從速度和通道說(shuō)起，為什么說(shuō)PCIe 4.0是SSD的新藍(lán)海
無(wú)論承認(rèn)與否，2019年對(duì)于整個(gè)DIY硬件行業(yè)來(lái)說(shuō)，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?zhí)幚砥骱蚗570芯片組，讓PCIe 4.0 得以投入實(shí)用。我們可以預(yù)見(jiàn)的是，基于PCIe 4.0 的全新高速帶寬，未來(lái)DIY硬件的性能將會(huì)迎來(lái)爆炸式增長(zhǎng)。
可喜的是，這種變化正在加速來(lái)臨，與X570芯片組同時(shí)間誕生的PCIe 4.0 SSD，已經(jīng)提前讓我們見(jiàn)識(shí)到了PCIe 4.0 的威力。不難想象，PCIe4.0將是DIY硬件廠商、尤其是存儲(chǔ)廠商著重開(kāi)辟的新藍(lán)海。
為什么這么說(shuō)？在回答這個(gè)問(wèn)題之前，我們需要知道PCIe 4.0究竟是什么？它和PCIe 3.0有什么區(qū)別？
完全碾壓PCIe 3.0的PCIe 4.0
從PCIe 1.0到2017年發(fā)布、但還沒(méi)有應(yīng)用的PCIe 5.0，一共經(jīng)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(dá)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。
注：PCIe通道可以同時(shí)進(jìn)行雙向傳輸，故以上數(shù)據(jù)為PCIe通道單向傳輸速度，雙向傳輸需*2。
為什么說(shuō)PCIe 4.0是SSD發(fā)展的新藍(lán)海
目前，PCIe 3.0 X 16通道的速度高達(dá)32GB/s，這個(gè)速度應(yīng)付當(dāng)下的顯卡帶寬完全綽綽有余。
那么對(duì)于硬件廠商來(lái)說(shuō)，為什么還要著力發(fā)展PCIe 4.0 呢？其中的原因，與傳輸通道和通道速度緊密關(guān)聯(lián)。
1、接口與傳輸通道的限制
SSD尚未誕生時(shí)，機(jī)械硬盤是市場(chǎng)的絕對(duì)主力，即使在當(dāng)下，它也還是大容量存儲(chǔ)的首選。不過(guò)由于結(jié)構(gòu)的限制，機(jī)械硬盤的速度難以取得突破。目前性能較好一點(diǎn)的機(jī)械硬盤，連續(xù)讀寫速度一般在250/150MB/s左右。而同樣采用SATA接口的SATA SSD，連續(xù)讀寫可達(dá)500MB/s，隨機(jī)讀寫更遠(yuǎn)高于前者。
不過(guò)受接口和傳輸通道的限制，SATA SSD在速度上逐漸捉襟見(jiàn)肘，力不從心。因此我們可以看到大部分消費(fèi)級(jí)SATA SSD的最高連續(xù)讀寫通常只能達(dá)到550MB/s。
但M.2接口和PCIe通道的出現(xiàn)，開(kāi)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(fā)展再次迎來(lái)春天，讀寫速度不斷提升。目前采用PCIe 3.0 X 4通道的旗艦級(jí)PCIe 3.0 SSD，連續(xù)讀寫可以達(dá)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，其余的PCIe設(shè)備分享剩余的8根通道。而一些高端主板可以搭載多個(gè)M.2插槽和PCIe 插槽，也就是說(shuō)CPU提供的PCIe 通道越來(lái)越難以滿足主板上的設(shè)備，那怎么辦？
帶寬不夠，速度來(lái)湊！于是更高傳輸速率的PCIe 4.0被推上了臺(tái)面。
雙倍于PCIe 3.0的速率，讓PCIe 4.0可以節(jié)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只需要8條，相當(dāng)于騰出8條通道供其他PCIe設(shè)備使用，大大緩解PCIe 設(shè)備的傳輸速度與傳輸通道之間矛盾的同時(shí)，也讓其他PCIe設(shè)備得益于PCIe 4.0獲得更好的性能，例如 PCIe 4.0 SSD。
而首批基于PCIe 4.0通道的SSD已經(jīng)陸續(xù)發(fā)布，其性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)PCIe 3.0 SSD，例如影馳 HOF PRO M.2，連續(xù)讀寫高達(dá)5000/4400 MB/s，隨機(jī)讀寫達(dá)到了760/700K iops，比目前最快的PCIe 3.0 SSD快出一大截。
PCIe 4.0前途光明
盡管PCIe 4.0 處于起步階段，但它的發(fā)展將會(huì)加速進(jìn)行，尤其是隨著超高速寬帶以及5G通信等的發(fā)展，未來(lái)越來(lái)越多的產(chǎn)品將會(huì)染指PCIe通道以及占用相應(yīng)的帶寬。而PCIe 3.0通道本就被顯卡、SSD等PCIe設(shè)備瓜分得所剩無(wú)幾，所以更高速率的PCIe 4.0無(wú)疑是最好的選擇。
除此之外，PCIe 4.0可以向下兼容PCIe 3.0，也極大降低了它的普及難度。
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