PCIe 4.0 是什麼,它為什麼重要?

第 11 代系統支援 PCIe 4.0,代表能以更高頻寬與 GPU、SSD 和其他周邊裝置連線。此外,第 11 代系統具有高達 20 條 CPU PCIe 線道,為多部裝置提供更直接的連線。1 2 3 4

重點:

  • PCIe 4.0 能讓您的電腦使用最新的 GPU 和 SSD,讓您充分發揮潛力。

  • PCIe 4.0 的頻寬是 PCIe 3.0 的兩倍。

  • 額外的 CPU PCIe 線道都能讓您的 GPU 和 SSD 存取 CPU 線道。

  • 升級到 PCIe 4.0 SSD 讓您的系統為 DirectStorage 等新遊戲創新做好準備。

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PCIe 4.0 裝置變得越來越普及。支持 PCIe 4.0 是第 11 代 Intel® Core™ CPU 和主機板的一項關鍵功能,可提供多達 20 條 CPU PCIe 線道。

但是什麼是 PCIe 4.0,與 PCIe 3.0 有何不同?CPU PCIe 線道與晶片組 PCIe 線道相比有哪些優勢?

讓我們深入瞭解 PCIe 4.0 的運作方式,以及它為什麼是第 11 代平台不可或缺的一環。

PCIe 4.0 是什麼?

如果您先前曾組裝電腦,您應該能認出主機板上橫向的 PCIe 插槽。PCIe(高速週邊元件交互連接裝置)是一種高頻寬擴充匯流排,通常用於連接顯卡和 SSD,以及擷取卡和無線網卡等周邊設備。

在主機板上,PCIe 線道包含 x1、x2、x4、x8 和 x16 的種類。更多的線道代表更多的頻寬,以及更長的插槽。GPU 通常安裝在頂部的 x16 插槽中,因為它具有最大的頻寬,通常與 CPU 的連接最直接。現代 PCIe m.2 SSD 會使用 x4 線道。

PCIe 4.0 為什麼會取代 3.0?因為 4.0 設計的速度是 3.0 的兩倍。 PCIe 3.0 的資料傳輸速率為每秒 8 Gigatransfer,而 PCIe 4.0 的資料傳輸速率為 16 GT/s。(位元速率測量時以 Gigatransfer 為單位,顯示編碼前的最大理論速度,實際速度可能會較慢。)

從表面上來看,PCIe 4.0 插槽看起來與 3.0 一樣。它們也具有向上和向上相容性:不僅可以將 PCIe 3.0 SSD 連接到 PCIe 4.0 插槽,還可以將 PCIe 4.0 SSD 連接到 3.0 插槽。

第 11 代如何支援 PCIe 4.0?

Intel® Core™ i9-11900K 和 Intel® Core™ i7-11700K 等第 11 代 Intel® Core™ CPU 的主要優勢,是它們都提供了多達 20 條 CPU PCIe 4.0 線道。

這讓第 11 代系統比僅提供 16 條 CPU PCIe 線道的前幾代系統更加靈活。

並非所有 PCIe 線道的工作方式都相同,CPU PCIe 線道會直接與 CPU 連接,而晶片組線道(或「PCH 通道」)則是透過主機板的晶片組,後者會透過 DMI(直接媒體介面)連結連接至 CPU。

PCH 通常能管理主機板上的功能,例如 USB 設備、Wi-Fi 和以太網路及主機板音效。由於 CPU 和晶片組之間的連結僅限於 x8 3.0 總頻寬,如果您插入多部儲存設備並使用其他資源,則可能會使連結飽和。

繞過瓶頸直接連接至 CPU。這就是第 11 代 Intel® Core™ CPU 提供的四個額外 CPU PCIe 線道如此寶貴的原因。

這代表電腦組裝者終於能靈活地同時為 GPU 和 NVMe SSD 提供通往 CPU 的最佳路徑。(擁有 16 條線道時,僅能透過將 GPU 的頻寬減半實現,進而產生潛在的瓶頸。)

和透過 SATA 資料線連接的磁碟機相比,使用擴充卡的 PCIe m.2 SSD 和 NVMe SSD 已經享有速度優勢。PCIe 的更高傳輸量讓 NVMe 儲存裝置能快速地執行更多的資料佇列,並且直接連接到主機板也能減少了延遲。連接到 CPU PCIe 線道能排除必須通過晶片組的遠程資料,進一步減少延遲。

為什麼要升級到 PCIe 4.0?

如上所述,PCIe 4.0 設計的傳輸量是 3.0 的兩倍。但 PCIe 4.0 相容性所帶來的真正好處,是可以隨著技術的成熟而升級至新的 SSD 和 GPU。

新的 PCIe 4.0 SSD 具有比 PCIe 3.0 SSD 更快的最大讀/寫速度,但目前在載入時間和大型檔案傳輸等方面的實際優勢並不大。然而,隨著時間演變,新的記憶體控制器將會推出,預計遊戲和應用程式將會更大量使用現代 SSD。

其中一種可能的方式就是透過即將推出的技術(例如 DirectStorage),這些技術的目標,是提高 SSD 在繁重 I/O 工作負載中的能。隨著 SSD 成為下一代遊戲開發的常態,這可能會帶來載入時間、資源串流和關卡設計的進步。

PCIe 4.0 預期更高的頻寬也可能使顯示晶片受益,因為更高的傳輸量有助於更快地將資料傳輸到 VRAM。但是,雖然 PCIe 4.0 在綜合性效能標竿中的設定優於 3.0,但目前對遊戲的實際優勢微乎其微。

部分測試顯示,即使使用目前的顯示晶片執行 4K 遊戲也不會使 PCIe 3.0 x16 插槽的頻寬飽和。在 PCIe 4.0 和 3.0 配置中執行相同的 GPU 進行比較時,4.0 可能會有微小的 FPS 優勢,但差異小到幾乎難以察覺。

簡而言之,第 11 代桌上型電腦提供了一個能讓您自由升級的平台。它們確保您可以充分利用未來的裝置,進一步解放 PCIe 4.0 的潛力。

我需要哪一種 PCIe 4.0?

CPU。首先,您需要第 11 代 Intel® Core™ 桌上型 CPU,這款 CPU 能透過 PCIe 4.0 和多達 20 條 CPU PCIe 線道等功能,從頭開始支持遊戲。

主機板。您還需要 Z590 或 B560 系列的主機板,這些主機板能提供多達 20 條 CPU PCIe 4.0 線道。

Z590 主機板具有額外的效能優勢,例如有助於防止晶片組和 CPU 之間通訊瓶頸的 x8 DMI 連結。(與 PCIe 一樣,更多的 DMI 線道代表更快的速度;在第 11 代之前,主機板使用的是 x4 DMI 連結。)

PCIe 4.0 裝置。雖然您在最初組裝或購買時可能不會急著購買 PCIe 4.0 SSD 或 GPU,但您很容易就能理解為什麼支援功能在未來非常有用。也許新主機遊戲的連接埠也會更加依賴資源串流,而 PCIe 4.0 SSD 提供了顯然更加流暢的體驗。或者下一代 GPU 會受益於 PCIe 4.0 插槽的雙倍傳輸量。(請注意,由於向下相容,PCIe 3.0 裝置也可以在 PCIe 4.0 平台上正常。)

PCIe 4.0 為什麼重要?

PCIe 4.0 平台能讓您更加靈活。當您在購買新的周邊設備時,您將有更多選擇,而在設定時也將有更多選擇。

許多使用者都會在系統生命週期中的某個時間點更換儲存裝置或顯示晶片。如果您也是這樣的使用者,PCIe 4.0 支持確保您能夠充分利用未來幾年發布的最新款 SSD 和 GPU。(PCIe 4.0 裝置仍然可以在 PCIe 3.0 平台上執行,但性能可能會因為頻寬降低而受到影響。)

此外,20 條 CPU PCIe 線道能為兩個最重要的周邊裝置(GPU 和 SSD)提供與 CPU 更直接的連接,進而有可能減少延遲。

我們很難預測一個人在未來一兩年可能會想要什麼樣的新周邊裝置,但第 11 代系統的目標就是為這些使用者提供最佳化的效能。

產品與效能資訊

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效能因使用情形、配置和其他因素而異。請造訪 www.Intel.com.tw/PerformanceIndex 進一步瞭解。

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效能結果係依配置中所示日期的測試為準,且可能無法反映所有公開可用的安全性更新。請參閱設定檔配置的詳細資訊支援。沒有產品或元件能提供絕對的安全性。

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Intel 並不控制或審核第三方的資料。您應該參考其他來源以評估準確性。您的成本和成果可能有所落差。

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Intel 並不控制或審核第三方的資料。您應該參考其他來源以評估準確性。