在過去十年，PCIe 持續作為連接高速週邊元件與電腦主機板的標準介面。此介面的第四代 PCIe 4.0 標準是在 2017 年宣布。然而我們一直等到 Computex 2019 才看到使用新技術的 SSD 固態硬碟或顯示卡問市。在今日，無論是 SSD 固態硬碟、GPU、主機板或是高功率擴充卡，PCIe 4.0 已經引起人們對這項創新技術的關注。不過什麼是 PCIe Gen 4？我們將深入瞭解相關的基礎知識。
什麼是 PCIe Gen 4？
PCIe Gen 4 是第四代，也是最新一代的 PCI Express 規格。作為 PCIe Gen 3 下一代的 PCIe Gen 4 是現今市場中速度最快的 PCIe 新一代產品。
PCIe Gen 4 可以做什麼？
PCIe Gen 4 可允許系統連接至高性能 PCIe 裝置
為什麼需要 PCIe Gen 4？
PCIe 技術的進步可以滿足對高速資料匯流排日益增加的需求，以支援更高要求的應用程式和工作負載。
PCIe Gen 3 與 PCIe Gen 4 之間有何差異？
PCIe Gen 4 的資料傳輸速率是 PCIe Gen 3 的兩倍，這使得 PCIe Gen 4 裝置能夠以更快的速度傳輸資料。PCIe Gen 3 以 8 GT/s (每秒千兆傳輸) 運作，每個 PCIe 通道大約會轉換為 1 GB/s。相較之下，PCIe Gen 4 是以 16 GT/s 運作，或者每個 PCIe 通道大約會轉換 2 GB/s (每秒千兆位元)。
PCIe Gen 4 的最大頻寬為何？
若要瞭解 PCIe Gen 4 裝置的最大頻寬，您必須知道其支援的 PCIe 通道數目。PCIe 裝置會使用「通道」傳輸與接收資料，因此 PCIe 裝置可以使用的通道越多，頻寬也就越大。一般而言，PCIe 裝置支援的通道數目表示方式如下：「x4」表示 4 個通道，「x8」表示 8 個通道，依此類推。
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x1 |
x2 |
x4 |
x8 |
x16 |
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PCIe Gen 3 頻寬 |
1 GB/s |
2 GB/s |
4 GB/s |
8 GB/s |
16 GB/s |
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PCIe Gen 4 頻寬 |
2 GB/s |
4 GB/s |
8 GB/s |
16 GB/s |
32 GB/s |
PCIe Gen 4 是否向下相容？
PCIe Gen 4 可向下相容，若將 PCIe Gen 4 裝置連接至 PCIe Gen 3 系統，則會以 PCIe Gen 3 的速度正常運作。這意味如果您今天購買 PCIe Gen 4 NVMe SSD 固態硬碟，即使目前的系統並不支援 PCIe Gen 4，它仍可正常使用。如果您未來升級至 PCIe Gen 4 系統，將可發揮 PCIe Gen 4 NVMe SSD 固態硬碟的完整效能。
PCIe Gen 4 什麼時候會推出？
PCIe Gen 4 目前已獲得業界採用，現今市場已經可以購買到許多 PCIe Gen 4 產品，但是只有最新產品才有支援 PCIe Gen 4。展望未來，PCIe Gen 4 將成為業界標準。
我要如何取得 PCIe Gen 4？
若要充分利用 PCIe Gen 4 的完整功能，您的 CPU、主機板和 PCIe 裝置必須全部支援 PCIe Gen 4
目前有哪些桌上型平台支援 PCIe Gen 4？
可支援 PCIe Gen 4 同時目前可發售的部分桌上型電腦 CPU 和主機板包括：
· AMD Ryzen™ 3000 和 5000 系列 CPU
· AMD X570、B550 與 TRX40 主機板
· Intel® 11th Gen「Rocket Lake」和 12th Gen「Alder Lake」Core CPU
· Intel® Z490、Z590 和 Z690 主機板
什麼是 PCIe NVMe SSD 固態硬碟？
PCIe NVMe SSD 是固態硬碟的一種，它使用高速 PCIe 匯流排進行資料傳輸，同時使用 NVMe (非揮發性記憶體通訊) 協定與主機系統進行通訊。相比 SATA SSD ， PCIe NVMe SSD 可大幅提升頻寬並提供更快的回應時間。
PCIe Gen 4 是否能夠加快 PCIe NVMe SSD 固態硬碟的速度？
PCIe Gen 3 無法容納高速 PCIe NVMe SSD 固態硬碟的完整頻寬。這實際上會造成 SSD 固態硬碟性能出現瓶頸。PCIe Gen 4 解決了效能瓶頸的問題，使得 PCIe NVMe SSD 固態硬碟能夠以更快的速度讀取與寫入資料。
PCIe NVMe SSD 固態硬碟使用的外觀尺寸為何？
PCIe NVMe SSD 固態硬碟可使用各種不同的外觀尺寸，例如擴充卡 (AIC)、M.2 和 U.2。用戶端 PCIe NVMe SSD 固態硬碟通常只會使用 M.2 2280 外觀尺寸，原因是其纖薄的設計可以輕易安裝至桌上型電腦以及筆記型電腦。企業級 PCIe NVMe SSD 固態硬碟將使用三種外觀尺寸，其中以 U.2 最受歡迎，原因在於其與伺服器背板的相容性。
總結
PCIe 4.0 平台可允許更多彈性以及可用頻寬。PCIe 4.0 SSD 非常適用於資料密集型的工作負載。它們載入應用程式和遊戲的速度更快，同時還最佳化開機載入時間。PCIe 4.0 還提升節能，這意味可降低裝置運轉時的溫度，同時功耗更低。隨著採用 PCIe 4.0 的產品越來越多，在 PCIe 3.0 和 4.0 之間應該選擇何者的答案可說再簡單不過。PCIe 4.0 將會在您認識它之前搶先成為業界標準。
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