USB、PCIe 和 AGP 连接速度
数据传输速度在现代计算机的性能中起着至关重要的作用。USB 和 PCIe 接口经过数十年的发展,不断提供更快、更高效的设备间通信。在本文中,我将回顾这些连接的速度及其在各代技术中的演变。

计算机硬件标准的性能通常以理论最大值来宣传,这些数值是在理想的实验室条件下测量的(实际上,传输速率可能会受到设备控制器、温度或其他瓶颈的限制)。这些数字不一定反映实际使用中的速度,但它们非常适合用于比较目的,因为它们清楚地显示了技术世代之间的差异。
在下表中,我提供了每个标准的理论最大值,为了便于阅读和比较,数值都进行了四舍五入,并且始终以字节为单位(特别是 MB/秒)显示。我在这里写了关于计算机数据传输和存储标准、计量单位、速度及其理论基础的文章。
USB - 设备连接标准
USB(通用串行总线)是一种广泛采用的连接标准,用于连接计算机外围设备和设备。其主要特点包括:
- 即插即用操作 - 设备自动识别
- 通过连接器供电
- 通过集线器同时连接多个设备
其最常见的用途包括连接键盘、鼠标、闪存驱动器、外部硬盘驱动器、打印机和手机。多年来,出现了多个 USB 版本和连接器类型(Type-A、Type-B、Type-C),在提供向后兼容性的同时,不断提高速度和功能。
标准 | 发布年份 | 速度 (比特) | 速度 (字节) | 常用用途 |
---|---|---|---|---|
USB 1.0 | 1996 | 1.5 Mbps | 0.2 MB/秒 | 键盘、鼠标 |
USB 1.1 | 1998 | 12 Mbps | 1.5 MB/秒 | 键盘、鼠标、存储设备 |
USB 2.0 | 2000 | 480 Mbps | 60 MB/秒 | 闪存驱动器、较旧的外部 HDD |
USB 3.0 / 3.1 Gen1 | 2008 | 5 Gbps | 625 MB/秒 | 外部 HDD、SSD |
USB 3.1 Gen2 | 2013 | 10 Gbps | 1,250 MB/秒 | 更快的外部 SSD |
USB 3.2 Gen2x2 | 2017 | 20 Gbps | 2,500 MB/秒 | 外部 SSD |
USB4 | 2019 | 40 Gbps | 5,000 MB/秒 | 外部 NVMe SSD |
Thunderbolt 3 | 2019 | 40 Gbps | 5,000 MB/秒 | 外部 NVMe SSD、扩展坞 |
Thunderbolt 4 | 2020 | 40 Gbps | 5,000 MB/秒 | 专业工作站、扩展坞 |
PCIe - 计算机扩展总线标准
PCIe(Peripheral Component Interconnect Express,外围组件互连高速总线)是一种高速串行计算机扩展总线标准,用于主板和各种硬件组件(显卡、SSD、网卡)之间的通信。名称表明它是从较旧的 PCI 标准发展而来的。PCI 的通信速度为 133 MB/秒或 266 MB/秒,虽然它是一项较旧的技术,但在某些主板上仍然可以找到这种类型的插槽,特别是较旧或专用的主板。
PCIe 通道数用“x”符号表示(例如,x16)。这也对应于不同的物理引脚数;通道数越高,使用的连接器引脚就越多。现代显卡通常使用 16 个通道,这意味着,例如,PCIe 4.0 显卡的理论最大带宽为 32,000 MB/秒(或 32 GB/秒)。
PCIe 版本 | 发布年份 | 带宽 比特/通道 | 带宽 | x4 通道 | x8 通道 | x16 通道 |
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PCIe 1.0 | 2003 | 2.5 Gbit/秒 | 250 MB/秒 | 1 GB/秒 | 2 GB/秒 | 4 GB/秒 |
PCIe 2.0 | 2007 | 5 Gbit/秒 | 500 MB/秒 | 2 GB/秒 | 4 GB/秒 | 8 GB/秒 |
PCIe 3.0 | 2010 | 8 Gbit/秒 | ~985 MB/秒 | ~3.94 GB/秒 | ~7.88 GB/秒 | ~15.75 GB/秒 |
PCIe 4.0 | 2017 | 16 Gbit/秒 | ~1,969 MB/秒 | ~7.88 GB/秒 | ~15.75 GB/秒 | ~31.5 GB/秒 |
PCIe 5.0 | 2019 | 32 Gbit/秒 | ~3,938 MB/秒 | ~15.75 GB/秒 | ~31.5 GB/秒 | ~63 GB/秒 |
PCIe 6.0 | 2022 | 64 Gbit/秒 | ~7,877 MB/秒 | ~31.5 GB/秒 | ~63 GB/秒 | ~126 GB/秒 |
注意:从 PCIe 3.0 开始,由于编码开销 (128b/130b),实际数据速率(MB/秒或 GB/秒)略低于 Gbit/秒除以 8 的简单结果。上表反映了这些更精确的值。
AGP - 高速视频端口
AGP(加速图形端口)是 Intel 于 1996 年专门为连接显卡而开发的。加速图形端口 (AGP) 是一种点对点通道,旨在将显卡连接到计算机的主板。它的目的是提高图形显示速度,与较旧的 PCI 总线相比,同时更有效地利用系统资源。AGP 的主要目标是比当时的 PC 更流畅地渲染 3D 图像。虽然 AGP 在当时具有革命性意义,但长期以来已被 PCIe 取代,成为现代显卡的标准。
AGP 版本 | 时钟速度 | 速度倍增器 | 带宽 |
AGP 1.0 (1x) | 66 MHz | 1x | 266 MB/秒 |
AGP 1.0 (2x) | 66 MHz | 2x | 533 MB/秒 |
AGP 2.0 (4x) | 66 MHz | 4x | 1,066 MB/秒 |
AGP 3.0 (8x) | 66 MHz | 8x | 2,133 MB/秒 |