一,PCI接口圖
PC機PCI-E3.0接口速率計算_PC機PCI-E3.0接口速率計算

PCI-E x1
PCI-E x4 新主板已經棄用
PCI-E x8
PCI-E x16

| PCI Express版本 | 行代碼| 傳輸速率 |吞吐量x1|吞吐量x4|吞吐量x8|吞吐量x16
|-|-|-|
|1.0| 8b/10b|2.5GT/s|250MB/s|1GB/s|2GB/s|4GB/s|
|2.0| 8b/10b|5GT/s|500MB/s|2GB/s|4GB/s|8GB/s|
|3.0| 128b/130b|8GT/s|984.6MB/s|3.938GB/s|7.877GB/s|15.754GB/s|
|4.0| 128b/130b|16GT/s|1.969GB/s|7.877GB/s|15.754GB/s|31.508GB/s
|5.0| 128b/130b|32 or 25GT/s|3.9 or 3.08GB/s|15.8 or 12.3GB/s|31.5 or 24.6GB/s|63 or 49.2GB/s

二,PCIE相關概念

1. 傳輸速率為每秒傳輸量GT/s,而不是每秒位數Gbps,因為傳輸量包括不提供額外吞吐量的開銷位; 比如 PCIe 1.x和PCIe 2.x使用8b / 10b編碼方案,導致占用了20% (= 2/10)的原始信道帶寬。
2. GT/s —— Giga transation per second (千兆傳輸/秒),即每一秒內傳輸的次數。重點在於描述物理層通信協議的速率屬性,可以不和鏈路寬度等關聯。
3. Gbps —— Giga Bits Per Second (千兆位/秒)。GT/s 與Gbps 之間不存在成比例的換算關系。

三,PCIE帶寬計算

 PCIe 吞吐量(可用帶寬)計算方法:

吞吐量 = 傳輸速率 *  編碼方案

例如:PCI-e2.0 協議支持 5.0 GT/s,即每一條Lane 上支持每秒鍾內傳輸 5G個Bit;但這並不意味着 PCIe 2.0協議的每一條Lane支持 5Gbps 的速率。

 為什么這么說呢?因為PCIe 2.0 的物理層協議中使用的是 8b/10b 的編碼方案。 即每傳輸8個Bit,需要發送10個Bit;這多出的2個Bit並不是對上層有意義的信息。

那么, PCIe 2.0協議的每一條Lane支持 5 * 8 / 10 = 4 Gbps = 500 MB/s 的速率。

以一個PCIe 2.0 x8的通道為例,x8的可用帶寬為 4 * 8 = 32 Gbps = 4 GB/s。

同理,

PCI-e3.0 協議支持 8.0 GT/s, 即每一條Lane 上支持每秒鍾內傳輸 8G個Bit。

而PCIe 3.0 的物理層協議中使用的是 128b/130b 的編碼方案。 即每傳輸128個Bit,需要發送130個Bit。

那么, PCIe 3.0協議的每一條Lane支持 8 * 128 / 130 = 7.877 Gbps = 984.6 MB/s 的速率。

一個PCIe 3.0 x16的通道,x16 的可用帶寬為 7.877 * 16 = 126.031 Gbps = 15.754 GB/s。
 

由此可計算出上表中的數據

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