NAS硬件选择与PCIe扩展槽带宽计算关系

与传统的并行总线不同，PCIe 是一种 点对点的串行通信 方式。它通过多条通道独立双向信号对实现数据传输，每条通道包含一对发送线和一对接收线。简而言之，CPU与m.2/显卡/网卡的高速互联是走PCIe协议。

速率对比

当下基本都是PCIe3.0起步了。

代际	信号速率（GT/s）	编码方式	编码效率	每通道有效带宽（单向）	x16总带宽（单向）
PCIe 1.0	2.5 GT/s	8b/10b	80%	250 MB/s	4 GB/s
PCIe 2.0	5.0 GT/s	8b/10b	80%	500 MB/s	8 GB/s
PCIe 3.0	8.0 GT/s	128b/130b	98.46%	~984.6 MB/s	~15.75 GB/s
PCIe 4.0	16.0 GT/s	128b/130b	98.46%	~1.97 GB/s	~31.5 GB/s
PCIe 5.0	32.0 GT/s	128b/130b	98.46%	~3.94 GB/s	~63 GB/s
PCIe 6.0	64.0 GT/s	PAM4 + FEC	有效约97%	~7.56 GB/s	~121 GB/s

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有效速率 = 信号速率 * 编码开销

例如：
PCIe 4.0 = 16 GT/s × (128/130) ≈ 15.7538 Gbit/s

换算成字节速率
15.7538 Gbit/s ÷ 8 = 1.969 GB/s

结论：PCIe 4.0 每通道单向约为 1.97 GB/s 。

PCIe设备可以使用多通道并行传输，有x1、x4、x8、x16，上面得出的单条通道乘以通道数就是单向总带宽，PCIe 是全双工的，每个方向都独立传输，所以，如果计算双向总带宽（发送+接收），再乘以 2 即可。根据总带宽就可以匹配是否与自己的硬件是否适配。

常规扩展与硬件选择参考：

这里按照计算的物理速率去计算，实际速率有差距，而且就算考虑后续更换，硬件选择富裕一些也没啥毛病。

2.5G网卡（线速2.5Gbit/s），理论满速：2.5 ÷ 8 = 0.3125 GB/s = 312.5 MB/s。

根据上面计算，PCIe4 x1扩展槽理论满速是1.97GB/s，完全满足2.5G网卡。但如果扩展成2个万兆网口就不够了，需要其他扩展槽。

主板m.2 nvme接口选购比较简单，直接按照接口协议速率和通道数选择相应的硬盘即可。如果在PCIe4 x1插槽扩展nvme硬盘，那就选择硬盘吞吐能力在2000M以内的。

SATA3 标称速率 6.0 Gbit/s。逐位换算：6.0 ÷ 8 = 0.75 GB/s = 750 MB/s（物理层线速）

如果m.2是PEIe3.0 x4接口，则单向带宽：3GB/s，用3➗0.75，则应该是合理的控制转换口数量（4个）。