PCIE 的 GT/s 与 Gbps 的关系

我们大多数人都习惯于采用Gbps或每秒千兆比特为单位的总线速度表示，但GT/s代表每秒千兆传输。这两者有什么区别呢？

区别与数据的编码有关。因为PCIe是一条串行总线，数据中嵌入了时钟，它需要确保发生足够的电平转换（1到0和0到1），以便接收端恢复时钟。为了增加电平转换，PCIe使用了 “8b/10b “编码，即每8个bit（1个字节）被编码成一个10 bit 的符号进行传输，然后在接收端进行解码。因此，总线需要传输10 bit的编码数据来表示所发送的8 bit的数据。而到了PCIE 3.0 标准，编码方案为128b/130b编码，也即每128 bit的数据编码为130 bit的符号进行传输。

以每条PCIe 1.0 lane 为例，PCIe是全双工的总线，一个lane由两对差分信号线，即4根信号线组成。 双向总线在每个方向上可以每秒传输 2.5 Gbit，全双工即5 Gbit, 也即全双工每秒传输 5GT/s。

由于总线每传送的8bit未编码数据需要转换为10 bit的编码数据来传送，其有效带宽为

GT(Gigatransfer) x Lane的数量 x 编码方案效率

用上边 PCIe 1.0 单条 lane 单个方向的速率为例，代入数据：

2.5 GT x 1 lane x (8/10 的编码方案效率) = 2Gbps ÷ 8 = 250MB/s。

而一条16通道的PCIe 1.0 总线，每秒传输 40 GT/s，有效带宽  32 Gbps

到了 PCIE 3.0, 编码方案为 128b/130b，效率得到的很大的提高。

* PCI-E 每 lane是全双工传输，这里给出的速率是单个方向的速率

为简洁起见，我们一般谈论的PCIE带宽，采用GT/s为单位表示，也即PCIE总线上实际编码后发送的数据速率。