PCIe接口详解：从并行到串行的高速连接

"本文档详细介绍了PCI Express (PCIe)接口技术，包括其起源、特点、与PCI总线的区别以及不同版本的规格和性能。PCIe接口是现代计算机硬件系统中广泛采用的标准，用于连接各种外部设备，如显卡、硬盘、网卡等。文档提到了PCIe接口的优势，如高速差分信号、点对点连接和多种数据路由方式，以及不同版本（1.x、2.x、3.x）的总线频率和数据编码方式。此外，还简要讨论了PCIe接口的实际传输效率和连接结构。" PCIe接口是一种高速接口标准，由PCISIG组织（主要由Intel推动）制定，用于提升个人电脑和服务器与外部设备之间的数据传输速度。它取代了早期的PCI总线，后者由于采用并行信号和共享总线带宽，逐渐无法满足高速传输需求。PCIe采用串行连接方式，每个PCIe链路连接两个设备，提供更高的带宽和更低的延迟。 PCIe的不同版本（如1.x、2.x、3.x）具有不同的总线频率和数据编码技术。例如，PCIe 1.x和2.x使用8/10b编码，10个传输位中有8位有效数据，而PCIe 3.x则采用了更高效的128/130b编码，130位中有128位有效数据。这使得每个版本的理论传输速率有所提高，如PCIe 1.x为2.5Gbps，PCIe 3.x则达到8Gbps。 尽管PCIe具有高传输速率，但在实际应用中，由于编码、链路管理以及存储延迟等因素，传输效率通常在50%到60%之间。PCIe接口的连接方式为端到端，每个设备的发送端(TX)和接收端(RX)通过一对差分信号进行通信，确保了信号的稳定性和抗干扰能力。 PCIe接口的引入极大地提高了系统扩展性和性能，支持了更高带宽需求的设备，如高性能显卡和固态硬盘。随着技术的发展，PCIe 4.0和5.0等更高版本继续提升了传输速度，满足了不断增长的计算需求。在当前的互联网环境中，理解PCIe接口技术对于设计和优化硬件系统至关重要。