兩大巨頭為它大打口水戰(zhàn)！老平臺(tái)用戶絕緣的PCIe4.0有啥用

天生是對(duì)手的AMD與Intel兩家從不缺少競爭，但兩者對(duì)同一技術(shù)采取截然不同態(tài)度的時(shí)候并不多，而PCIe4.0正是這樣一項(xiàng)引起兩大巨頭紛爭的焦點(diǎn)技術(shù)，在兩大巨頭大打口水戰(zhàn)的今天，PCIe4.0對(duì)于大眾消費(fèi)者而言，究竟有什么作用呢？

九年磨一劍的PCIe4.0

早在2010年P(guān)CIe3.0就已推出，7年后的2017年P(guān)CIe4.0接口協(xié)議被確認(rèn)，而直到今年P(guān)CIe4.0才即將正式登場。早在2011年底，PCISIG組織就開始了PCI-E4.0標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的制定工作，原計(jì)劃在2014?2015年推出，不過其大眾化進(jìn)程一路磕磕絆絆，用了九年的時(shí)間才在終端大眾化市場開始嘗試對(duì)PCIe3.0的替代。

根據(jù)規(guī)劃，PCI-E4.0將采用新的接口和插頭，但依然保持電氣規(guī)格向下兼容，即新的系統(tǒng)仍能使用PCI-E3.x/2.x的設(shè)備。為了保持向下兼容性，PCI-E4.0沒有改變基礎(chǔ)架構(gòu)，還是銅介質(zhì)。雖然目標(biāo)很明確，理論上也完全可行，那就是速率翻番到16GT/s，PCI-E4.0x16那就能達(dá)到32GB/s，但實(shí)際干起來費(fèi)勁的很。

但是，PCI-E4.0將是銅介質(zhì)的最后一次嘗試，再往后如果想繼續(xù)提速，就必須換到光纖介質(zhì)。與此同時(shí)，PCISIG組織還在開發(fā)適合移動(dòng)系統(tǒng)的PCI-E技術(shù)規(guī)格，其中一個(gè)就借鑒了PCI-E4.0的部分技術(shù)。

絕大多數(shù)人對(duì)PCIe4.0的理解在于數(shù)據(jù)傳輸速度的提升，I/O技術(shù)的更迭原本是好事兒，但非常有意思的是AMD和Intel這兩大科技巨頭在PCIe4.0技術(shù)的應(yīng)用上去產(chǎn)生了巨大分歧。

AMD力挺的技術(shù)

從2017年被確認(rèn)至今，PCIe4.0此前主要用于服務(wù)器、企業(yè)級(jí)產(chǎn)品中，而在消費(fèi)級(jí)市場的推廣上，AMD這次比較堅(jiān)定，其Ryzen3000系列處理器能夠提供完整的PCIe4.0信號(hào)傳輸，此前的7nmVega20核心實(shí)際上也支持PCIe4.0了，不過桌面版RadeonVII顯卡沒有PCIe4.0，而前段時(shí)間發(fā)布的RX5700顯卡才是首發(fā)支持PCIe4.0的顯卡。PCIe4.0是7nm銳龍3000、RX5700顯卡的重要部分，也是AMD宣傳的重點(diǎn)。日前AMD官方介紹了PCIe4.0技術(shù)的優(yōu)勢，他們給出了三個(gè)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：

·速度更快，x16雙向帶寬達(dá)到了32GB/s，是PCIe3.0的兩倍。

·向下兼容，PCIe4.0也能兼容PCIe3.0設(shè)備。

·更多連接，PCIe4.0帶寬高，1條頂2條，可以連接更多設(shè)備而不需要擔(dān)心性能下降。

三代銳龍3000處理器、X570主板、RX5700顯卡，這樣的搭配算是一套較為完整的PCIe4.0裝機(jī)平臺(tái)。不過，消息稱，AMD還籌劃了X590主板，比X570的PCIe通道規(guī)格（最多16條PCIe4.0）更高，供電和用料也繼續(xù)加強(qiáng)。

Intel的PCIe4.0無用論

在AMD發(fā)布的7nm銳龍3000處理器及Navi架構(gòu)RX5700顯卡中，PCIe4.0都是重要的技術(shù)升級(jí)，而且是消費(fèi)級(jí)首發(fā)支持，其對(duì)PCIe4.0的支持態(tài)度是相當(dāng)明確的，但I(xiàn)ntel對(duì)PCIe4.0卻報(bào)以截然不同的態(tài)度，日前在一場活動(dòng)中開始懟PCIe4.0，Intel表示絕大多數(shù)用戶從PCIe4.0技術(shù)都不會(huì)有什么受益，不僅僅是現(xiàn)在如此，未來可見幾年中PCIe4.0對(duì)玩游戲也沒什么幫助，除非是HDR+4K+144Hz下玩游戲，PCIe4.0的高帶寬才有一點(diǎn)點(diǎn)優(yōu)勢。

Intel認(rèn)為在PCIe2.0×16的狀態(tài)下，顯卡的性能損失并不明顯，而在PCIe3.0x8的狀態(tài)下，則能提供63.2Gbps的帶寬，這個(gè)帶寬能夠滿足4K144Hz顯示的需求，所以對(duì)游戲玩家沒有任何幫助，即使從PCIe3.0x8升級(jí)到PCIe3.0x16，對(duì)于游戲性能的提升也是少之又少，更何況升級(jí)PCIe4.0呢？

同時(shí)，PCIe4.0不但增大了南橋的負(fù)荷，提升了功耗，而且需要昂貴的主板來支持，無疑也會(huì)增加消費(fèi)者的購買負(fù)擔(dān)。兩大巨頭的觀點(diǎn)似乎都有強(qiáng)有力的理論邏輯支持，但鑒于兩家的競爭狀態(tài)，終端消費(fèi)者恐怕還不宜輕易對(duì)PCIe4.0下結(jié)論。

難逃過度產(chǎn)品的命運(yùn)

兩大巨頭截然不同的態(tài)度反而讓終端消費(fèi)市場對(duì)PCIe4.0倍感好奇，不過非常尷尬的是在PCIe4.0正在試圖向大眾消費(fèi)市場普及的今天，PCIe5.0卻已經(jīng)冒頭。從去年開始PCI-SIG組織宣布加速PCIe5.0的開發(fā)，現(xiàn)在，該組織已經(jīng)確認(rèn)他們計(jì)劃在本季度（2019年第一季度）發(fā)布PCIe5.0版本1.0的標(biāo)準(zhǔn)，PCIe5.0的帶寬將達(dá)到現(xiàn)有的PCIe3.0的四倍，并將向后兼容PCIe4.0、3.x、2.x和1.x。

外媒表示，這意味著在兩年內(nèi)PCI-SIG將升級(jí)其PCIExpress標(biāo)準(zhǔn)，提供高達(dá)32GT/s的帶寬，一條PCIe5.0通道就足以發(fā)揮主流NVMeSSD（如三星970ProSSD）的性能。這樣的時(shí)間軸下我們發(fā)現(xiàn)，PCIe4.0或許會(huì)成為非常短命的過度產(chǎn)品。

除了PCIe5.0的壓力外，成本恐怕才是PCIe4.0遲遲無法打開終端市場的原因。有人專門為PCIe4.0的運(yùn)用算過一筆賬，完整的16通道PCIe4.0重定時(shí)器芯片需要15-25美元，適配器從Megtron-2升級(jí)到Megtron-4可能會(huì)增加1美元成本，但對(duì)主板進(jìn)行類似升級(jí)則需要100美元，如果升級(jí)到更高質(zhì)量的Megtron-6，則要花費(fèi)300美元。

如此高的成本也是PCIe4.0問世這兩年來，除了企業(yè)級(jí)市場之外，消費(fèi)市場表現(xiàn)平平的重要原因。同時(shí)，PCIe4.0的運(yùn)用需要處理器、顯卡、網(wǎng)絡(luò)等諸多配件配合使用，缺少大環(huán)境支持的PCIe4.0也很難有大的作為，可當(dāng)AMD堅(jiān)定不移看好PCIe4.0時(shí)，整個(gè)事情似乎有了轉(zhuǎn)機(jī)。

高速傳輸帶來的可能性

在AMD官方的說明中，PCIe4.0憑借更快的速速與更好的兼容性及向下兼容的特性，能夠?yàn)橛脩魩砀玫木C合使用體驗(yàn)，而實(shí)際上，每一代PCIe規(guī)格的更迭，速度永遠(yuǎn)是第一位的，而且較高的傳輸速度，也打開了PCIe4.0的應(yīng)用想象空間。

PCIe插槽可以用于獨(dú)立顯卡，獨(dú)立聲卡，獨(dú)立網(wǎng)卡以及固態(tài)等硬件，以往插槽越多擴(kuò)展能力越強(qiáng)，這也判斷主板強(qiáng)力的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，而現(xiàn)在，PCIe4.0顯然擁有更廣闊的應(yīng)用前景。PCIe4.0的帶寬比3.0多了一倍，帶寬嚴(yán)格來說并不是只速度，是指網(wǎng)絡(luò)可通過的最高數(shù)據(jù)率。簡單說也就是一條通道的車流量，用顯卡插

槽舉例PCIe3.0x16如果與PCIe4.0x16相比，在鏈路上數(shù)據(jù)通路（Lane）是一樣的都是16，而其中的差距就是每個(gè)Lane的的容量區(qū)別。

而5G與大數(shù)據(jù)應(yīng)用的崛起，讓社會(huì)乃至家庭網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸需求變得相當(dāng)龐大，而目前個(gè)人數(shù)據(jù)處理全憑云端設(shè)備，但可靠程度并不夠。隨著真·個(gè)人智能助理+智能設(shè)備的發(fā)展，個(gè)人PC數(shù)據(jù)處理中心需求將會(huì)漸漸浮現(xiàn)。最穩(wěn)妥的方法是本地服務(wù)器+云數(shù)據(jù)處理搭配一起，而PCIe4.0已經(jīng)符合個(gè)人數(shù)據(jù)處理中心的基本需求。

顯然，出色的性能加上向下兼容性，讓PCIe4.0在當(dāng)下的應(yīng)用環(huán)境中顯得較為務(wù)實(shí)，除AMD力挺外，相關(guān)的芯片廠商同樣對(duì)PCIe4.0表示出極高興趣。

伺機(jī)而動(dòng)的芯片廠商

AMD的力挺讓PCIe4.0在CPU、顯卡上都有不錯(cuò)的適應(yīng)性，而真正讓大眾開始關(guān)注PCIe4.0的恐怕還是存儲(chǔ)廠商。PCIe4.0對(duì)I/O設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸效率的提升，讓本就追求極致速度的存儲(chǔ)芯片廠商顯得格外興奮，Computex2019期間，影馳、技嘉、海盜船、威剛、艾思科（Essencore）先后展示了各自的PCIe4.0SSD固態(tài)盤，除了威剛采用慧榮主控方案之外，其他都是群聯(lián)的PS5016-E16。

群聯(lián)董事長潘健成表示，2018年第3季，AMD與群聯(lián)開始討論共組PCIe4.0生態(tài)圈（Eco-System，）希望通過群聯(lián)領(lǐng)閃存控制芯片先進(jìn)技術(shù)以及研發(fā)，加速及擴(kuò)大PCIe4.0的相關(guān)應(yīng)用，這也讓群聯(lián)在第一波PCIe4.0SSD固態(tài)硬盤亮相中喝到“頭湯”。

群聯(lián)之外，祥碩、慧榮紛紛推出相應(yīng)的PCIe4.0主控，并表示其產(chǎn)品會(huì)在2019年陸續(xù)上市，芯片廠商的態(tài)度顯然能夠加速PCIe4.0產(chǎn)品及應(yīng)用的普及，也讓市場對(duì)PCIe4.0的態(tài)度向著AMD靠攏。

非常積極的SSD廠商

對(duì)消費(fèi)者來說，PCIe4.0除了用于RX5700顯卡之外，最大的優(yōu)勢就是能大幅提升外IO性能，最具代表性的就是PCIe4.0主控的SSD硬盤，目前群聯(lián)、慧榮等公司都推出或者展示了新一代PCIe4.0主控及SSD產(chǎn)品，基于群聯(lián)E16主控的PCIe4.0硬盤讀取速度超過5.0GB/s，寫入速度也超過了4GB/s，性能比現(xiàn)有產(chǎn)品大幅提升。

無論是性能的飛躍還是主控芯片廠商的支持，都足以令SSD廠商在選擇陣營時(shí)站到AMD一側(cè)。傳統(tǒng)存儲(chǔ)大廠威剛搭載SMI慧榮的SM2267主控的PCIe4.0SSD在Computex2019上亮相，并表示其產(chǎn)品會(huì)在2019年Q3季度上市，影馳HOFPro、海盜船F(xiàn)orceMP600等先發(fā)產(chǎn)品也表示會(huì)在2019年陸續(xù)上市，整個(gè)SSD廠商推新速度非?？欤萘颗c速度的提升被受市場消費(fèi)者關(guān)注。

容量與速度雙雙提升

PCIe4.0SSD產(chǎn)品速度的提升是毋庸置疑的，PS501-E16作為群聯(lián)與AMD合作開發(fā)的首個(gè)支持PCIe4.0的主控芯片，采用28nm工藝制造，支持最新的96層3DTLC/QLC閃存，八個(gè)通道，最大容量8TB，集成第四代RAIDECC、LDPC糾錯(cuò)引擎，擁有獨(dú)家專利的硬件加速器設(shè)計(jì)，理論讀寫速度最高分別可達(dá)5GB/s、4.4GB/s，性能提升遠(yuǎn)高于15%。

而在具體的產(chǎn)品身上，搭載群聯(lián)PS501-E16主控的影馳HOFPro硬盤連續(xù)讀取速度4800MB/s、連續(xù)寫入4000MB/s，隨機(jī)讀取750KIOPS，隨機(jī)寫入700KIOPS，不過實(shí)測性能要比影馳這個(gè)要高一些，讀取上5GB/s應(yīng)該沒壓力。目前PCIe4.0主控的SSD硬盤性能還沒有完全發(fā)揮出來，群聯(lián)及影馳表示后續(xù)還會(huì)繼續(xù)優(yōu)化改良PCIe4.0的性能。

需要注意的是PCIe4.0SSD性能的提升避不開溫度的升高，AMDX570主板都標(biāo)配了主動(dòng)散熱片，預(yù)計(jì)X570芯片組的熱設(shè)計(jì)功耗比前代X470翻了一番達(dá)到15W，散熱恐怕是未來PCIe4.0SSD產(chǎn)品關(guān)注的焦點(diǎn)。

名為AORUSNVMeGen4SSD的技嘉PCIe4.0SSD產(chǎn)品，熱設(shè)計(jì)功耗就有8W，技嘉采用了非常高級(jí)的散熱設(shè)計(jì)，正反兩面均是純銅材質(zhì)散熱塊，27個(gè)鰭片，總重達(dá)77克，導(dǎo)熱率401W/mK，比鋁材質(zhì)高出69%，內(nèi)部輔以散熱墊，可將溫度降低14%。

據(jù)技嘉透露，這塊SSD一共用了多達(dá)77克的銅材料才將溫度壓制在合理水平，這樣的成本壓力顯然也是不容小覷的。

除了性能提升明顯外，PCIe4.0SSD在3DTLC/QLC閃存的幫助下，其容量提升也是非常明顯的，最大容量8TB的產(chǎn)品足以同HDD硬盤一爭高下，這些都為PCIe4.0SSD進(jìn)入大眾消費(fèi)市場打下了基礎(chǔ)。

遲到的升級(jí)潮

從CPU、主板、顯卡到網(wǎng)卡、存儲(chǔ)設(shè)備......PCIe4.0的運(yùn)用離不開大環(huán)境的支持，高速吞吐數(shù)據(jù)的應(yīng)用對(duì)各設(shè)備提出新的要求，一旦PCIe4.0進(jìn)入主流消費(fèi)市場，必引來新一輪的PC升級(jí)潮。

即使是力挺PCIe4.0的AMD，其也明確表示由于走線間距及電路上的設(shè)計(jì)，X570之前的舊款主板包括X470、X370、B450、B350及A320等系列，就算更新了最新的BIOS，也都只能提供PCIe3.0傳輸速度，也就是說，消費(fèi)者想要享受PCIe4.0的高速，恐怕最有效的辦法還是直接升級(jí)新一代平臺(tái)。

此外，PCI-SIG強(qiáng)調(diào)，多卡直連以及AI參與的高吞吐計(jì)算中，PCI-E4.0的高帶寬和高傳輸將發(fā)揮作用，也就是說，對(duì)于追求極致性能的玩家而言，PCI-E4.0吸引力還是非常大的。

寫在最后：

快一點(diǎn)顯然更好

較高的成本、大環(huán)境有待升級(jí)等問題必然會(huì)成為PCI-E4.0進(jìn)入大眾消費(fèi)市場的阻礙，但PCIe4.0的帶寬相比于PCIe3.0翻了一番，不僅可以讓游戲更快地傳輸數(shù)據(jù)，縮短加載時(shí)間，支持更復(fù)雜、更豐富的場景，更可以讓內(nèi)容創(chuàng)作者更從容地處理更多8K超高清視頻流，在5G、大數(shù)據(jù)、AI等新興產(chǎn)業(yè)對(duì)高速數(shù)據(jù)交換應(yīng)用如此迫切的今天，PCI-E4.0進(jìn)入大眾消費(fèi)市場顯然是大勢所趨的。