我一直以为 PCI Express 链路的最大通道数是 16。最强大、最昂贵的游戏 GPU 从来不会提供更多通道,而且我从未见过主板的插槽长度超过 16 个通道。但它真的是 32 个通道吗?

支持32通道

阅读冗长的维基百科上的文章有许多支持最多 32 个车道的报价:

两个设备之间的 PCI Express 链路大小可以从一到32 车道

PCI Express 标准定义了 x1、x4、x8、x12、x16 和x32

因此,32 通道 PCIe 连接器 (x32)可支持高达 16 GB/s 的总吞吐量。

任何两个 PCIe 设备之间的连接称为链路,由一个或多个通道组成。所有设备必须至少支持单通道 (x1) 链路。设备可以选择支持由 2、4、8、12、16 或32 车道

支持16通道

但同一篇文章也说,在很多地方 16 是最大值:

物理 PCI Express 链路可能包含1至16车道,更准确地说是1、4、8或16条车道。

每通道 1 位宽度;1–16 条保税车道

PCI Express 卡可插入与其物理尺寸相同或更大的插槽(带x16 为最大使用量

在真实生活中

同时,典型的高性能显卡可能是最常见的主流扩展卡,需要大量带宽。发烧友们会花几百美元购买这些卡,通常会买两三张。高端消费级主板为此配备了几个 PCIe x16 插槽。我们可以看到,这些卡上显然有空间容纳更长的连接器:

NVIDIA GeForce GTX 1070

全尺寸 ATX 主板也可以轻松安装两倍长的连接器。

每通道带宽的需求也在不断增加。每代 PCIe 的带宽往往都会翻倍。

问题

随着对带宽的需求越来越高,制造商竞相推出带有越来越多 PCIe x16 插槽的主板,数百万游戏玩家花费数百美元购买绝对最快的显卡,为什么我从未见过 PCIe x32 插槽?标准中是否存在阻碍这种情况的因素?

答案1

32 个通道意味着连接器的长度是原来的两倍,并且会占到主板宽度的很大一部分。这将严重限制连接器下方设备的 PCB 布局,因为用于绕过 x32 连接器的空间会变小。这将使电路板设计比它带来的好处更加困难。

因此,您可能希望将其作为最后一个或唯一的 PCIe 连接器。x16 接近现有的 PCI/AGP 连接器,并为所需的使用情况提供足够的带宽。

此外,家用 CPU 通常没有 32 个或更多 PCIe 通道可直接从芯片获得。通常,CPU 提供 16 个通道,主板芯片组提供另一组通道。通道越多意味着 CPU 或芯片组的引脚越多,因此芯片越大,从而导致这些设备体积增大。

Z170 芯片组:
在此处输入图片描述

Z370 芯片组:
在此处输入图片描述

一直存在其他限制(带宽、CPU 等),这意味着只有在这些限制得到改善后,x32 才是必要的,同时基本 PCIe 规范也得到了改进,因此 x16 的速度也提高了。x32 永远不会真正给予足够的利益不足以证明其可能带来的困难。

答案2

是的,链接宽度共 32 条车道曾是合法/支持... PCI Express 版本1.0通过5.0。硬件供应商很少使用它。
另一件需要考虑的事情是,当设备使用如此宽的活动链路宽度时,这表明处理器核心对其他内存、数据结构等的访问也会同样增加——如果整个系统有望利用更大的 I/O 或加速器容量。
从 PCI Express 开始6.032 通道的链路宽度不再受支持,或者被 PCI-SIG 基本协议规范定义为有效。 x16链接宽度是支持的最大定义链接宽度PCIe 6.x成分。

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