过去十年来，PCIe 一直是连接高速外围设备与计算机主板的标准接口。PCIe 4.0 标准是这项标准的第四代，于 2017 年发布。不过，直到 Computex 2019 国际电脑展，我们才看到利用这种新技术的固态硬盘或显卡。今天，PCIe 4.0 掀起了这种技术创新的新高潮，固态硬盘、GPU、主板或高性能扩展卡产品纷纷问世。但 PCIe Gen 4 是什么？我们将详细介绍基础信息。
PCIe Gen 4 是第四代 PCI Express 规范，是目前最新一代规范。作为 PCIe Gen 3 的后继者，PCIe Gen 4 是目前市场上速度最快的 PCIe 规范。
PCIe Gen 4 可让系统连接到高性能 PCIe 设备，例如 GPU 和 PCIe NVMe 固态硬盘。
PCIe 技术的进步有助于满足日益增长的高速数据总线需求，为要求日益苛刻的用户应用和工作负载提供支持。
PCIe Gen 4 数据速率是 PCIe Gen 3 的两倍，让 PCIe Gen 4 设备的数据传输速度大幅提升。PCIe Gen 3 运行速度为 8 GT/秒（千兆传输/秒），大致相当于每个 PCIe 通道 1 GB/秒。而 PCIe Gen 4 运行速度高达 16 GT/秒，大致相当于每个 PCIe 通道 2 GB/秒（千兆字节/秒）
为了理解 PCIe Gen 4 设备的最大带宽，您必须了解设备所支持的最多 PCIe 通道数量。PCIe 设备使用“通道”收发数据，因此，PCIe 设备可使用的通道越多，带宽可能越高。PCIe 设备支持的通道数量通常表示方式为：“x4”代表 4 个通道”，“x8”代表 8 个通道，以此类推。
| x1 | x2 | x4 | x8 | x16 | |
|---|---|---|---|---|---|
| PCIe Gen 3 带宽 | 1 GB/秒 | 2 GB/秒 | 4 GB/秒 | 8 GB/秒 | 16 GB/秒 |
| PCIe Gen 4 带宽 | 2 GB/秒 | 4 GB/秒 | 8 GB/秒 | 16 GB/秒 | 32 GB/秒 |
PCIe Gen 4 向后兼容，因此，连接 PCIe Gen 3 系统的 PCIe Gen 4 设备会以 PCIe Gen 3 速度运行。这意味，如果您现在购买 PCIe Gen NVMe 4 固态硬盘，即便当前系统不支持 PCIe Gen 4，也可以立即在系统中使用。如果您在今后升级为 PCIe Gen 4 系统，则可以释放您的 PCIe Gen 4 NVMe 硬盘的全部性能。
PCIe Gen 4 目前得到行业采纳，许多 PCIe Gen 4 产品现已上市，不过，只有最新的产品才支持 PCIe Gen 4。未来，PCIe Gen 4 将成为行业标准。
要充分利用 PCIe Gen 4，您的 CPU、主板和 PCIe 设备必须全部支持 PCIe Gen 4。
支持 PCIe Gen 4 且目前有售的台式机 CPU 和主板包括：
PCIe NVMe 固态硬盘是使用高速 PCIe 总线进行数据传输并使用 NVMe (Non-Volatile Memory Express) 协议与主机系统进行通信的固态硬盘。相比 SATA 固态硬盘，在 PCIe 总线上运行的这类硬盘大幅提高了带宽和响应速度。
PCIe Gen 3 无法支持高速 PCIe NVMe 固态硬盘的全部带宽。这实际上造成了固态硬盘性能瓶颈。PCIe Gen 4 消除了这个性能瓶颈，让 PCIe NVMe 固态硬盘的数据读写速度大幅提升。
PCIe NVMe 固态硬盘可以使用各种外形尺寸，例如插卡 (AIC)、M.2 和 U.2。客户端 PCIe NVMe 固态硬盘通常仅适用 M.2 2280 外形尺寸，其纤薄设计更易于装入台式机和笔记本电脑。企业级 PCIe NVMe 固态硬盘使用全部三种外形尺寸，其中 U.2 最受欢迎，得益于其与服务器背板的兼容性。
PCIe 4.0 平台可实现更高灵活性和可用带宽。利用 PCIe 4.0 的固态硬盘非常适合数据密集型工作负载。不仅可以更快加载应用和游戏，还能优化引导启动速度。PCIe 4.0 还引入省电增强功能，这意味着您的设备运行温度更低、功耗更小。随着更多产品采用 PCIe 4.0，在 PCIe 3.0 和 4.0 两者之间做出选择就非常简单了。甚至在您了解到 PCIe 4.0 之前，它就会成为行业标准。
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