PC机PCI-E3.0接口速率计算

一,PCI接口图

PCI-E x1
PCI-E x4 新主板已经弃用
PCI-E x8
PCI-E x16

PCI Express版本	行代码	传输速率	吞吐量x1	吞吐量x4	吞吐量x8	吞吐量x16
1.0	8b/10b	2.5GT/s	250MB/s	1GB/s	2GB/s	4GB/s
2.0	8b/10b	5GT/s	500MB/s	2GB/s	4GB/s	8GB/s
3.0	128b/130b	8GT/s	984.6MB/s	3.938GB/s	7.877GB/s	15.754GB/s
4.0	128b/130b	16GT/s	1.969GB/s	7.877GB/s	15.754GB/s	31.508GB/s
5.0	128b/130b	32 or 25GT/s	3.9 or 3.08GB/s	15.8 or 12.3GB/s	31.5 or 24.6GB/s	63 or 49.2GB/s

二，PCIE相关概念

1. 传输速率为每秒传输量GT/s，而不是每秒位数Gbps，由于传输量包括不提供额外吞吐量的开销位； 好比 PCIe 1.x和PCIe 2.x使用8b / 10b编码方案，致使占用了20% （= 2/10）的原始信道带宽。
2. GT/s —— Giga transation per second （千兆传输/秒），即每一秒内传输的次数。重点在于描述物理层通讯协议的速率属性，能够不和链路宽度等关联。
3. Gbps —— Giga Bits Per Second （千兆位/秒）。GT/s 与Gbps 之间不存在成比例的换算关系。

三,PCIE带宽计算

PCIe 吞吐量（可用带宽）计算方法：

吞吐量 = 传输速率 *  编码方案

例如：PCI-e2.0 协议支持 5.0 GT/s，即每一条Lane 上支持每秒钟内传输 5G个Bit；但这并不意味着 PCIe 2.0协议的每一条Lane支持 5Gbps 的速率。

 为何这么说呢？由于PCIe 2.0 的物理层协议中使用的是 8b/10b 的编码方案。 即每传输8个Bit，须要发送10个Bit；这多出的2个Bit并非对上层有意义的信息。

那么， PCIe 2.0协议的每一条Lane支持 5 * 8 / 10 = 4 Gbps = 500 MB/s 的速率。

以一个PCIe 2.0 x8的通道为例，x8的可用带宽为 4 * 8 = 32 Gbps = 4 GB/s。

同理，

PCI-e3.0 协议支持 8.0 GT/s, 即每一条Lane 上支持每秒钟内传输 8G个Bit。

而PCIe 3.0 的物理层协议中使用的是 128b/130b 的编码方案。 即每传输128个Bit，须要发送130个Bit。

那么， PCIe 3.0协议的每一条Lane支持 8 * 128 / 130 = 7.877 Gbps = 984.6 MB/s 的速率。

一个PCIe 3.0 x16的通道，x16 的可用带宽为 7.877 * 16 = 126.031 Gbps = 15.754 GB/s。

由此可计算出上表中的数据