电脑内部接口科普，看完就懂NVME、PCI-e到底是啥

CPU接口

首先，那就是CPU的接口了。咱们都知道CPU是接在主板上的，而接在主板上的方式一般分为三类，也叫做CPU的封装方式，分别为PGA、BGA、以及LGA。

咱们来了解一下各种封装方式都有什么不同。

LGA封装

全称为Land Grid Array，直译过来就是栅格阵列封装。目前桌面版的CPU中，大部分Intel的处理器采用的封装方式。这种封装方式的特点就是触点都在CPU上，像网格一样覆盖在CPU背部，而主板则承担了提供针脚的工作，并且针脚一般都是有一定弹性的，为的是安装CPU后，针脚与触点可以更紧密的贴合。

优点：因为处理器上没针脚，这就减少了很多生产流程，节省了一定的制造成本。

缺点：不适合用户折腾，因为如果频繁更换CPU，势必会增加主板针脚弯曲的风险，这种针脚设计也更容易发生损坏，主板上的这种弹簧性质的针脚如果弯了，一两个倒还好，而因为主要依靠金属的韧性，所以大面积弯曲是没法修的。

PGA封装

英文全称为(Pin Grid Array Package)，中文含义叫插针网格阵列封装技术，目前桌面版的CPU中，大部分家用AMD处理器采用的封装方式，它与LGA相反，它的针脚在CPU上，并且没有触点，主板提供的是插入针脚的插孔。

优点：适合爱折腾的用户频繁进行安装拆卸CPU的工作，当然为了避免拆散热器的时候一并把CPU粘下来。所以每次要拆掉CPU之前，很多人会先烤一下机，通过让CPU升温的方式，不被散热器粘住。

缺点：成本高，针脚损坏的风险大。

BGA封装

全称为球栅阵列封装Ball Grid Array，它与前两者的不同之处在于你可以理解它为焊在主板上的，而前两者则可以随意更换处理器。咱们身边绝大部分笔记本电脑，还有手机，甚至监控摄像头、电视等等内嵌处理芯片的产品，大多都采用的是BGA的封装方式。

优点：同样也是因为它是更类似于焊接的工艺，所以可以做得更矮，体积更小。

缺点：自然也很明显，就是一旦封装完毕，除了通过专业仪器，否则一般人很难进行更换。

内存接口

然后是内存接口，不同代的CPU支持的内存是不一样的，目前咱们还能接触到的内存为DDR3、DDR4与DDR5，数字越大，端口以及内存条的速率就越快。比如12代酷睿支持DDR4与DDR5内存，而目前的11代酷睿只支持到DDR4内存，那可以把DDR5内存条接在DDR4的接口上么？这显然是不可以的，不同代的内存条，防呆设计的缺口位置是不同的，是无法插在不同代主板上的。

PCI-e接口

接下来咱们来聊聊大家比较关注的PCI-e接口，大多数人可能只知道显卡是接在这个接口上的，但首先咱们先要明确，什么是PCI-e，展开后是PCI-Express(peripheral component interconnect express)它是一种高速串行计算机扩展总线标准，它首先是个总线标准，其次才是个接口。

那什么是PCI-e总线呢？

PCI-e总线

首先总线（Bus）指的是是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束，而PCIe总线采用了全双工的传输设计，即允许在同一时刻，同时进行发送和接收数据。主要优势就是传输速率高，所以常用来接显卡、固态硬盘等高速设备，现在带宽更大的wifi6无线网卡大多也开始采用PCI-e总线进行传输了。

PCI-e通道

然后这里还有一个词，叫做PCI-e lane，也就是PCI-e通道，咱们在主板上看到不同的PCI-e接口，有x16、x8、x4、x1等等，一个PCI-e lane等于一个x1通道，把16个PCI-e通道绑定在一起，你就得到了一个x16的通道。以PCI-e3.0为例，一个x1通道能提供的最大带宽为约1GB/s，一个x16的通道能提供的最大带宽约为16GB/s。

但如果要真的想达到相应的速度，还需要CPU和主板的支持。实际lane的数量CPU会提供一部分，主板芯片组会提供另外一部分，如果lane的总数不够，那主板上的部分PCI-e接口接满设备后，部分设备将失效或降低性能。

举个例子，某块主板上提供了40条PCI-e通道接口，由1个PCI-e3.0 x16接口、2个PCI-e3.0 x8接口、2个PCI-e3.0 x4接口组成，那这40条通道接口的满载速率加在一起，就意味着这块主板至多可提供约40GB/s的PCI-e总线带宽。但CPU与主板芯片组的PCI-e通道数量加在一起仅为32，那如果你将PCI-e接口插满设备之后，部分设备或将达不到预期性能表现。

当然这只是举了一个简单的例子，实际上要比这个例子复杂得多，比如处理器中的核心显卡也需要占用PCI-e通道，再比如处理器也会提供多个版本的PCI-e通道，芯片组和处理器提供的PCI-e通道最终的效率也是不同的，咱们以后有机会可以深入聊一下。

PCI-e版本

目前PCI-e也分不同的版本，主流的有PCI-e3.0、4.0与最新的5.0，拿PCI-E4.0来说，它的传输速率为16GT/s，也就是一个PCIE通道的带宽为2GB/s，而咱们接显卡用的接口一般都为PCIEx16，也就是16个PCI-E通道，它的总带宽就可以达到32GB/s。

而咱们的NVME硬盘所用的M.2接口，实际上也是走的PCIE总线（但非必须），它一般需要的通道数量为4。NVME是一个逻辑接口规范，全称为非易失性内存主机控制器接口规范，既然是逻辑的接口规范，也就代表着它不是必须通过PCI-e总线才能传输数据，这个以后有机会可以继续聊，而M.2接口是一种近几年新推出的接口标准，可以理解为只是个接口的外形。