從速度和通道說起，為什麼說PCIe 4.0是SSD的新藍海

2025-05-18 19:33:10

　　無論承認與否，2019年對於整個DIY硬體行業來說，都是充滿驚喜和極具意義的一年。

　　這一年，AMD推出了全新的銳龍處理器和X570晶片組，讓PCIe 4.0 得以投入實用。我們可以預見的是，基於PCIe 4.0 的全新高速帶寬，未來DIY硬體的性能將會迎來爆炸式增長。

　　可喜的是，這種變化正在加速來臨，與X570晶片組同時間誕生的PCIe 4.0 SSD，已經提前讓我們見識到了PCIe 4.0 的威力。不難想像，PCIe4.0將是DIY硬體廠商、尤其是存儲廠商著重開闢的新藍海。

　　為什麼這麼說？在回答這個問題之前，我們需要知道PCIe 4.0究竟是什麼？它和PCIe 3.0有什麼區別？

　　完全碾壓PCIe 3.0的PCIe 4.0

　　從PCIe 1.0到2017年發布、但還沒有應用的PCIe 5.0，一共經歷了五代。傳輸速率上，PCIe 4.0 的傳輸速率為16GT/s，比3.0 翻了一倍，雙向傳輸速度可達到64GB/s。

　　換一張圖，我們能夠更加直觀地比較PCIe 3.0和PCIe 4.0的速度差距。

　　註：PCIe通道可以同時進行雙向傳輸，故以上數據為PCIe通道單向傳輸速度，雙向傳輸需*2。

　　為什麼說PCIe 4.0是SSD發展的新藍海

　　目前，PCIe 3.0 X 16通道的速度高達32GB/s，這個速度應付當下的顯卡帶寬完全綽綽有餘。

　　那麼對於硬體廠商來說，為什麼還要著力發展PCIe 4.0 呢？其中的原因，與傳輸通道和通道速度緊密關聯。

　　1、接口與傳輸通道的限制

　　SSD尚未誕生時，機械硬碟是市場的絕對主力，即使在當下，它也還是大容量存儲的首選。不過由於結構的限制，機械硬碟的速度難以取得突破。目前性能較好一點的機械硬碟，連續讀寫速度一般在250/150MB/s左右。而同樣採用SATA接口的SATA SSD，連續讀寫可達500MB/s，隨機讀寫更遠高於前者。

　　不過受接口和傳輸通道的限制，SATA SSD在速度上逐漸捉襟見肘，力不從心。因此我們可以看到大部分消費級SATA SSD的最高連續讀寫通常只能達到550MB/s。

　　但M.2接口和PCIe通道的出現，開始突破了這一瓶頸。與SATA 通道相比，PCIe通道所能提供的帶寬更大，這也讓SSD的發展再次迎來春天，讀寫速度不斷提升。目前採用PCIe 3.0 X 4通道的旗艦級PCIe 3.0 SSD，連續讀寫可以達到3G/s，而這也幾乎是PCIe 3.0所能提供的速度極限。

　　2、SSD與顯卡的寬帶矛盾

　　顯卡的PCIe通道主要由CPU分配，以Intel Core i7-8700K為例，提供24條PCIe 通道，除去分配給顯卡的16條，其餘的PCIe設備分享剩餘的8根通道。而一些高端主板可以搭載多個M.2插槽和PCIe 插槽，也就是說CPU提供的PCIe 通道越來越難以滿足主板上的設備，那怎麼辦？

　　帶寬不夠，速度來湊！於是更高傳輸速率的PCIe 4.0被推上了臺面。

　　雙倍於PCIe 3.0的速率，讓PCIe 4.0可以節省出更多的通道，例如速度同樣是32GB/s，PCIe 3.0需要16條通道，而PCIe 4.0隻需要8條，相當於騰出8條通道供其他PCIe設備使用，大大緩解PCIe 設備的傳輸速度與傳輸通道之間矛盾的同時，也讓其他PCIe設備得益於PCIe 4.0獲得更好的性能，例如 PCIe 4.0 SSD。