虽然被移动设备打压得很惨，但是传统PC依然没有放弃市场。针对不断更新的用户需求，传统硬件设备也在稳定中不断自我完善，以适应日新月异的市场潮流。尤其是在台式机领域更是如此，本来台式机目前就是面对高端DIY用户和游戏发烧友居多，如果没有更出众的带宽、接口和出色的设计很难脱颖而出。

Micro USB和USB 3.0该淘汰了

与飞速发展的PC图形性能相比，目前PC系统当中的存储设备速度增长的速度简直惨不忍睹。内置存储停滞在SATA 6Gb/s本文后面会有提及，而目前用途越来越广泛的外置存储接口同样不容乐观。

比如我们熟悉的苹果公司电脑iMac和MacBook等设备上广泛采用的Thunderbolt接口，其在速度上对比USB 3.0有非常大的优势。Gen1级别的Thunderbolt接口就可以达到10Gb/s，最新的Gen2已经高达10Gb/s（图1）。全新Thunderbolt 3目标是40Gb/s，这个速度已经超越了目前最快的SSD了。

图1

而我们熟悉的USB呢？USB 3.0接口还完全没有普及，5Gb/s速率不仅规格上可怜，就算是用户的设备和接口都支持USB 3.0，由于主板主控芯片的差异以及设备本身速率也极难达到标称速率。

不仅如此USB接口老旧的设计对比竞争对手完全没有吸引力，这在移动智能设备上表现得尤其明显。iPhone很久以前就开始使用Lightning接头（图2），其正反皆可使用的特性一扫过于手机插头容易插反插不进去的阴霾。而对比Android上最常用的Micro USB接口稳定性较差，需要用户仔细对准才能准确连接，如果反方向插入很可能搞坏接口。

图2

USB 3.1和Type-C形接口

Micro USB和USB 3.0该淘汰了，而继任者在2015年都已经开始普及。今年被称为Type-C形接口元年，全新的这种USB接口实在令人兴奋（图3）。首先基于USB 3.1级别在速率上达到了10Gb/s的理论速度，虽然距离对手仍有差距但已经是一个不小的进步了。此外供电能力达到了100W，而且电压和电流双方面都有所提高。新的Type-C其最大的特点是上下两端完全一致（图4），这就是说用户不必再去区分USB接口的正反面，终于可以比较轻松地使用了。此外USB Type-C还支持DisplayPort功能，相信这也是向竞争对手的Thunderbolt接口学习后的结果。

图3

图4

目前USB 3.1和Type-C接口还未完全成熟，主要的问题集中在两点上。首先主板等PC设备上由于Intel和AMD芯片组多数不直接提供USB 3.1功能，所以主板上需要使用第三方主控芯片。熟悉芯片组的用户肯定明白，第三方芯片方案其速度、特别是延迟时间对比原生接口要差不少。此外在移动端由于Android平台手机良莠不齐，Type-C接口对硬件品质的要求又比较高，常常会出现无法完全达到USB开发者设计规范的情况。不过从目前的情况来看，这种问题会随着明年全新芯片组上市和手机业界优胜劣汰的过程中得到改善。

显卡双雄会

在PC领域中，决定性能的主要有CPU和GPU。CPU领域由于AMD被Intel压制太久，Intel也没有什么动力去大幅度更新旗下产品线的意思，导致了目前处理器性能发展速度堪比“挤牙膏”。而在显卡领域，则完全是另一番景象。目前PC领域主要的显卡制造商只有三家，分别是Intel的核芯显卡和AMD与NVIDIA的独立显卡。核芯显卡旨在低功耗下的够用性能，对于HTPC和笔记本电脑用户比较重要，与目前追求高端个性化和大型游戏的台式机PC格格不入。目前的台式机PC用户，普遍都使用了独立显卡来组建性能级PC平台。

ATI显卡全线被AMD收购之后，励精图治的Radeon系列曾经在很多时间段有了反超独立显卡霸主NVIDIA的趋势。但上代显卡的大核心策略直接带来了高功耗的高温问题，又不巧赶上了NVIDIA出色的Maxwell架构（图5），显卡双雄的身份岌岌可危。

图5

HBM显存技术

就在不利时，AMD的黑科技在2015年全新登场，这就是HBM显存技术。HBM显存技术简单说来就是堆栈式，与传统的GDDR5显存有很大不同。传统GPU核心周围会有数颗GDDR5芯片，再加上VRM电压调节模块相应也要增大规模，会占据大量空间，此外功耗也在上升，带来的性能提升幅度也逐渐下滑，GDDR5显存已经瓶颈。

而HBM显存由若干层高带宽内存Die垂直堆栈，每一层都通过若干个通道直通逻辑Die，经中介层与GPU通信（图6）。常见的GDDR5显存的极限位宽如果是512bit的话，同级别HBM显存位宽高达4096bit。在这种高速通道下很多4GB的HBM显存显卡性能要比8GB GDDR5显存显卡还要高（图7）。

图6

图7

不仅如此HBM显存由于靠近GPU的封装形式可以大幅度缩减显卡PCB上面的空间，还能通过GPU核心散热系统进行散热，在发热控制和显卡尺寸上有很大的优势（图8）。今年的话题产品AMD R9 Nano显卡就是因为HBM显存技术带来的功耗、发热和尺寸上的优势，成为目前小尺寸显卡中的王者的（图9）。

图8

图9

AMD软件端发力

HBM显存技术是今年显卡领域最大的重头戏，但其实今年关于显卡的重要消息还有很多。从ATI时代便伴随A的催化剂系列（Catalyst）驱动终于宣告寿终正寝，全新的RadeonCrimson来了（图10）。长久以来AMD显卡的驱动程序更新速度慢、正式版本（WHQL）驱动程序少、驱动程序响应速度和功能性都比竞争对手略差，始终被显卡爱好者们诟病。特别是NVIDIA在推出了GeForce Experience之后，尽管GeForce Experience本身也有很多问题，但确实解决了许多电脑“小白”的问题（图11），AMD显卡软件端更显颓势。

图10

图11

Radeon Crimson驱动是AMD软件端最大的动作，从更新的力度上远超去年年底的Omega驱动。不仅舍弃了催化剂之名，原本的CCC控制中心也被AMD setting全面取代。目前的Radeon Crimson像是一个NVIDIA控制中心加Experience的集合体，符合目前显卡领域的整体趋势。

不过目前GeForce Experience和Radeon Crimson均不完美，具体表现在GeForceExperience的响应速度较慢，在搜索系统驱动更新和游戏设置速度较慢；而Radeon Crimson在功能上反比原来的CCC驱动中心更加简单（图12），很多CCC原有可以实现的功能在Radeon Crimson被忽略掉了。而且作为一个如此大的驱动更新，在绝对性能上只有1%的性能提升却是有些说不过去。

图12

明年的显卡双雄会如何

针对今年HBM显存的火热，明年NVIDIA的旗舰级别显卡毫无疑问也会采用HBM显存技术（图13）。HBM显存技术的所有者AMD和海力士并没有对竞争对手做太多限制，具体可以看明年NVIDIA旗舰显卡的表现和AMD新一代HBM显存的规格。针对中端以下显卡，一种被称为GDDR5X的显存也会在明年出现。

图13

在计算领域NVIDIA专心自家的CUDA，而AMD支持OpenCL，这使很多开发者很难堪。AMD近期宣布了一个“玻尔兹曼计划”，可以让自家的Radeon显卡运行原本针对CUDA开发的代码，可以让开发者把CUDA代码转换成AMD HIP代码。有些人认为这是AMD让旗下显卡支持了CUDA，但实际上并不是，HIP实际上是开发者把针对CUDA开发的代码转换成AMD显卡可以运行的代码，只不过是帮助开发者节省时间。HIP就相当于多了一个从NVIDIA那边加速移植代码的工具，这多少可以缓解AMD在GPU运算环境上落后于NVIDIA的局面。

硬盘、芯片组与带宽的那些事儿

与GPU的两年一番番的飞速发展相比，存储设备的速度提升有些惨不忍睹。大多数人还在用普通HDD硬盘，使用SSD的用户也被老旧的SATA 6Gb/s接口限制。就算是全新M.2接口也大多数使用SATA通道，主控和接口从根本上限制了设备的发挥。很多人认为存储设备速度慢是设备本身问题，但其实我们如果究其根源，问题似乎更多体现在其他设备之上。

由于SATA规范迟迟没有更新，目前主要解决硬盘速率的方案就是SATA Express或者是M.2接口。SATA Express几乎没有对应的硬盘产品，主流的次世代硬盘基本都采用了M.2接口。M.2接口分为SATA或PCI-E两种通道，前者的速度表现和SATA 6Gb/s普通SSD几乎没有任何区别，主要是PCI-E版本的M.2硬盘比较有看头（图14）。

图14

下面问题就来了，以Intel为例其主流的家用芯片组其PCI-E通道是极为有限的，CPU中央处理器只提供了16条PCI-E 3.0通道，一般为独立显卡使用，处理器直接提供的PCI-E通道没有一点富裕。而PCH芯片可以提供8或者16条PCI-E通道不等，但普遍使用PCI-E 2.0通道，这难以满足个别PCI-E 3.0 SSD的需要。众所周知由PCH芯片提供的PCI-E通道只支持整数拆分，也就是说如果用户的主板上有额外的声卡、网卡或者其他阵列卡，即便是很多只是PCI-E x1的无线网卡模块，只要插入PCI-E插槽（或者走PCH芯片通道的板载无线网卡）就会将PCI-E通道拆分（图15），如果设备多最后就算主板上拥有M.2插槽留给它的PCI-E通道也是难以满足需求的。

图15

问题还不仅如此，100系列芯片组之前CPU和PCH芯片之间采用了DMI 2.0总线，其总线速度低下，处理器和PCH南桥PCI-E带宽还要在USB、SATA、PCI-E设备之间共享，支持M.2、SATA Express技术先天就不足（图16）。

图16

100系芯片组也许不只有DDR4

众所周知以Z170为代表的100系芯片组带来了主流平台对DDR4的支持，但其实100芯片组还有一个不是太明显的升级，那就是DMI3.0总线和PCH芯片的PCI-E 3.0通道。以Z170为例，CPU和PCH芯片之间的DMI 3.0总线单通道速度是8GT/s，而PCH提供的PCI-E通道也达到了20条PCI-E 3.0通道（图17），一举解决了M.2硬盘之前空有接口没有带宽的尴尬。Intel计划下代芯片组会将PCH芯片提供的PCI-E 3.0通道进一步增强到24条，这也体现了目前台式机领域独立声卡、无线网卡和诸多M.2或者PCI-E接口SSD的需求有多么迫切。

图17