07. 系统总线和PCIe 总线

1.系统总线和PCIe总线示例

2.对比系统总线和PCIe总线

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1.系统总线和PCIe总线示例

把计算机想象成"游戏工作室", 所有硬件都是工作室里的工具, 总线就是连接工具的"电线/管道", 数据就是要传输的文件/

指令

a.CPU

- 类比成工作室里的东西: 游戏开发者, 负责决策、计算

- 核心功能: 计算角色位置、碰撞检测、发指令

b.内存(RAM)

- 类比成工作室里的东西: 你的书桌(临时放常用文件、草稿)

- 核心功能: 快速存取正在用的游戏资源(模型、纹理、代码)

c.显卡(GPU) 	

- 类比成工作室里的东西: 专业绘图仪(负责画游戏画面)

- 核心功能: 按CPU指令, 把资源渲染成玩家看到的画面

d.M.2SSD		

- 类比成工作室里的东西: 高速文件柜(存游戏安装包、所有资源)

- 核心功能: 长期存储大量资源, 需要时快速取出

e.系统总线		

- 类比成工作室里的东西: 你和书桌之间的"直接通道"

- 核心功能: 你(CPU)和书桌(内存)之间传东西

f.PCIe总线		

- 类比成工作室里的东西: 书桌/你连接绘图仪、高速文件柜的"专用电线"

- 核心功能: 书桌(内存)和外部设备之间传东西

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"打开Unity游戏 → 进入3D场景 → 渲染画面"为例, 看数据怎么通过两条总线传输 

a.加载游戏资源(从SSD到内存)

你双击游戏图标, CPU说 "我要进入森林场景, 需要场景的模型、树木纹理、Shader代码"

这些资源都存在高速文件柜(M.2 SSD)里, 但SSD是"外部设备", 不能直接给CPU/内存传数据,必须走PCIe总线: → SSD把资源

通过PCIe总线, 快速传到书桌(内存)上(内存是"临时工作台", CPU和GPU只能从内存拿数据, 不能直接读SSD)

注: "PCIe总线是外部设备(SSD、显卡)和核心(内存、CPU)之间的桥梁" —— 没有它, SSD里的游戏资源根本进不来内存, 游戏

都打不开

b.CPU处理数据(从内存到CPU)

CPU需要处理"角色初始位置、场景物理规则", 这些数据都在书桌(内存)上, 此时用系统总线(你和书桌的直接通道): → CPU通

过系统总线, 从内存里快速拿数据, 计算完后, 再通过系统总线把"处理好的指令"放回内存

注: 系统总线是"CPU和内存的专属通道" —— 距离极近、速度极快, 就像你伸手从书桌拿纸、写字, 再放回书桌, 不用绕路

c.GPU渲染画面(从内存到显卡)

CPU发指令: "GPU把内存里的森林模型、纹理渲染成画面"

GPU(绘图仪)是"外部设备", 不能直接碰内存(书桌), 必须通过PCIe总线拿数据:

→ 内存里的模型、纹理、Shader代码, 通过PCIe总线传到GPU, GPU渲染完成后, 再通过PCIe总线把"画面数据"传到显示器, 玩

家就能看到画面了

d.游戏运行中(两条总线协同)

游戏里你移动角色, CPU需要实时计算新位置: 通过系统总线读内存里的"角色当前位置", 算完后再写回内存

GPU需要实时更新画面: 通过PCIe总线读内存里的"新角色位置、场景光照数据", 重新渲染, 再传显示器

整个过程中, 系统总线管"CPU 和内存的快速交互", PCIe总线管"内存和外部设备(显卡、SSD)的高速交互", 两者缺一不可

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2.对比系统总线和PCle总线

a.系统总线	

- 核心用途: 只负责"CPU ↔ 内存"的数据传输

- 速度感受: 极快(相当于你手递手传文件)

- 类比总结: "CPU和内存的专属快车道"

b.PCIe总线

- 核心用途: 只负责"内存 / CPU ↔ 外部设备" (显卡、SSD、网卡)的数据传输

- 速度感受: 很快(相当于快递小哥走高速送文件)

- 类比总结: "外部设备和核心的高速物流通道"