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参考:https://baike.baidu.com/item/pcie/2167538?fr=aladdin

http://blog.csdn.net/zenglichuanjia/article/details/47297845

http://www.baike.com/wiki/GT/s

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PCI Express 版本

编码方案

传输速率

吞吐量

×1

×4

×8

×16

1.0

8b/10b

2.5GT/s

250MB/s

1GB/s

2GB/s

4GB/s

2.0

8b/10b

5GT/s

500MB/s

2GB/s

4GB/s

8GB/s

3.0

128b/130b

8GT/s

984.6MB/s

3.938GB/s

7.877GB/s

15.754GB/s

4.0

128b/130b

16GT/s

1.969GB/s

7.877GB/s

15.754GB/s

31.508GB/s

5.0

128b/130b

32 or 25GT/s

3.9 or 3.08GB/s

15.8 or 12.3GB/s

31.5 or 24.6GB/s

63.0 or 49.2GB/s

几个概念:

传输速率为每秒传输量GT/s,而不是每秒位数Gbps,因为传输量包括不提供额外吞吐量的开销位; 比如 PCIe 1.x和PCIe 2.x使用8b / 10b编码方案,导致占用了20% (= 2/10)的原始信道带宽。

GT/s —— Giga transation per second (千兆传输/秒),即每一秒内传输的次数。重点在于描述物理层通信协议的速率属性,可以不和链路宽度等关联。

Gbps —— Giga Bits Per Second (千兆位/秒)。GT/s 与Gbps 之间不存在成比例的换算关系。

PCIe 吞吐量(可用带宽)计算方法:

吞吐量 = 传输速率 *  编码方案

例如:PCI-e2.0 协议支持 5.0 GT/s,即每一条Lane 上支持每秒钟内传输 5G个Bit;但这并不意味着 PCIe 2.0协议的每一条Lane支持 5Gbps 的速率。

为什么这么说呢?因为PCIe 2.0 的物理层协议中使用的是 8b/10b 的编码方案。 即每传输8个Bit,需要发送10个Bit;这多出的2个Bit并不是对上层有意义的信息。

那么, PCIe 2.0协议的每一条Lane支持 5 * 8 / 10 = 4 Gbps = 500 MB/s 的速率。

以一个PCIe 2.0 x8的通道为例,x8的可用带宽为 4 * 8 = 32 Gbps = 4 GB/s。

同理,

PCI-e3.0 协议支持 8.0 GT/s, 即每一条Lane 上支持每秒钟内传输 8G个Bit。

而PCIe 3.0 的物理层协议中使用的是 128b/130b 的编码方案。 即每传输128个Bit,需要发送130个Bit。

那么, PCIe 3.0协议的每一条Lane支持 8 * 128 / 130 = 7.877 Gbps = 984.6 MB/s 的速率。

一个PCIe 3.0 x16的通道,x16 的可用带宽为 7.877 * 16 = 126.031 Gbps = 15.754 GB/s。

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