s幾近翻倍，實(shí)現了預期目標。
三代PCI-E標準的帶寬變化
PCI-E 3.0的8GHz是綜合考慮制造難度、成本、功耗和兼容性之后的產(chǎn)物，再加上編碼方案的改變，雙管齊下最終使得帶寬再次翻倍。翻遍了官方PDF和相關(guān)網(wǎng)頁(yè)后，除了速度上的變化之外，PCI-E 3.0貌似就沒(méi)什么大的改變了，畢竟前兩個(gè)版本已經(jīng)很完善了，而且提高頻率也不是說(shuō)說(shuō)那么簡(jiǎn)單，從官方推出了數個(gè)PCI-E 3.0修改版就可以知道了。
關(guān)于后續PCI-E 4.0
PCI-E 3.0正式版公布沒(méi)多久，PCI-SIG就已經(jīng)向PCI-E 4.0進(jìn)軍了。PCI-E 3.0曾經(jīng)許諾的10GHz頻率實(shí)在難以達到，PCI-E 4.0速度繼續翻倍的話(huà)可能需要換材料，銅線(xiàn)已經(jīng)不行了，或許會(huì )直接上光纖？一旦如此下次升級將會(huì )給主板、顯卡以及CPU帶來(lái)新的挑戰，還好這個(gè)時(shí)間不會(huì )很快，至少也得到2015年才能有成果，正式標準不知要到猴年馬月了。
未來(lái)的PCI-E標準是否會(huì )轉向光纖，一如Intel的雷電接口曾經(jīng)的許諾那樣
安能辨我是雄雌 PCI-E 3.0主板現身
雖然PCI-E 3.0的正式標準早在去年底就已經(jīng)公布，但是目前的主板和CPU尚未提供支持，最早支持的Intel Ivy Bridge處理器發(fā)布日期一拖再拖，比較樂(lè )觀(guān)的情況也是年底發(fā)布，明年才能正式上市，配套的主板將是下一代X79芯片組。雖然這兩件東西還是沒(méi)影的事，但是PCI-E 3.0的主板現在就有出現在市場(chǎng)上了。
這場(chǎng)“第一款PCI-E 3.0主板”的戰爭在微星和華擎之間展開(kāi)，先是微星在臺北ComputeX 2011電腦展上展示了支持PCI-E 3.0的Z68A-GD80（G3）主板，不料半路殺出個(gè)華擎，發(fā)布了Z68 Extreme4 Gen3主板，搶得首款正式上市的PCI-E 3.0主板。
廠(chǎng)商爭搶PCI-E 3.0只不過(guò)是出于市場(chǎng)競爭的考慮，由于PCI-E控制器已經(jīng)集成在CPU內，是否支持PCI-E 3.0已經(jīng)不由主板決定，但是PCI-E 3.0和目前的PCI-E 2.0并沒(méi)有結構上的差別，主要變化就是每通道傳輸速度翻倍，可以用轉換芯片將兩條PCI-E 2.0通道合并為一條變相提高速度，目前實(shí)現主板對PCI-E 3.0支持的主板都是用這種方式實(shí)現的。
微星的官方上已經(jīng)開(kāi)始把G3版本的Z68A主板當做新賣(mài)點(diǎn)了
先看微星的Z68A-GD80（G3），之前的GD80提供了三條PCI-E 2.0插槽，1條為x16，1條x8，另外一條為x4，支持x16、x8+x8以及x8+x8+x4三種模式，另外還有兩個(gè)x1插槽，使用的PCI-E轉換芯片為P12PCIE，沒(méi)有第三方PCIE芯片，PCIE總通道數依然限制在Z68本身的16+8個(gè)。要想實(shí)現PCI-E 3.0的速度翻倍，舊版GD80是達不到要求的。
微星的Z68A-GD80-G3主板通過(guò)P13PCIE轉換芯片實(shí)現了PCI-E 3.0支持
G3版本的Z68A-GD80的轉換芯片變?yōu)镻13PCIE，增加了第三方PCI-E芯片提供更多的PCI-E通道（型號未知，應該也是一條8通道PCI-E芯片），最終它的第一條PCI-E插槽可以支持1條PCI-E 3.0 x16顯卡（前提是第二、第三條插槽不插任何顯卡），第二、第三條插槽分別可以支持PCI-E 3.0 x8和PCI-E 3.0 x4，組SLI或者CF只能以PCI-E 3.0 x8+x8進(jìn)行。
華擎的Z68主板則是通過(guò)NXP L04083B轉換芯片實(shí)現了PCI-E 3.0支持
華擎的Fatal1ty Z68 Professional Gen3的做法類(lèi)似，只是轉換芯片為NXP L04083B，第三方PCI-E芯片為PLX PEX8608，支持額外的8通道PCI-E。這款主板也是三條PCI-E插槽，同樣支持x16、x8+x8以及x8+x8+x4三種模式。這款主板的第一條插槽可以在單卡情況下實(shí)現PCI-E 3.0 x16，第二條PCI-E插槽實(shí)現PCI-E 3.0 x8，第三條只有PCI-E 2.0 x4。
應該說(shuō)這些變通方法確實(shí)給目前的主板帶來(lái)了PCI-E 3.0支持，但是這種支持是象征意義大于實(shí)際意義，第一目前沒(méi)有可用的CPU和顯卡，PCI-E 3.0技術(shù)還是屠龍之技，派不上用場(chǎng)。第二點(diǎn)，吝嗇的Z68原生只提供了16+8條PCI-E通道，即使配上第三方的8條也只能實(shí)現一條PCI-E 3.0 x16，一旦用上PCI-E 3.0顯卡，那么它就會(huì )占據所有的PCI-E通道，這會(huì )不會(huì )導致其他PCI-E設備、USB以及SATA設備帶寬不足，進(jìn)而影響性能？
由于缺少相關(guān)硬件，這個(gè)問(wèn)題暫時(shí)還無(wú)法通過(guò)測試驗證，不過(guò)我們也會(huì )對這個(gè)問(wèn)題保持關(guān)注，希望盡快能拿到相關(guān)硬件做個(gè)測試。
推翻三座大山：應用、外設及供電
人無(wú)遠慮必有近憂(yōu)，雖然目前的PCI-E 2.0如日中天，速度翻倍的PCI-E 3.0更是蓄勢待發(fā)，但是它也不是那么完美，至少有三座“大山”需要PCI-E 3.0翻越，過(guò)得了這三關(guān)PCI-E 3.0才能高枕勿憂(yōu)地走下去。
第一關(guān)：這么快的速度有什么用？
PCI-E 3.0的帶寬達到了32GB/s，讀者對單一的數值可能沒(méi)有具體的概念，我們可以這么來(lái)比，AMD的HT總線(xiàn)速率最高為6.4GT/s，32bit位寬下帶寬為25.6（單向）-51.2GB/s（雙向),Intel的QPI總線(xiàn)速率也是6.4GT/s，20位寬下其帶寬為16（單向）-32GB/s（雙向），而HT和QPI總線(xiàn)都是CPU內部鏈接用的，換句話(huà)說(shuō)PCI-E 3.0的32GB/s帶寬已經(jīng)可以匹敵以超高數據傳輸見(jiàn)長(cháng)的芯片內部帶寬，這么高的帶寬有什么用？
顯卡是PCI-E發(fā)展的第一推動(dòng)力，PCI-E 3.0第一個(gè)也是最主要的一個(gè)應用領(lǐng)域就是新一代顯卡，升級架構之后次世代顯卡的運算能力往往倍增，帶寬要求也會(huì )更高，理論上PCI-E 3.0會(huì )有更好表現。但是，目前的問(wèn)題是新一代顯卡是否使用PCI-E 3.0尚且是未知數，之前有消息說(shuō)AMD未來(lái)的HD 7000顯卡將會(huì )使用PCI-E 3.0插槽，聯(lián)想到AMD在PCI-E技術(shù)一向比較積極，HD 6800是最早支持PCI-E 2.1標準的顯卡之一，HD 7000支持PCI-E 3.0還是有可信度的，但是目前AMD官方還沒(méi)有確認，最終規格還未有定論。
即便下一代顯卡支持了PCI-E 3.0，也無(wú)需對PCI-E 3.0的作用有太高期待，因為從現在的情況來(lái)看，PCI-E 2.0的帶寬并非性能瓶頸，1月份SNB處理器發(fā)布的時(shí)候我們也做過(guò)測試，P67提供的x8+x8雙卡SLI/CF與x16+x16相比并沒(méi)有看得出的性能損失，這說(shuō)明PCI-E 2.0的帶寬仍未達到顯卡應用瓶頸，就算下一代顯卡即便是性能翻倍，帶寬翻倍的PCI-E 3.0也會(huì )毫無(wú)壓力。
PCI-E 3.0的超高帶寬可以在高性能計算機領(lǐng)域中大顯身手
從PC上的應用來(lái)看PCI-E 3.0沒(méi)有必要，但是我們的目光不能這么狹隘，PC之外的天地更廣闊。隨著(zhù)GPU通用計算的快速發(fā)展，GPU的數據傳輸量也越來(lái)越大，在高性能計算機、并行處理等場(chǎng)合中PCI-E 3.0的高帶寬無(wú)疑有著(zhù)良好的應用前景，只是這個(gè)與普通人關(guān)系并不大。
第二關(guān)：PCI-E外設何處尋？
雖然PCI-E作為底層技術(shù)為USB、SATA/eSATA等接口提供了數據傳輸基礎，但是它遠沒(méi)有USB這樣的風(fēng)光，有點(diǎn)為他人作嫁衣裳的“幽怨”，明明出力最多，大家記住的卻是USB，這點(diǎn)也反映出PCI-E在外設接口上應該下點(diǎn)功夫了。
我們能見(jiàn)到的PCI-E大都是兩種形式，第一種就是x16、x1這樣的插槽，主要用于連接顯卡和各種PCI-E設備，但是PCI-E插槽不支持熱插拔，插拔都需要打開(kāi)機箱，使用不方便，只適用于安裝之后不會(huì )頻繁卸載的設備。第二種才是外設接口，PCI時(shí)代叫做PC卡，現在主要是Express接口，有34和54兩種形式，目前最新標準為ExpressCard 2.0，它的優(yōu)點(diǎn)就好多了，即插即用，支持熱插拔，體積也比較小巧，使用起來(lái)方便多了。不過(guò)它的缺陷也很明顯，Expreess卡設備需要單獨配備，只有電腦上有ExpressCard接口時(shí)才能使用，通用性依然不足，大都用在筆記本上（貌似現在的本本支持的也不多了）。
為了擴大PCI-E技術(shù)在外設中的應用范圍，其他廠(chǎng)商也不是沒(méi)付出過(guò)努力，比如NVIDIA就曾推出過(guò)MXM（Mobile PCI Express Module）外接顯卡，打算將顯卡作為一個(gè)獨立、可更換的模塊應用在筆記本上，AMD方面也有類(lèi)似的AXIOM（Advance Express
I/O Module）技術(shù)，不過(guò)因為這樣那樣的問(wèn)題，這些技術(shù)都不了了之。
基于PCI-E的外設接口為ExpressCard，大多用在筆記本上，臺式機上非常少
也許是意識到這方面的不足，新的PCI-E 3.0標準制定之后，其官方組織PCI-SIG就打算推出一種新的外設接口，基于PCI-E 3.0 x4，傳輸速度可達4GB/s（32Gbps），供電能力將會(huì )高于20W?，F在這還是PCI-SIG的一個(gè)設想，目前與之最接近的就是Intel的雷電（Thunderbolt）接口，后者選擇了DisplayPort接口作為物理形式，傳輸視頻信號時(shí)可以視作普通的DP接口，傳遞數據信號時(shí)則會(huì )轉向PCI-E通道，速率10Gbps，供電能力為10W（5V電壓，2A最大電流）。
PCI-SIG力推的外設接口最大的問(wèn)題是它還停留在設想階段，要到2年后才可能推出，而且也沒(méi)有說(shuō)明接口會(huì )是什么樣的。無(wú)論是重新設計接口或者如雷電那樣選擇現成的接口，它都需要芯片組的支持，Intel已經(jīng)有雷電接口，對這個(gè)接口恐怕不會(huì )很熱心，此外消費者的支持度也是個(gè)問(wèn)題，這些都是需要考慮的。
第三關(guān)：供電能力如幻如真？
相比前面兩個(gè)遠在天邊的憂(yōu)慮，PCI-E 3.0的供電能力是否達標更惹人關(guān)注，畢竟在這個(gè)問(wèn)題上PCI-E 1.0和2.0都不是那么完美。
PCI 1.0的供電能力為75W，PCI-E 2.0大步提高到150W（一說(shuō)為225W），而最新的PCI-E 3.0達到了300W，看起來(lái)很美好，似乎到了PCI-E 3.0插槽上大部分顯卡都不需要外接供電了，因為大部分顯卡的TDP功耗都在300W以?xún)?，最強的GTX 580也不過(guò)是244W，只有GTX 590、HD 6990這樣的旗艦雙芯卡的TDP功耗才達到了300W以。如果插槽就能提供300W的供電，那么對機箱布線(xiàn)簡(jiǎn)直是一次大解放。
可惜的是這都不是真的，在這個(gè)問(wèn)題大多數人都犯了錯誤，誤把“支持”當做“提供”，倒是150W供電的那個(gè)有一定可信度，因為官方的確出過(guò)一個(gè)“PCI Express x16 Graphics 150W-ATX Specification 1.0”的規范，將供電能力提高到150W。
官方的FAQ上證實(shí)了有150W供電能力，不過(guò)先別急，還有問(wèn)題
這個(gè)150W的實(shí)現過(guò)程是這樣的：支持此規范的顯卡上會(huì )有一個(gè)專(zhuān)用6pin接口，系統會(huì )檢測這個(gè)接口的狀態(tài)，如果正確安裝了，那么顯卡會(huì )從PCI-E x16插槽獲得75W的供電，再從這個(gè)接口上獲得額外75W的供電，總計有150W的供電。
很遺憾，查找了N多官方PDF和網(wǎng)站我也沒(méi)有找到支持150 ATX規范的顯卡和主板，缺少實(shí)物圖的后果就是我也只能看懂文字描述而對具體的產(chǎn)品沒(méi)有印象，沒(méi)感覺(jué)出這個(gè)獨特的供電與普通的6pin供電有什么區別。
拋開(kāi)這一點(diǎn)糾結，有一點(diǎn)是我們可以確定的：PCI-E x16插槽的供電能力從來(lái)沒(méi)有高過(guò)75W（半高卡則只有25W），即使有150W的規范，其實(shí)質(zhì)也是通過(guò)額外的6pin接口才提供支持的。
所謂的225W以及300W供電其實(shí)還是通過(guò)6pin和8pin電源接口實(shí)現的
說(shuō)起來(lái)這三個(gè)難關(guān)對PCI-E并沒(méi)有真正的負面影響，速度問(wèn)題不由消費者決定，而且這個(gè)對消費者也沒(méi)有壞處，外設接口目前還只是紙上談兵，距離實(shí)用還遠著(zhù)呢，最后的供電問(wèn)題少少地讓人希望，但是這更多地是源于我們的誤解，官方老早就闡述過(guò)這個(gè)問(wèn)題了。
PCI-E 3.0：果實(shí)已經(jīng)成熟，普及尚待時(shí)機
作為電腦數據傳輸的“大動(dòng)脈”，PCI-E默默無(wú)聞地為PC上的各個(gè)部件“傳情達意”。雖然它的發(fā)展過(guò)程不如顯卡、CPU這么耀眼，升級換代速度更是遠遠不及，但是它每一次升級/換代都給PC注入強勁的活力，從PCI/AGP總線(xiàn)升級到到PCI-E時(shí)正值顯卡飛躍性發(fā)展，PCI-E超高的帶寬極大地釋放了顯卡的運算能力。
PCI-E插槽已經(jīng)成為當前的絕對主流
PCI到PCI-E雖然名字變化不大，但是技術(shù)變化卻有質(zhì)變。PCI基于傳統的并行總線(xiàn)理念，所有設備要共享133-533MB/s的帶寬，而PCI-E使用的是點(diǎn)對點(diǎn)的串行總線(xiàn)，每個(gè)設備都能獨享帶寬，1.0的x1帶寬為250MB/s，2.0和3.0繼續翻番到500MB/s和大約1GB/s，以目前的應用來(lái)說(shuō)，PCI-E 2.0尚不會(huì )面臨帶寬不足的困境，而PCI-E 3.0的32GB/s超高速帶寬可以保證它在未來(lái)一段時(shí)間都不會(huì )遭遇敵手。
當然，包括PCI-E 3.0在內它們也并非完美無(wú)缺，其速度雖快，但是目前并沒(méi)有可用的顯卡和CPU支持，英雄無(wú)用武之地。PCI-E的技術(shù)優(yōu)勢多多，但是在外設接口上乏善可陳，就連筆記本上所用的ExpressCard范圍也日漸萎縮；速度飆升，但供電能力上萬(wàn)年不變，75W供電只能用于一些低端顯卡，適當提高到150-225W就可以滿(mǎn)足絕大多數用戶(hù)需要了。
PCI-E 3.0現在是巧婦難為無(wú)米之炊，并不實(shí)用
PCI-E 3.0的正式標準已經(jīng)公布了大半年了，但是相關(guān)的硬件還沒(méi)有準備好，微星和華擎倒是很快就推出了支持PCI-E 3.0的主板，但是從前面的分析來(lái)看這些拼湊出來(lái)的主板象征意義大于實(shí)際意義，任何忽悠消費者PCI-E 3.0主板有xx優(yōu)勢的圖謀只不過(guò)是在“耍流氓”而已。
用一句話(huà)來(lái)評價(jià)，PCI-E 3.0的果實(shí)已經(jīng)成熟，但是采摘的時(shí)機未至，大家還是耐心等待吧. | 
