顯卡與主板的連接介面決定資料傳輸上限，歷經四代演進，頻寬指數級增長，解除 GPU 效能枷鎖。
四代介面頻寬對比
| 介面 | 年代 | 架構 | 最大頻寬 | 特點 |
|---|
| ISA | 80年代 | 並行總線 | ~8 MB/s | 16-bit，極慢，早期顯示卡專用 |
| PCI | 90年代初 | 共享並行總線 | 133 MB/s (32-bit/33MHz) | 所有設備搶總線頻寬，3D 時代嚴重瓶頸 |
| AGP | 1997-2004 | 專用點對點 | 2.1 GB/s (AGP 8X) | 直連北橋，獨享頻寬，支援 GART/側頻執行 |
| PCI Express | 2004至今 | 串列點對點 | 32 GB/s (PCIe 4.0 x16) → 64 GB/s (5.0 x16) → 128 GB/s (6.0 x16) | 可擴展通道、全雙工、熱插拔、電源管理、向下相容 |
PCI Express 核心優勢
- 串列點對點：每裝置獨享通道，無總線爭用
- 通道擴展性：x1 (1GB/s) → x4 → x8 → x16 (16GB/s per direction, Gen4)
- 全雙工：同時雙向傳輸，類比全雙工網路
- 封包交換：低延遲、支援服務品質 (QoS)、熱插拔、主動電源管理 (ASPM/L1 substates)
- 軟體向下相容：OS/驅動無需重寫，PCIe 設備在舊版插槽降速運行
PCIe 版本與實際頻寬 (x16)
| 版本 | 原始傳輸率 | 編碼 | 單向有效頻寬 | 雙向總和 |
|---|
| PCIe 1.0 | 2.5 GT/s | 8b/10b | 4 GB/s | 8 GB/s |
| PCIe 2.0 | 5 GT/s | 8b/10b | 8 GB/s | 16 GB/s |
| PCIe 3.0 | 8 GT/s | 128b/130b | 15.75 GB/s | 31.5 GB/s |
| PCIe 4.0 | 16 GT/s | 128b/130b | 31.5 GB/s | 63 GB/s |
| PCIe 5.0 | 32 GT/s | 128b/130b | 63 GB/s | 126 GB/s |
| PCIe 6.0 | 64 GT/s | 1b/1b (FEC) | 121 GB/s | 242 GB/s |
實戰影響：PCIe 世代對遊戲性能影響有多大？
- 高端卡 (RTX 4090) 在 PCIe 3.0 x16 vs 4.0 x16 差異 < 2%
- x8 電氣接口 (x16 物理插槽) 損失 < 5%
- x4 電氣接口 (輕薄本/外接顯卡盒) 損失 10-20%，高解析度/高幀率明顯
- PCIe 5.0/6.0 目前對消費級 GPU 無顯著提升，主要服務 SSD、CXLANIC、AI 加速卡
避坑提醒
- 早期晶片組 (VIA PT880 等) 標榜 PCIe 顯卡插槽但僅 x4 電氣，性能大打折扣
- 主板規格表必看：「PCIe x16 插槽 (x16 電氣)」 才是完整頻寬
- 多 GPU (SLI/CrossFire) 已死，單卡 x16 足矣
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