电脑接口中无所不能的PCI-E插槽

主板上的扩展插槽是多种多样的，古往今来，各种接口层出不穷，但是现在可以称之为啥都能插的接口也只剩PIC-E了吧。当年曾经非常流行的组合就是PCI插槽搭配AGP插槽，其中AGP插槽主要用在显卡上，而PCI插槽的用途则更广一些，不仅有用在显卡上，还能用于扩展其它设备，如网卡、声卡、调制解调器等等。这两种插槽曾经共同为广大DIY玩家服役多年，然而在一个PCIE插槽出现之后，它们就迅速退出舞台，被后者彻底取代。

PCI-Express(peripheral component interconnect express)是一种高速串行计算机扩展总线标准，它原来的名称为“3GIO”，是由英特尔在2001年提出的，没错，又是英特尔！旨在替代旧的PCI，PCI-X和AGP总线标准。PCIe属于高速串行点对点双通道高带宽传输，所连接的设备分配独享通道带宽，不共享总线带宽，主要支持主动电源管理，错误报告，端对端的可靠性传输，热插拔以及服务质量(QOS)等巴拉巴拉的一大堆功能。后来PCIe交由PCI-SIG（PCI特殊兴趣组织）认证发布后才改名为“PCI-Express“，简称PCI-E。

我们在了解PCI-E插槽之前，先来简单看看PCI-E的相关规范。PCI-E规范又称为PCI Express规范，其由PCI-SIG组织进行制定，该组织组建于1992年，目前成员有包括英特尔、AMD、NVIDIA、惠普、戴尔、高通、联想、IBM等业界老大在内的900多家精英企业，除了现行的PCI-E规范之外，早年的PCI规范以及PCI-X规范也是由该组织制定的。

第一个PCI-E的正式规范也就是PCI-E 1.0诞生于2002年，其信号速率为2.5GT/s，采用8b/10b编码方式，单通道单向带宽达到250MB/s，16通道双向带宽为8GB/s。该规范随后还发展出PCI-E 1.0a和PCI-E 1.1版本，虽然细节上有不少改进但是带宽并没有改变。PCI-E1.0个版本互相兼容。

PCI-E 3.0规范则是目前的主流，其于2010年正式发布，相比PCI-E 2.x规范不仅信号速率提升至8GT/s，而且编码方式也改成了更高效的128b/130b模式，因此单通道单向带宽依然实现了接近翻倍的提升，达到985MB/s的水平，16通道双向带宽高达31.5GB/s。并且PCI-E3.0与之前以有的PCI Express向后兼容。

和经常换插槽的CPU不同，PCI-E规范虽然已经发展出5大版本，但是在插槽的结构却基本维持一致，同样通道数的PCI-E插槽，我们是无法从外观判定其对应的是哪个版本的PCI-E规范。同时更高版本的插槽也兼容低版本的设备，反之亦然，只是速率上要遵守“短板原理”，所以PCI-E插槽的兼容性是很强的。

相比于PCI-E x8插槽全长56mm，拥有98根针脚，相比于PCI-E x16主要是数据针脚减少至76根，供电针脚并无变化。不过我们很少在家用主板上看见真正的PCI-E x8插槽，因为它通常会以PCI-E x16插槽的形式出现，但数据针脚只有一半是有效的，也就是说实际带宽只有真正的PCI-E x16插槽的一半。不过有些服务器主板上会带有PCI-E×8的插槽，看起来就像PCI-E×16的插槽断了一截一样。

那么我们该如何区分真正的PCI-E x16插槽和PCI-E x8模式的PCI-E x16插槽呢？有经验玩家可以观察主板布线，后者的后半段往往是没有线路连接的，甚至没有针脚焊接。不过这并不是最快速的方法，实际上除了旗舰级的平台如X299能提供多条真正的PCI-E x16插槽外，主流级平台包括新近发布的Z390平台都只会提供一条真正的PCI-E x16插槽，就是最靠近CPU的那条。而第二条和第三条PCI-E x16插槽，则多数是PCI-E x8甚至是x4级别的。

PCI-E x4插槽的长度为39mm，同样是在PCI-E x16插槽的基础上，以减少数据针脚的方式实现，主要用于PCI-E SSD，或者是通过PCI-E转接卡安装M.2 SSD等方面。PCI-E x4插槽通常由主板芯片扩展而来，不过随着CPU内部PCI-E通道数的增多，现在有部分高端主板可以开始提供直连CPU的PCI-E x4插槽，用于安装PCI-E SSD时理论上可以提供更好的性能。

不过与PCI-E x8插槽相似的是，PCI-E x4插槽现在也是很少以真身示人，更多地是以“速率为PCI-E x4级别的PCI-E x16插槽”的形式登场，又或者是扩展为M.2接口，用于安装M.2 SSD、M.2无线网卡或者其它M.2接口设备，其余扩展卡则留给PCI-E x1插槽负责。

PCI-E x1插槽的长度是最短的，仅有25mm，相比PCI-E x16插槽，其数据针脚是大幅度减少至14个。PCI-E x1插槽的带宽通常由主板芯片提供，面向的产品比较广泛，独立网卡、独立声卡、USB 3.0/3.1扩展卡等都会用到PCI-E x1插槽，你甚至可以通过转接线给PCI-E x1插槽装上显卡，用来挖矿或者实现多屏输出。

PCI-E插槽其实还存在着另外一个形态，一般称为Mini PCI-E插槽，常见于Mini-ITX主板以及笔记本电脑上，多数用来扩展无线网卡，在之前我们说硬盘接口的时候提到过，其在物理结构上与mSATA插槽相同，因此也有不少主板会通过跳线或者BIOS设定让Mini PCI-E接口在PCI-E模式或者SATA模式中切换，以实现一口两用的效果。不过Mini PCI-E插槽由于带宽上的限制，最终并未有得到广泛的普及，它和mSATA接口在面临M.2接口的进攻时都选择了迅速撤退，如今其地位和作用都已经被M.2接口取代，基本上已经告别主流。