pcie gen4与gen3 编码方式

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2024年6月17日发(作者：)

PCIE（Peripheral Component Interconnect Express）是一种计算

机总线标准，用于连接外部硬件设备和主板。PCIE的速度与编码方式

密切相关，目前主流的有PCIE Gen3和PCIE Gen4两种编码方式。

本文将分析PCIE Gen4与Gen3的编码方式，以及它们在性能和使用

方面的差异。

一、PCIE Gen3的编码方式

1. 128b/130b编码：PCIE Gen3采用了128b/130b的编码方式，即

每128个数据比特被转换成130个传输比特。这种编码方式可以提高

传输的可靠性和稳定性，但是会降低数据传输的实际速率。

2. 8b/10b编码：在PCIE Gen3中，8个数据比特会被编码成10个传

输比特。这种编码方式在提高稳定性的也对数据传输速率造成了一定

的影响。

3. 总线速度：PCIE Gen3的编码方式限制了其最大传输速度为8 GT/s

（Giga Transfers per second），并且考虑到编码和协议开销，实际

数据传输速率约为985 MB/s/GT/s。

二、PCIE Gen4的编码方式

1. 128b/130b编码：与PCIE Gen3相比，PCIE Gen4依然采用了

128b/130b的编码方式，但是在传输速率上有了明显的提升。

2. 128b/132b编码：PCIE Gen4还引入了新的编码方式，即每128

个数据比特被编码成132个传输比特。这种编码方式可以提高传输速

率，并且保持了相对较高的可靠性。

3. 总线速度：PCIE Gen4的传输速率可达到16 GT/s，相较于PCIE

Gen3有了翻倍的提升。实际数据传输速率也有了相应的提高，约为

1969 MB/s/GT/s。

三、PCIE Gen4与Gen3的性能差异

1. 传输速率：由于采用了新的128b/132b编码方式，PCIE Gen4的

传输速率较PCIE Gen3有了明显的提升，可以实现更高效率的数据传

输。

2. 时延和延迟：PCIE Gen4相较于PCIE Gen3减少了数据传输的时延

和延迟，能够更快地响应和处理数据请求。

3. 数据带宽：PCIE Gen4在数据带宽上也有了显著提升，能够更快地

传输大容量数据，提高系统的整体性能。

四、PCIE Gen4与Gen3的使用方面差异

1. 兼容性：PCIE Gen4采用了新的编码方式，需要配合新的硬件设备

才能充分发挥其性能优势，而PCIE Gen3更加通用且兼容性广泛。

2. 能耗和散热：由于PCIE Gen4传输速率更高，其在使用过程中可能

会产生更多的热量，需要更好的散热设计来保证系统的稳定性。

3. 成本：PCIE Gen4的硬件设备相对于PCIE Gen3更加昂贵，而且在

使用中还需要考虑到散热等额外成本。

PCIE Gen4采用了128b/132b的新编码方式，使得其传输速率和性

能较PCIE Gen3有了显著的提升，但在兼容性、能耗和成本方面也存

在着一定的挑战。在选择PCIE编码方式时，需要综合考虑实际需求，

并选择适合自己的方案。五、硬件设备的支持

1. PCIE Gen4的推出需要硬件设备的支持，包括主板、显卡、存储设

备等。由于新的128b/132b编码方式和更高的传输速率，硬件设备需

要进行相应的更新和升级才能充分发挥PCIE Gen4的性能优势。目前，

主流的主板和显卡已经开始支持PCIE Gen4，而存储设备也在逐渐推

出兼容PCIE Gen4的产品。在选择PCIE Gen4时，需要确保自己的

硬件设备能够完全支持该标准，以免造成兼容性和性能上的问题。

2. 需要注意的是，即使拥有支持PCIE Gen4的硬件设备，也需要在

BIOS和驱动程序上进行相应的更新，以确保系统的稳定性和兼容性。

在使用PCIE Gen4的过程中，也需要关注硬件设备的散热和耐久性，

特别是对于高性能的显卡和存储设备，需要考虑散热设计和稳定性测

试，以确保硬件设备能够正常运行并发挥最佳性能。

六、适用场景和性能优势

1. 对于个人用户来说，PCIE Gen4的主要优势在于提供更高的性能和

数据传输速率。特别是在需要处理大规模数据、进行高清视瓶编辑或

进行大型游戏运行的场景下，PCIE Gen4能够提供更顺畅的使用体验，

能够更快地载入和处理大容量的数据。

2. 对于企业用户来说，特别是对于数据中心和大型服务器，PCIE

Gen4能够为其提供更高的数据带宽和处理能力，能够更快地响应和处

理海量数据请求，提高系统的整体性能和效率。特别是对于需要进行

大规模数据分析和处理的应用场景，PCIE Gen4能够提供更强大的支

持。

3. PCIE Gen4还能够为人工智能、深度学习和高性能计算等领域提供

更好的支持，能够更快地进行数据训练和模型推断，提高系统的处理

效率和计算速度。

七、PCIE Gen4未来的发展趋势

1. 随着技术的不断发展和硬件设备的更新换代，PCIE Gen4将会在未

来得到更广泛的应用和支持。随着半导体制造工艺的不断进步，PCIE

Gen4的成本也将逐渐下降，能够更好地满足用户的需求。

2. 未来，PCIE Gen4还有望在云计算、大数据、人工智能等领域得到

更广泛的应用，能够为这些领域提供更强大的数据传输和处理支持，

推动技术的进步和应用的发展。

3. 随着PCIE Gen4的推广和应用，研发和推出PCIE Gen5、PCIE

Gen6等更高速率的PCIE标准也将成为未来的发展方向，以满足用户

对更高性能和更快数据传输速率的需求。

八、结语

PCIE Gen4采用了新的128b/132b编码方式，使得其传输速率和性

能较PCIE Gen3有了显著的提升。但在兼容性、能耗和成本方面也存

在着一定的挑战。在选择PCIE编码方式时，需要综合考虑实际需求，

并选择适合自己的方案。随着技术的不断发展和硬件设备的更新，

PCIE Gen4将会得到更广泛的应用和支持，未来的PCIE标准也将不断

升级，以满足用户对更高性能和更快数据传输速率的需求。

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