PCIe 4.0 高速传输技术

PCIe 4.0 性能解析及 ROG CROSSHAIR VIII HERO(WI-FI) 主板评测

经过九年的发展，PCIe 4.0 终于在今年随着 AMD 的 X570 主板与我们见面。相比 PCIe 3.0，其理论带宽翻倍，达到惊人的 16GT/s，即每秒 160 亿次传输。
PCIe 4.0 性能提升
PCIe 通道由 CPU 支持，应用于独立显卡、声卡、网卡以及固态硬盘等硬件。PCIe 4.0 的到来将大幅提升这些硬件的性能。

PCIe 4.0 M.2 接口

对于消费级市场而言，X570 主板的 PCIe 4.0 对固态硬盘速度的提升最为明显。更高的带宽使得 NVMe 协议 SSD 在通道数不变甚至减少的情况下，依然可以获得更快的速度和更大的容量。各大厂商如技嘉、影驰、海盗船等，都已推出 PCIe 4.0 固态硬盘产品以满足市场需求。
PCIe 4.0 带宽计算
PCIe 4.0 沿用了 PCIe 3.0 的 128b/130b 编码模式，即每传输 130 bit 数据，其中包含 128 bit 的有效数据。简单来说，PCIe 4.0 的带宽是 PCIe 3.0 的两倍。

PCIe 4.0 插槽

实际数据带宽的计算公式为“传输速率”x“编码方案”。一条 PCIe 3.0 Lane 的带宽为 8GT/s x 128bit / 130bit ≈ 7.877 Gbps。而 PCIe 3.0 x16（即常见的显卡插槽）的最大带宽为 7.877 x 16 = 126.032 Gbps，换算成字节 Byte 为 126.032 / 8 = 15.754 GB/s。
PCIe 4.0 的主要提升在于传输速率翻倍至 16GT/s，因此 PCIe 4.0 x16 的理论带宽达到 15.754 x 2 = 31.508 GB/s。
ROG CROSSHAIR VIII HERO(WI-FI) 主板
作为 X570 主板的代表作之一，ROG CROSSHAIR VIII HERO(WI-FI) 拥有众多亮点。
这款主板采用 8 层 PCB 设计，有效降低 PCB 发热，CPU 插槽为 AM4，支持第二、三代锐龙处理器。

16 相供电

内存方面，配备 4 根 DDR4 内存插槽，最高支持 4600MHz 频率，支持华硕最新的 Optimem III 内存技术，最大容量可达 128GB。

内存插槽

显卡插槽方面，拥有 3 条 PCIe 4.0 x16 全尺寸插槽和 1 个 PCIe 4.0 x1 插槽。靠近 CPU 的一条为 x16 模式，下方两根为 x8 模式。需要注意的是，使用第二代锐龙处理器时，显卡插槽会降为 PCIe 3.0 x16。

显卡插槽

为了增强散热效果，华硕在本世代 X570 主板的南桥芯片部分加入了辅助散热风扇。这款来自专业风扇品牌台达的风扇，搭配特殊设计的多鳍片风道，在保持静音的同时有效提升散热效率，增强整机稳定性。

南桥风扇

ROG CROSSHAIR VIII HERO(WI-FI) 提供两个板载 M.2 接口，分别位于 CPU 和南桥附近，支持 SATA 和 PCIe 4.0，提供更高的带宽。

M.2 接口

在容易产生高温的南桥芯片、CPU 供电区、M.2 接口区域，ROG CROSSHAIR VIII HERO(WI-FI) 均配备了金属散热装甲，确保各个细节部位拥有足够的散热能力，提升稳定性。

散热装甲

I/O 区域配备预装的一体化 I/O 背板，提供清空 CMOS 按钮和 BIOS 快速升级按钮。还包括 Intel WIFI 6 AX200 无线模块、4 个 USB 3.0 接口、7 个 USB 3.1 Type-A 接口、1 个 USB 3.1 Type-C 接口、1 个 2.5Gbps 带宽的网络接口、1 个千兆网络接口、5 个 3.5mm 音频接口以及 1 个光纤接口。

I/O 区域

X570 主板芯片
尽管 ROG CROSSHAIR VIII HERO(WI-FI) 的装甲十分厚实，但拆解并不困难。
（原文中关于 X570 主板芯片的描述到此为止，建议根据实际内容进行补充。）
深入剖析
电源供电方面，ROG CROSSHAIR VIII HERO(WI-FI)采用了 Dr.MOS 设计，CPU 供电高达 16 相，采用 IR3555R。
16 相供电
华硕在 USB 3.1 接口上使用了三个 PI3EQX1004 芯片，旁边是一个 RTL8125 芯片，用于控制 2.5G 网卡接口。
USB 3.1、2.5G 网线接口芯片
USB 3.0 控制芯片上，华硕采用了 asmedia 的 ASM1074。
USB 3.0 的控制芯片
网卡芯片上，主板搭载了 Intel WGI211-AT 千兆网卡，下方是一个来自 NUVOTON 的传感器管理芯片，NCT6798D。
网卡和传感器管理芯片
在显卡插槽附近，是用于自动调节性能的 TPU 芯片。
TPU 芯片
南桥风扇下方是 AMD X570 芯片。
X570 芯片
ROG CROSSHAIR VIII HERO(WI-FI) 采用了华硕 SupremeFX 音频技术，搭载了 S1220 声卡芯片。
SupremeFX 音频技术
在供电方面，这款主板使用了 8+4pin 的供电接口。
8+4pin 接口
华硕在左上角提供了三种散热器接针：CPU_OPT、CPU_FAN 以及 AIO_PUPM，旁边是一个 DEBUG 面板，以及用于开机和重启的两个 DIY 快捷按钮。主板还板载了 12V 4pin LED 供电插针，以及第二代 5V 3pin Addressable RGB LED 供电插针，如果搭配第二代 Addressable RGB 设备使用，可以在软件中检测到 LED 灯珠的数量，对其进行精准调控。
DIY 快捷按钮
大供电接口区提供了测试电压用的接孔，旁边是一个前置 USB 3.1 跳线接口。
主板供电
SATA 3.0 接口配置有 8 个，还有一个前置 USB 3.0 跳线接口。
SATA 3.0
剩下的开关跳线位于主板右下方，还有两个 USB 2.0 前置跳线接口。
开关跳线
华硕的用于战未来的“NODE”接口也在 ROG CROSSHAIR VIII HERO(WI-FI) 上出现，通过这个接口可以实现更加丰富的主板与其他硬件之间的互联功能。
总结
华硕在 X570 主板上倾注了大量心血，从 ROG CROSSHAIR VIII HERO(WI-FI) 的豪华配置上也能看出 X570 主板的强大。华硕还准备了 5 个系列的 X570 主板，侧面反映了尚未发布的三代锐龙的强大性能。
总而言之，X570 主板的亮点在于 PCIe 4.0 技术，但要发挥其全部潜能，需要三代锐龙的搭配。PCIe 4.0 技术很可能是 PC 性能大幅跃进的起点，那么，你会为 PCIe 4.0 投入资金吗？
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