每经编辑｜陈凤娣    

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主板上(shang)的(de)“任督(du)二脉(mai)”：PCIe插槽(cao)的身(shen)份揭秘与(yu)“带(dai)宽(kuan)”学问(wen)

在光怪陆(lu)离的(de)电脑(nao)硬件(jian)世界(jie)里，主(zhu)板无(wu)疑是那个(ge)承载(zai)一切的“心脏(zang)”。而(er)在这(zhe)颗(ke)心脏上(shang)，PCIe插槽就像是连(lian)接各个(ge)重要(yao)器官的“高速公路(lu)”，它(ta)们决定了你(ni)的显(xian)卡、固态硬(ying)盘、声(sheng)卡(ka)甚至(zhi)是(shi)网卡能够以多(duo)快的速(su)度与CPU进(jin)行(xing)信息交换。今(jin)天，我(wo)们就来好好(hao)聊(liao)聊那些(xie)在(zai)主板(ban)上闪(shan)耀的PCIe插槽(cao)，特(te)别是它(ta)们最(zui)常(chang)见的四种规(gui)格：X1、X4、X8和X16。

想象(xiang)一下(xia)，PCIe（PeripheralComponentInterconnectExpress）就像(xiang)是一(yi)个庞大的交通(tong)网络(luo)，而(er)PCIe插(cha)槽的“X”后面(mian)跟着的数字，则(ze)代表(biao)着这(zhe)条(tiao)“高速公(gong)路”有(you)多少条(tiao)“车(che)道(dao)”。车(che)道越(yue)多(duo)，理论(lun)上(shang)能同时(shi)通(tong)过的(de)车辆（数(shu)据）就越(yue)多，传输(shu)速(su)度自(zi)然就(jiu)越快。

所(suo)以(yi)，X1就是一(yi)条单行(xing)道，X4是(shi)四(si)车道，X8是(shi)八车道，而X16则是(shi)拥有(you)十(shi)六(liu)车道(dao)的(de)超(chao)级(ji)高(gao)速(su)公(gong)路。

物理尺(chi)寸与(yu)电气连(lian)接(jie)：看(kan)得见的“规格”

我们(men)来看看这(zhe)些(xie)插(cha)槽(cao)在(zai)外观上的(de)区别。虽然(ran)它(ta)们都属于(yu)PCIe家族，但(dan)物理(li)尺(chi)寸(cun)却(que)有(you)所(suo)不同(tong)，这(zhe)是为(wei)了方便用户识(shi)别和使用，也与(yu)它们的“车(che)道数”直接相关(guan)：

PCIeX1插(cha)槽(cao)：这是(shi)最“苗条(tiao)”的(de)一(yi)种，通(tong)常(chang)只有(you)一个(ge)开放(fang)的卡(ka)槽。它的电(dian)气连(lian)接只有1个PCIe通道(dao)。PCIeX4插槽：比X1稍长，但(dan)通常也只有(you)一(yi)个开放的(de)卡槽(cao)，不过它(ta)的(de)电气(qi)连接(jie)有(you)4个PCIe通道(dao)。PCIeX8插槽：它(ta)的物理长度介于X4和X16之(zhi)间，通常有(you)一(yi)个开放的(de)卡槽，拥(yong)有8个PCIe通(tong)道。

PCIeX16插槽(cao)：这是(shi)最长的(de)一(yi)种，也是(shi)我们(men)最(zui)熟悉(xi)的，因(yin)为大(da)多(duo)数高性(xing)能显(xian)卡都(dou)插(cha)在(zai)这个(ge)插槽上。它拥有(you)16个(ge)PCIe通(tong)道。

但这(zhe)里(li)有一个(ge)小(xiao)小的“陷阱”：并(bing)不是(shi)所有外(wai)观看起来是(shi)X16的(de)插槽(cao)，都真(zhen)正提供(gong)了(le)16个PCIe通道。有些(xie)主(zhu)板为(wei)了节(jie)省成(cheng)本，可能(neng)会(hui)设(she)计(ji)一个(ge)外(wai)观(guan)为X16的插槽(cao)，但实际(ji)只连(lian)接(jie)了(le)8个或4个(ge)通道(dao)（被称(cheng)为(wei)“X16（x8）”或“X16（x4）”）。这种(zhong)情况，尤其是(shi)在(zai)一些(xie)中(zhong)低端主(zhu)板上，需要(yao)仔(zai)细(xi)查看主板说明书或者(zhe)主(zhu)板的(de)官方(fang)规格(ge)表才(cai)能确认。

“带宽”是(shi)关键：数据传输的“生命(ming)线”

理解(jie)了“车(che)道(dao)数(shu)”，我们就要(yao)进入“带宽(kuan)”这(zhe)个核(he)心概念(nian)了。带宽，简(jian)单(dan)来(lai)说，就是(shi)单位(wei)时(shi)间内可以传输(shu)的数据量。PCIe的版(ban)本（如PCIe3.0、PCIe4.0、PCIe5.0等）决(jue)定了(le)每(mei)个(ge)通(tong)道的(de)传输速(su)度，而(er)插(cha)槽的(de)“X”后面(mian)的数字则决(jue)定了总(zong)共(gong)有多(duo)少个通道(dao)。

我(wo)们(men)以(yi)PCIe3.0为(wei)例来计(ji)算一(yi)下理论(lun)带(dai)宽(kuan)：

PCIe3.0X1：单个(ge)通道的速(su)度(du)大(da)约是(shi)0.985GB/s。所(suo)以X1插槽的理(li)论带(dai)宽约为(wei)0.985GB/s。PCIe3.0X4：4个(ge)通道，理论带宽约为(wei)4×0.985GB/s≈3.94GB/s。PCIe3.0X8：8个(ge)通道，理(li)论带(dai)宽约为8×0.985GB/s≈7.88GB/s。

PCIe3.0X16：16个通道，理论(lun)带宽(kuan)约(yue)为(wei)16×0.985GB/s≈15.76GB/s。

随着PCIe4.0和(he)PCIe5.0的(de)出现，每个通道(dao)的速度(du)翻倍，带宽也(ye)随之翻倍(bei)。例(li)如(ru)，PCIe4.0X16的理(li)论(lun)带(dai)宽(kuan)就达到了(le)PCIe3.0X16的(de)两(liang)倍，约(yue)31.5GB/s。PCIe5.0X16更是达(da)到了惊人(ren)的(de)63GB/s。

所(suo)以，你可以(yi)看到(dao)，X16插槽(cao)提供了最(zui)大的(de)带(dai)宽，最(zui)适合那些需(xu)要极(ji)大数(shu)据传输吞(tun)吐量(liang)的(de)设(she)备，比(bi)如(ru)高(gao)性能独立(li)显卡。而X1插槽，虽(sui)然带宽最(zui)小，但(dan)对于一(yi)些对速(su)度要(yao)求不那么(me)苛刻的设备，如(ru)声卡、低(di)速网卡(ka)、USB扩(kuo)展(zhan)卡等，却(que)是(shi)绰绰有余的。

兼容性(xing)：向下兼容的(de)“潜规则”

PCIe插槽(cao)还有(you)一(yi)个(ge)非(fei)常(chang)重要的特(te)性(xing)，那(na)就是“向(xiang)下兼(jian)容(rong)”。这(zhe)意(yi)味着(zhe)，一个(ge)带宽较小的设(she)备（比如(ru)一(yi)张X1的网(wang)卡）可以(yi)插在一个带(dai)宽较大的(de)插槽（比如X16）上使用(yong)，它只(zhi)会(hui)以(yi)自己最(zui)大的能(neng)力（X1）运行。反(fan)之，一(yi)个带(dai)宽较大的(de)设(she)备(bei)（比如(ru)一张(zhang)X16的显(xian)卡）也(ye)可(ke)以(yi)插在(zai)一(yi)个(ge)带宽较小的(de)插槽（比如X4）上，但(dan)它的性(xing)能会(hui)受到插槽(cao)带宽的限制，只(zhi)能(neng)发(fa)挥(hui)出X4的性(xing)能。

举(ju)个(ge)例子，如(ru)果你有一块(kuai)X16的显卡，但你(ni)的(de)主板(ban)上(shang)只有X4的插(cha)槽（这(zhe)种情(qing)况比较(jiao)少(shao)见(jian)，但并非(fei)不可(ke)能(neng)），那么这(zhe)张显(xian)卡(ka)插(cha)上(shang)去(qu)后(hou)，它(ta)的(de)性能(neng)将(jiang)无法完(wan)全发挥(hui)，可能(neng)会导(dao)致游(you)戏帧数(shu)下降。同理，如(ru)果你(ni)有一(yi)个X4的(de)NVMe固态(tai)硬盘(pan)，插在一(yi)个(ge)X16的插(cha)槽上(shang)，它依(yi)然只(zhi)能以(yi)X4的(de)带(dai)宽运(yun)行。

这(zhe)种(zhong)兼容性(xing)给了用(yong)户(hu)极大(da)的灵活性(xing)，但我(wo)们(men)也(ye)需(xu)要(yao)根据(ju)设备的(de)实际需(xu)求(qiu)来(lai)选择(ze)合适(shi)的插(cha)槽(cao)，以(yi)确保(bao)“人尽其(qi)才，物(wu)尽其用”，避(bi)免性能(neng)瓶颈(jing)。

（未(wei)完(wan)待续，下一(yi)部分(fen)将深入探(tan)讨不同PCIe插(cha)槽在实际应用(yong)中的选择与优(you)化。）

“对号入(ru)座”的(de)艺术：PCIe插(cha)槽的(de)实(shi)际应用(yong)与性能(neng)考量

上一部分(fen)我们(men)已经对PCIe插(cha)槽的物(wu)理(li)特性(xing)、带宽(kuan)以(yi)及兼容(rong)性(xing)有(you)了初(chu)步的(de)了解。现在(zai)，让我(wo)们走(zou)进(jin)实(shi)际应(ying)用场景(jing)，看看这(zhe)些不(bu)同规(gui)格(ge)的(de)插(cha)槽(cao)是(shi)如(ru)何影(ying)响我们(men)的(de)电(dian)脑(nao)体验，以(yi)及(ji)在硬(ying)件升(sheng)级时(shi)，我们(men)应该(gai)如何(he)做出(chu)明智(zhi)的选(xuan)择。

高(gao)性能(neng)显卡(ka)：X16插槽(cao)的“王者地(di)位”

谈(tan)到PCIe插槽，大多数(shu)人首(shou)先想到的(de)就是(shi)显卡。现代(dai)高性能(neng)独(du)立(li)显(xian)卡，无(wu)论它是用(yong)于游戏(xi)、图(tu)形设计还是3D渲染，都(dou)拥有庞(pang)大(da)的(de)数(shu)据处理(li)需求。它(ta)们需(xu)要不断地从CPU和内(nei)存中获(huo)取纹(wen)理、模型、指令(ling)等数(shu)据(ju)，并将(jiang)渲染好的(de)画(hua)面(mian)信息(xi)传(chuan)输回显示(shi)器。

PCIeX16插槽，凭借其16条(tiao)PCIe通道提供(gong)的(de)最大带(dai)宽(kuan)，是(shi)承载(zai)这(zhe)些(xie)“数(shu)据(ju)巨(ju)兽”的理想选(xuan)择。无(wu)论(lun)是在PCIe3.0、4.0还是5.0时(shi)代，X16插(cha)槽都(dou)能(neng)为显卡提供(gong)充(chong)足(zu)的(de)“弹(dan)药(yao)”，让(rang)它们(men)在(zai)最快的(de)速度(du)下(xia)工作，发(fa)挥出(chu)应(ying)有(you)的性(xing)能。

不过，也并非所有(you)显卡都“非(fei)X16不嫁”。对(dui)于(yu)一(yi)些(xie)入(ru)门(men)级(ji)的(de)集成(cheng)显卡或(huo)者(zhe)低功(gong)耗(hao)的独(du)立显卡(ka)，它们(men)的数据需求(qiu)相对较低，理(li)论上(shang)即(ji)使在X8或(huo)X4的插(cha)槽上也能(neng)勉强(qiang)运行(xing)。但由(you)于X16插槽是行业(ye)标准，绝大(da)多数(shu)显卡都设计为(wei)X16接口(kou)，并且它们的(de)性能设(she)计(ji)也(ye)已经充分考虑(lv)到(dao)了(le)X16的带宽(kuan)。

因(yin)此，除非是(shi)特殊(shu)情况（例如，你购买了(le)一块主板(ban)，其X16插(cha)槽(cao)实际上(shang)只运(yun)行(xing)在(zai)X8模式，而你又(you)没有其他(ta)更好(hao)的选择(ze)），否则将(jiang)显卡插(cha)在X16插(cha)槽上是最(zui)佳实践。

NVMe固态(tai)硬盘：X4插(cha)槽的“新宠(chong)”

近年(nian)来，固态硬(ying)盘(pan)（SSD）已经成(cheng)为提(ti)升(sheng)电(dian)脑速度最(zui)显著的硬(ying)件之一。而NVMe（Non-VolatileMemoryExpress）协议的出(chu)现，更(geng)是(shi)将(jiang)固态硬盘(pan)的(de)性能推(tui)向了(le)一(yi)个(ge)新(xin)的(de)高(gao)度(du)。NVMeSSD是专(zhuan)门为(wei)固态存(cun)储设(she)计(ji)的协(xie)议，它能(neng)够(gou)充(chong)分利用PCIe总(zong)线(xian)的(de)高(gao)带宽和(he)低(di)延(yan)迟特性(xing)，远超(chao)传统的SATA接(jie)口SSD。

NVMeSSD通(tong)常(chang)采用(yong)M.2接口(kou)，而(er)M.2接口(kou)实际上只(zhi)是一个物(wu)理连(lian)接器(qi)，它可(ke)以通过PCIe总线(xian)来(lai)传输(shu)数据(ju)。一(yi)个典型(xing)的NVMeM.2SSD，无论(lun)是(shi)PCIe3.0还(hai)是(shi)PCIe4.0/5.0，通常(chang)都是运行(xing)在X4模(mo)式下的。这意味着(zhe)它(ta)需要一个X4的PCIe通(tong)道(dao)来提(ti)供(gong)其(qi)最高性(xing)能(neng)。

因(yin)此，在(zai)主(zhu)板上，你会看到专(zhuan)门(men)为NVMeSSD设(she)计(ji)的M.2插(cha)槽。这(zhe)些M.2插槽(cao)，实(shi)际(ji)上(shang)就是连接(jie)到主板(ban)CPU或芯片(pian)组的PCIe通道。一个(ge)支持(chi)PCIe3.0X4的(de)M.2插槽，其(qi)理论(lun)带宽(kuan)约为3.94GB/s，这(zhe)对(dui)于(yu)大多数(shu)PCIe3.0NVMeSSD来说已经足够。

而支(zhi)持PCIe4.0X4的(de)M.2插槽(cao)，带宽(kuan)翻(fan)倍(bei)，可达(da)约(yue)7.88GB/s，能(neng)够让PCIe4.0NVMeSSD发挥(hui)出更(geng)快的读写(xie)速度(du)。

需(xu)要(yao)注意(yi)的是，有(you)些(xie)主板上的M.2插(cha)槽可能(neng)只支持PCIe3.0X2模(mo)式，或(huo)者在(zai)插(cha)上(shang)M.2SSD后(hou)，会(hui)占(zhan)用(yong)主板上某(mou)个(ge)SATA接口(kou)的带宽(kuan)。所以在选择主(zhu)板和M.2SSD时(shi)，务(wu)必确(que)认M.2插槽(cao)支(zhi)持(chi)的(de)PCIe版本(ben)和通(tong)道数(shu)，以及它是(shi)否与主(zhu)板(ban)上的其(qi)他(ta)设备共享带宽(kuan)。

其(qi)他(ta)扩展设备(bei)：X1插槽的(de)“价(jia)值所(suo)在(zai)”

虽(sui)然X16和(he)X4插槽吸(xi)引了(le)最(zui)多的目光(guang)，但(dan)PCIeX1插(cha)槽(cao)同(tong)样扮演着(zhe)重要(yao)的角(jiao)色。对(dui)于许(xu)多外设(she)来说，X1插(cha)槽提(ti)供(gong)的带宽(kuan)已经(jing)完(wan)全足够(gou)，而(er)且(qie)它还(hai)能以(yi)较低(di)的(de)成本实现(xian)更多的(de)扩展(zhan)功能。

声卡：高品(pin)质的(de)独(du)立(li)声卡通常使用X1插槽(cao)。它们(men)需要与(yu)CPU进行音频数(shu)据的(de)交换(huan)，但其(qi)数(shu)据量远(yuan)不及(ji)显卡(ka)或NVMeSSD，X1的(de)带宽绰(chuo)绰(chuo)有余。千兆(zhao)/万(wan)兆(zhao)网卡(ka)：传统(tong)的千(qian)兆网卡(ka)使(shi)用X1插(cha)槽即(ji)可满足(zu)需(xu)求。而对于追求极(ji)致(zhi)网络速(su)度(du)的用(yong)户，万(wan)兆网卡虽(sui)然数据(ju)吞(tun)吐量(liang)更大(da)，但通(tong)常也(ye)设(she)计为X4或(huo)X8接(jie)口(kou)，不过也有一(yi)些(xie)万(wan)兆(zhao)网卡(ka)会采用(yong)X1接(jie)口（但性能(neng)可(ke)能(neng)有所(suo)限制(zhi)）。

USB扩展(zhan)卡：如(ru)果你(ni)的(de)主板USB接(jie)口不够(gou)用，或(huo)者(zhe)需要(yao)更(geng)高传输(shu)速(su)度的(de)USB接(jie)口（如USB3.1Gen2或USB3.2），USB扩(kuo)展(zhan)卡是一(yi)个(ge)不错的(de)选择(ze)。这些扩(kuo)展卡通(tong)常使(shi)用X1或X4插槽(cao)。采集(ji)卡(ka)：对于需(xu)要(yao)采集视频信(xin)号的(de)游(you)戏主播(bo)或内容创(chuang)作者(zhe)来说(shuo)，采集(ji)卡是(shi)必备设(she)备(bei)。

根据采集(ji)卡(ka)的性能(neng)和接(jie)口类型，它们可能(neng)会(hui)使用(yong)X1、X4甚至X8的(de)插(cha)槽。Wi-Fi/蓝牙网(wang)卡：很(hen)多(duo)高(gao)端主板集成了Wi-Fi和蓝(lan)牙功能(neng)，但(dan)如果你需(xu)要升(sheng)级或者(zhe)主(zhu)板没(mei)有集成(cheng)，独(du)立的(de)PCIeWi-Fi/蓝牙网卡通常(chang)会使用X1插(cha)槽。

如(ru)何选择与(yu)优化(hua)：让你(ni)的硬件“跑(pao)出速度”

理解了(le)不(bu)同插槽的应(ying)用场景(jing)，我们就(jiu)能在(zai)硬件(jian)升级时(shi)做出更(geng)明智(zhi)的决策(ce)：

高性能(neng)显卡(ka)：优先选择(ze)X16插(cha)槽(cao)。如(ru)果主板(ban)上的X16插槽(cao)是(shi)“x8”或(huo)“x4”模(mo)式，除(chu)非你对(dui)性(xing)能(neng)要求不高(gao)，或者别无(wu)选择(ze)，否则要(yao)谨(jin)慎考(kao)虑。NVMeSSD：确(que)保你(ni)的M.2插(cha)槽(cao)支(zhi)持你(ni)所购买NVMeSSD的PCIe版(ban)本（3.0、4.0、5.0）和通道(dao)数(shu)（通(tong)常是X4）。

如(ru)果主板上(shang)的M.2插(cha)槽不(bu)足，也(ye)可以考虑使(shi)用(yong)PCIe转M.2的(de)转接卡，将其(qi)插在X4或(huo)X16插(cha)槽(cao)上(shang)。其(qi)他扩展(zhan)卡(ka)：查看你所(suo)购买(mai)扩展(zhan)卡的接口要求(qiu)，并将其插(cha)在(zai)主板上(shang)符合(he)要求(qiu)的插(cha)槽中。尽(jin)量不要(yao)将(jiang)X4或(huo)X8的设备插(cha)在(zai)X1插槽上(shang)，反(fan)之(zhi)，将(jiang)X1设备插(cha)在(zai)X4、X8或X16上是(shi)没问(wen)题的。

多显卡配(pei)置（SLI/CrossFire）：如(ru)果你计划组(zu)建双卡或(huo)多(duo)卡系统(tong)，需要确(que)保主板(ban)支持相(xiang)应的(de)技术(shu)，并且通(tong)常会将(jiang)显(xian)卡(ka)安装(zhuang)在主(zhu)板上标记为X16的(de)插槽(cao)中(zhong)，即使它们会(hui)以(yi)X8的(de)模(mo)式运行(xing)。查看主(zhu)板(ban)说(shuo)明(ming)书：这(zhe)是最重要(yao)的一步！每块主(zhu)板的(de)设计都不(bu)同，有(you)些(xie)插(cha)槽(cao)可(ke)能与特定的CPU或(huo)芯片组(zu)通信，带(dai)宽共享情况也(ye)各异。

仔细(xi)阅读(du)主板的官(guan)方说明(ming)书(shu)，了(le)解(jie)每个(ge)PCIe插槽的实际带宽和连(lian)接方式(shi)，可以避免(mian)很多(duo)不必(bi)要的性(xing)能损失。

PCIe插槽(cao)，就像是电脑(nao)内部的(de)“血管(guan)”，它们负(fu)责(ze)血液（数(shu)据）的流(liu)动(dong)。了解它们的(de)规格、带宽(kuan)以及(ji)在实际(ji)应(ying)用中(zhong)的作用(yong)，不(bu)仅能(neng)帮助我(wo)们(men)更好(hao)地组建和升(sheng)级电脑(nao)，更能让我(wo)们充分挖(wa)掘(jue)硬件的(de)潜力，体验到“速度与(yu)激情(qing)”的(de)快(kuai)感。下次当(dang)你审视(shi)自(zi)己的(de)主板时(shi)，不妨多(duo)留(liu)意(yi)一下这(zhe)些(xie)默默(mo)奉献的PCIe插(cha)槽(cao)，它们藏(cang)着不(bu)为人(ren)知的“数字(zi)奥秘”！

2025-11-01,ts张思妮,万润股份(002643)6月30日股东户数4.86万户，较上期减少6.13%

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图片来源：每经记者 阮文娟 摄

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