樣樣都得是3.0

過去的一兩年時間里，我們迎來了SATA3.0、USB3.0……接下來，我們即將迎來全新的PCI-E 3.0。接口規范的更替帶來的是帶寬、性能的全面提升，而PCI-E 3.0的目標同樣也非常明確：帶寬再次翻倍。

3.0打破顯示帶寬瓶頸

PCI-E總線先后發展出了兩代，第一代是PCI-E 1.0，單通道雙向傳輸速度為500MB/s，PCI-E 1.0 16X最大可以提供8GB/s的帶寬；第二代為PCI-E 2.0，單通道雙向傳輸速度為1GB/s，同時制定了更高的供電標準。應用在桌面平臺時，PCI-E 2.0×16最大可以提供16GB/s的帶寬。雖然從數字來看，PCI-E 2.0×16的帶寬已經相當高了，但是面對不斷發展的GPU以及機箱內其他設備，PCI-E 2.0在奮斗多年后也有些力不從心，這才有了PCI-E 3.0的機會。

一切都為了帶寬

目前機箱內設備的連接主要依靠PCI總線和PCI-E總線，其中PCI-E總線主要負責GPU和CPU之間的通訊(因為其他PCI-E設備目前還沒太流行)。目前GPU的功能逐漸多元化，承接了大量大規模并行計算的任務，因此GPU和CPU之間的高速通訊顯得相當重要，而傳統的PCI-E 2.0總線已經漸漸顯出了速度上的疲態。PCI-E 3.0的單通道雙向帶寬達到了2GB/s，這樣用于顯卡接口的PCI-E 3.0×16的雙向帶寬就高達32GB/s，能更好地滿足未來全新一代GPU在工作時對數據帶寬的渴求，也讓CPU和GPU的計算系統結合更為緊密。

相比PCI-E 2.0，PCI-E 3.0將整個數據編碼模式徹底更換。傳統的PCI-E 2.0采用8b/10b編碼，而PCI-E 3.0采用128b/130b編碼。更新的編碼模式可以確保接近100%的傳輸效率，比之前PCI-E 2.0采用的編碼模式效能提升了25%。編碼模式是數據傳輸的基礎，新的編碼模式能一次性傳輸更多的數據，同時也保證了傳輸效率和穩定性。

除此之外，PCI-E 3.0還在其他方面有創新性改進，特別是對于GPU的輔助上。比如目前在GPU應用中使用相當廣泛的原子操作、數據復用指示，節能方面的動態電源調整技術，數據傳輸方面的延遲容許報告、寬松傳輸排序、基地址寄存器(BAR)大小調整以及I/O頁面錯誤報告等，PCI-E 3.0都能完全支持。這樣一來，PCI-E 3.0就能大幅度提升整個系統平臺的穩定性以及數據傳輸的安全性和穩定性。最后還需要特別說明的是，PCI-E 3.0插槽提供了相當完整的、對PCI-E 1.0和PCI-E 2.0的向下兼容，可以完美兼容早期的產品。

高帶寬讓夢想更接近

從目前的發展和應用情況來看，PCI-E 3.0幾乎不需要為自己未來的前景擔心，它在PC平臺上的應用幾乎是順理成章，指日可待。在PCI-E組織宣布了PCI-E 3.0相關技術白皮書后不久，英特爾就宣布將在下一代的22nm處理器Ivy Bridge上提供對PCI-E 3.0的全面支持。而AMD和NVIDIA也將在自己未來的產品中及時提供對PCI-E 3.0的支持。

電影級的3D游戲畫面一直以來都是我們不斷追求的夢想，PCI-E 2.0時代，我們已經能夠通過目前最頂級的游戲顯卡實現初級光線追蹤效果。而在PCI-E 3.0時代，包括光線追蹤等特效將會讓游戲畫質進一步朝電影靠攏。同時，基于高帶寬、高數據傳輸效率的更多應用也將進一步改變我們的PC生活。是的，看似只是帶寬的提高，但PCI-E 3.0卻有可能讓我們的夢想在下一代顯卡上得以實現。