PCIe协议

PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）协议简介

PCIe（高速外围组件互连）是一种高性能全双工串行点对点互连协议，用于连接计算机主板与高速外设（如显卡、SSD、网卡等）。它取代了传统的PCI和AGP总线，凭借高带宽、低延迟和可扩展性成为现代计算机的核心互连标准。

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核心特点

1. 串行点对点架构

   • 每个设备独占专用通道（Lane），避免总线争用，提升效率。
   • 支持全双工通信（双向同时传输）。

   分层协议栈

   • 事务层（Transaction Layer）：处理数据包（TLP）的封装、路由和流控。
   • 数据链路层（Data Link Layer）：负责错误检测（CRC）、重传（ACK/NAK）和链路管理。
   • 物理层（Physical Layer）：处理信号调制、编码（如128b/130b）和时钟同步。

2. 可扩展带宽

   • 通过增加通道数（x1、x4、x8、x16等）和版本升级（PCIe 1.0至6.0）提升带宽。
   • 例如，PCIe 5.0 x16单方向带宽可达64 GB/s（双向128 GB/s）。

3. 向后兼容性

   • 新版本兼容旧版本设备（自动协商至较低速率）。