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主板上这个最短的扩展槽,到底有什么用?

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发表于 2023-3-25 01:30:09 | 显示全部楼层 |阅读模式
最近有朋友留言,问主板上在显卡PCIe插槽附近,有几个非常短的插槽,是用来做什么的?这个就是主板的PCIe x1扩展槽。至于用途嘛,其实现在还是有不少场合需要。
小型PCIe x1槽是个啥?
如果你在过去只买中高端主板,而且主要买MATX或者ITX主板,甚至还不大可能见到这个小扩展槽,因为它们因为空间布局可能没有x1插槽。
一块Mini-ITX B760小板,可见没有PCIe x1槽
不过,正常的ATX和EATX主板,都是还是保留了PCIe x1槽,为什么呢?
一块ATX布局的Z790主板,保留了PCIe x1扩展槽
PCIe x1插槽是主板的四个PCIe插槽标准中最小的一个!不过,由于各种原因,这些插槽可能并不总是出现在你的主板上。
许多高端板使用x16插槽只是为了最大化全尺寸扩展卡的性能。
那么,如果你想使用PCIe x1外设,但你的主板没有任何x1插槽怎么办?不用担心!
您可以简单地将较小的扩展卡安装在较大的插槽中,这仍然会工作得非常好。
不用担心你的扩展卡太小,因为只要对位准确仍然能在全长插槽中正常工作。
PCIe x1槽和其他PCIe 扩展槽有啥区别?
PCIe x1槽和其他PCIe插槽之间最显著的区别是它在物理上是最小、最短的。而最重要的是,采用这个规范后,设备接收到的PCI Express带宽“车道”,也就是常说的PCIe通道的数量。比如,x16,就是有16个通道。
那么,什么是PCIe通道呢?其实PCIe非常类似于传统的网络架构,甚至分了四层。
物理层(PL)负责与其他设备协商接收原始数据包的条款和条件(物理层数据包的PLP),即通道的宽度和频率。
其中,两个设备间,只使用最小数量的车道。这就是为什么选择合适的CPU是如此重要。CPU可以管理的PCIe通道数量是有限的,所以一个拥有16个PCIe通道的GPU和一个拥有8个PCIe总线通道的CPU将会大大降低GPU也就是显卡的实际性能。
而PCIe通道用于PCIe设备之间或PCIe与CPU之间的通信。一条通道由2根线路组成:一条用于入站通信,另一条用于出站通信,其带宽是流量的两倍。
“车道”通信类似于网络第一层通信——它都是关于通过线路尽可能快地传输信号的!然而,用于PCIe链路的技术有点不同,因为PCIe设备由N个通道组成。在我们前面的例子中N=16,但它可以是1到16(1/2/3 /8/16)的任意2次方。
因此,PCIe x1卡接收的带宽总是小于x4、x8或x16,即使它们安装在其中一个较长的插槽中。
PCIe插槽长度和带宽真有大影响
也就是说,并不是所有的PCIe卡都会利用所有可用的PCI Express带宽。即使有x16插槽的全部带宽,显卡也很难做到这一点。
而某些游戏在试图跑最高帧率时,会对PCI Express 3.0的有限带宽更加敏感。
RTX 3080和AMD Ryzen 3950X的PCIe 3.0和4.0不同通道数下的DOOM游戏fps成绩
事实上,PCIe 4.0推出和RTX 3080支持相隔三年,在装机领域,最大的问题就是一些老的小机箱在竖装显卡时候,原装转接线只提供了PCIe3.0 x16,而不是4.0,导致竖装显卡引起了性能损失。
在生产力环境下,PCIe通道数的影响也非常大。下图是4080显卡在不同PCIe版本和通道数下,跑C4D红移渲染的成绩(时间越短越好)。
而前面提到了,一个PCIe通道,由两条物理上的线路进行设备连接。
所以当要使用更多的PCIe通道数的时候,主板上的PCIe扩展槽也就越来越长,变成了现在我们最常见到的PCIe x16显卡槽。
那PCIe x1插槽还有什么用?
那么,PCIe x1插槽是用来做什么的?哪些设备使用PCIe x1插槽或PCIe x1带宽?
一般来说,目前常见的单槽PCIe x1扩展卡属于以下类别之一。
独立声卡,用于提供更好的声音功能,因为现在几乎所有的主板都已经集成了声音,但并不是所有的功能都是好的。独立声卡往往具有更好的信噪比和音质。
采集卡在旧主板和PCIe标准上并不特别常见,因为PCIe x1没有提供大的带宽。不过,PCIe4.0后,大量x1采集卡出现在了市场,因为带宽对于采集和推流似乎又足够了。
网卡,用于给主板增加Wi-Fi功能或提高固网带宽,比如只有千兆网卡的主板,换装2.5G网卡。
端口或hub扩展卡,用于增加更多的端口,通常是USB端口。不过,过去版本PCIe协议 x1的低带宽限制了这些端口的数量和速度。而PCIe 4.0 x1的带宽最高为5千兆比特,与单个全速USB 3.0/3.1端口相同,因此实用性又有所提高。
另外,x1端口还用于添加中低端M.2接口的固态硬盘,这对于很多老的或者小的只有1个M.2接口的固态硬盘的主板还是有实用性的。
不过,当未来的PCIe5.0和6.0普及后,由于x1带宽的提升,因此紧凑的x1槽的扩展领域反而可能更加实用化。


来源:http://www.yidianzixun.com/article/0nIQrrGA
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