PCIe 通道解释：2025 年的带宽、插槽和用途

快速阅读: 《技术雷达》消息，自2017年PCIe 4.0普及以来，2019年PCIe 5.0推出并逐步应用。PCIe 5.0带宽翻倍，SSD读写速度超14,000 MB/s。2025年初，NVIDIA RTX 5090等显卡首发支持PCIe 5.0，AMD RDNA 4亦跟进。以NVIDIA为例，RTX 5090带宽达1,792 GB/s，较RTX 4090提升77%，展现更强性能。

自2017年首次亮相以来，PCIe 4.0已经成为当前主流标准，广泛应用于各类设备中。根据旧标准，PCIe x1端口的总带宽为2GB/s，PCIe x4为8GB/s，PCIe x8为16GB/s，而PCIe x16则高达32GB/s。简而言之，PCIe 5.0于2019年首次推出，并在2020年代初被正式采用，其带宽相较前代翻倍。这意味着PCIe 1x插槽的带宽为4GB/s，4x为16GB/s，8x为32GB/s，16x更是达到了惊人的64GB/s，适用于现代显卡。由于PCIe通道提供了更大的带宽，PCIe 5.0组件相较于PCIe 4.0组件更为高效。例如，最新的M.2 PCIe 5.0 NVMe固态硬盘，许多顶级型号的顺序读写速度已突破14,000 MB/s，而PCIe 4.0型号的极限仅为8,000 MB/s。

以希捷FireCuda系列为例，我们可以清楚地看到这一进步：希捷FireCuda 540虽然性能优异，但与新一代的希捷FireCuda 530相比仍有明显差距。而这一趋势在最新显卡的表现中尤为突出。尽管PCIe 5.0 NVMe SSD早在2022年便已问世，但直到2025年1月30日，GPU才真正开始全面利用这些带宽。首发产品包括NVIDIA的RTX 5090和RTX 5080，随后RTX 5070 Ti和RTX 5070分别于二月和三月相继登场。与此同时，AMD的RDNA 4架构也采用了PCIe 5.0 x16接口，RX 9070和RX 9070 XT同样支持这一标准。

最直观的对比方式是观察两款高端显卡如何利用来自16条PCIe通道的可用带宽。NVIDIA RTX 5090配备了32GB GDDR7内存，运行速度达28 Gbps，在512位内存总线上的总带宽高达1,792 GB/s；相比之下，RTX 4090拥有24GB GDDR6X内存，速度为21 Gbps，在384位内存总线上的总带宽为1,010 GB/s（约1 TB/s）。尽管这两款显卡均基于16条PCIe通道，但得益于从PCIe 4.0 x16到PCIe 5.0 x16的升级，带宽提高了77%。这种差异不仅体现在数据分配上，还展示了两者如何在同一插槽数量和供电能力下实现性能的显著提升。

(以上内容均由Ai生成)