PCI- Express (PCIe,PCI-E)- pirmą kartą pristatytas serijinis universalus autobusas 2002 m. liepos 22 d metų.
Is bendras, vienijantis autobusas visiems mazgams sistemos plokštė, kuriame jungiasi visi prie jo prijungti įrenginiai. Atėjo pakeisti pasenusios padangos PCI ir jo variacijos AGP, dėl padidėjusių reikalavimų magistralės pralaidumui ir dėl to, kad nėra galimybės racionaliai pagerinti pastarosios spartos našumą.
Padanga veikia kaip jungiklis tiesiog signalizuojant iš vieno taško į kitą jo nekeisdamas. Tai leidžia be akivaizdaus greičio praradimo, su minimaliais pakeitimais ir klaidomis siųsti ir priimti signalą.
Duomenys apie autobusą eina paprastasis(pilnas dvipusis), tai yra vienu metu abiem kryptimis tuo pačiu greičiu ir signalas palei linijas teka nuolat, net jei įrenginys išjungtas (pvz D.C., arba nulių bitų signalas).
Sinchronizavimas sukonstruotas pertekliniu metodu. Tai yra, vietoj 8 bitų informacija perduodama 10 bitų, iš kurių du yra pareigūnas (20% ) ir tam tikra seka tarnauti švyturiai dėl sinchronizavimas laikrodžių generatoriai arba klaidų aptikimas. Todėl deklaruotas greitis vienoje eilutėje 2,5 Gbps, iš tikrųjų yra apie 2,0 Gbps tikras.
Maistas kiekvienas įrenginys magistralėje, parenkamas atskirai ir reguliuojamas naudojant technologijas ASPM (Aktyvus būsenos energijos valdymas). Leidžia, kai įrenginys neveikia (be signalo) neįvertina jo laikrodžio generatoriaus ir nustatykite autobusą į sumažintas energijos suvartojimas. Jei kelias mikrosekundes negaunamas joks signalas, prietaisas laikomas neaktyviu ir persijungia į režimą lūkesčius(laikas priklauso nuo įrenginio tipo).
Greičio charakteristikos dviem kryptimis PCI- Express 1.0 :*
1 x PCI-E~ 500 Mbps
4x PCI-E~ 2 Gbps
8 x PCI-E~ 4 Gbps
16x PCI-E~ 8 Gbps
32x PCI-E~ 16 Gbps
*Duomenų perdavimo sparta viena kryptimi yra 2 kartus mažesnė už šiuos rodiklius
2007 m. sausio 15 d PCI-SIG išleido atnaujintą specifikaciją, pavadintą PCI Express 2.0
Pagrindinis patobulinimas buvo 2 kartus padidintas greitis duomenų perdavimas ( 5,0 GHz, prieš 2,5 GHz in sena versija). Taip pat buvo padaryta patobulinimų „point-to-point“ ryšio protokolas(iš taško į tašką), baigtas programinės įrangos komponentas ir pridėta sistema programos stebėjimas padangų greičiui. Tuo pačiu metu jis buvo išsaugotas suderinamumas su protokolo versijomis PCI-E 1.x
AT nauja versija standartinis ( PCI-Express 3.0 ), bus pagrindinė naujovė modifikuota kodavimo sistema ir sinchronizavimas. Vietoj 10 bitų sistemos ( 8 bitų informacija, 2 bitai oficialus), bus taikomas 130 bitų (128 bitų informacija, 2 bitai pareigūnas). Tai sumažins nuostoliai greičiu nuo 20% iki ~1,5%. Taip pat bus perdarytas sinchronizacijos algoritmas siųstuvas ir imtuvas, patobulintas PLL(faziškai užrakinta kilpa).Perdavimo greitis tikimasi, kad padidės 2 kartus(palyginus su PCI-E2.0), kur suderinamumas išliks su ankstesnėmis versijomis PCI-Express.
Sąsajos palaikymas PCI Express 3.0 pagrindinėse plokštėse – tikras pranašumas ar rinkodaros triukas?
Per paskutinius mėnesius m modelių asortimentą skirtingų gamintojų pradėjo pasirodyti pagrindinės plokštės, kurios paskelbė palaikymą PCI Express 3.0 sąsajai. Pirmieji tokius sprendimus paskelbė ASRock, MSI ir GIGABYTE. Tačiau toliau Šis momentas, rinkoje nėra visiškai jokių mikroschemų rinkinių, grafikos ir centrinių procesorių, kurie palaikytų PCI Express 3.0 sąsają.
Prisiminkite, kad PCI Express 3.0 standartas buvo patvirtintas praėjusiais metais. Jis turi daugybę pranašumų prieš savo pirmtakus, todėl nenuostabu, kad grafikos plokščių ir pagrindinių plokščių gamintojai nori tai kuo greičiau įdiegti savo sprendimuose. Tačiau šiuo metu esami mikroschemų rinkiniai iš Intel kompanijos ir AMD palaiko tik PCI Express 2.0 standartą. Vienintelė viltis artimiausiu metu pasinaudoti PCI Express 3.0 sąsaja yra naujieji „Intel Ivy Bridge“ procesoriai, apie kuriuos planuojama paskelbti tik kitų metų kovo-balandžio mėnesiais. Šie procesoriai turi integruotą PCI Express 3.0 magistralės valdiklį, tačiau juo galės naudotis tik grafikos lustai, nes kiti komponentai naudoja mikroschemų rinkinio valdiklį.
.jpg)
Atminkite, kad reikalas neapsiriboja tik procesoriaus pakeitimu. Reikia papildomo atnaujinimo BIOS nustatymai ir mikroschemų rinkinio programinė įranga. Be to, pagrindinėse plokštėse su keliais PCI Express x16 lizdais kyla problemų dėl „jungiklių“ - mažų mikroschemų, kurios yra šalia kiekvieno lizdo ir yra atsakingos už operatyvų tam skirtų linijų skaičiaus pertvarkymą. Šie „jungikliai“ taip pat turi būti suderinami su PCI Express 3.0 sąsaja. Reikėtų pažymėti, kad nForce 200 arba Lucid tilto lustai palaiko tik PCI Express 2.0 standartą ir negali dirbti su PCI Express 3.0 specifikacija.
Paskutinis argumentas – šiuo metu pagrindinių plokščių gamintojai neturi inžineriniai pavyzdžiai nauji procesoriai Intel linija Ivy Bridge arba nauji grafikos lustai, palaikantys PCI Express 3.0 specifikaciją aparatūros lygiu. Todėl paskelbtas suderinamumas su šia didelės spartos sąsaja yra teorinis ir šiuo metu negali būti patvirtintas praktiškai.
Taigi PCI Express 3.0 specifikacijos palaikymas šiuolaikinėmis pagrindinėmis plokštėmis yra grynai rinkodaros triukas, kurio naudos vartotojas galės gauti tik po kelių mėnesių pakeitęs procesorių ir atnaujinęs programinės įrangos komponentus.
Dėmesio!Šis straipsnis yra apie PCI magistralę ir jos PCI64 bei PCI-X darinius! Nepainiokite jos su naujesne padanga („PCI Express“), kuri visiškai nesuderinama su padangomis, aprašytomis šiame DUK.
PCI 2.0- pirmoji pagrindinio standarto versija, kuri buvo plačiai naudojama, buvo naudojamos tiek kortelės, tiek lizdai, kurių signalo įtampa buvo tik 5 V. PCI 2.1- nuo 2.0 skyrėsi galimybe vienu metu veikti kelis magistralinius pagrindinius įrenginius (vadinamasis konkurencinis režimas), taip pat universalių išplėtimo plokščių, galinčių veikti tiek 5V, tiek 3,3 V lizduose, išvaizda. Galimybė dirbti su 3,3 V kortelėmis ir atitinkamų maitinimo linijų buvimas 2.1 versijoje buvo neprivalomas, atsirado PCI66 ir PCI64 plėtiniai.
PCI 2.2- pagrindinės magistralės standarto versija, leidžianti prijungti išplėtimo plokštes su 5V ir 3,3V signalo įtampa. 32 bitų šių standartų versijos buvo labiausiai paplitęs lizdų tipas tuo metu, kai buvo parašytas DUK. Naudojami 32 bitų, 5V tipo lizdai.
Išplėtimo kortelės, pagamintos pagal šiuos standartus, turi universali jungtis ir gali dirbti beveik visuose vėlesniuose PCI magistralės lizduose, o kai kuriais atvejais ir 2.1 lizduose.
PCI 2.3 - kita versija Bendras PCI magistralės standartas, šį standartą atitinkantys išplėtimo lizdai nesuderinami su 5 V PCI kortelėmis, nepaisant to, kad ir toliau naudojami 32 bitų 5 V raktų lizdai. Išplėtimo plokštės turi universalią jungtį, tačiau negali veikti ankstesnių versijų 5 V lizduose (iki 2.1 imtinai).
Primename, kad maitinimo įtampa (ne signalas!) 5V yra saugoma absoliučiai visose PCI magistralės jungčių versijose.
PCI 64- pagrindinio PCI standarto išplėtimas, įdiegtas 2.1 versijoje, padvigubinant duomenų linijų skaičių ir atitinkamai pralaidumą. PCI64 lizdas yra išplėstinė įprasto PCI lizdo versija. Formaliai 32 bitų kortelių su 64 bitų lizdais suderinamumas (atsižvelgiant į tai, kad yra bendra palaikoma signalo įtampa) yra baigtas, o 64 bitų kortelės su 32 bitų lizdais suderinamumas yra ribotas (bet kuriuo atveju, bus prarastas veikimas), tikslius duomenis kiekvienu konkrečiu atveju galite rasti įrenginio specifikacijose.
Pirmosiose PCI64 versijose (pagamintose iš PCI 2.1) buvo naudojamas 64 bitų 5 V PCI lizdas ir veikė 33 MHz dažniu.
PCI 66- PCI standarto, kuris pasirodė 2.1 versijoje, plėtinys su 66 MHz laikrodžio dažnio palaikymu, taip pat PCI64, leidžia dvigubai padidinti pralaidumą. Pradedant nuo 2.2 versijos, naudojami 3,3 V lizdai (32 bitų versijos asmeniniame kompiuteryje beveik nerasta), kortelės turi universalų arba 3,3 V formos koeficientą. (Taip pat buvo sprendimų, pagrįstų 2.1 versija, atsitiktinai retai PC 5V 66MHz rinkoje, tokie lizdai ir plokštės buvo suderinami tik vienas su kitu)
PCI 64/66- Minėtų dviejų technologijų derinys gali keturis kartus padidinti duomenų perdavimo spartą, palyginti su pagrindiniu PCI standartu, ir naudoja 64 bitų 3,3 V lizdus, suderinamus tik su universaliomis ir 3,3 V 32 bitų išplėtimo plokštėmis. PCI64/66 kortelės turi universalų (ribotą suderinamumą su 32 bitų lizdais) arba 3,3 V formos koeficientą (pastarasis variantas iš esmės nesuderinamas su populiarių standartų 32 bitų 33 MHz lizdais)
Šiuo metu terminas PCI64 reiškia būtent PCI64/66, nes 33MHz 5V 64 bitų lizdai nebuvo naudojami ilgą laiką.
PCI-X 1.0- PCI64 išplėtimas pridedant du naujus veikimo dažnius, 100 ir 133 MHz, taip pat atskiras transakcijų mechanizmas, siekiant pagerinti našumą, kai vienu metu veikia keli įrenginiai. Paprastai atgal suderinamas su visomis 3,3 V ir universaliosiomis PCI kortelėmis.
PCI-X kortelės paprastai yra įdiegtos 64 bitų 3.3B formatu ir turi ribotą atgalinį suderinamumą su PCI64/66 lizdais, o kai kurios PCI-X kortelės yra universalaus formato ir gali veikti (nors tai beveik neturi praktinės vertės) su įprastu PCI 2.2/2.3.
Sudėtingais atvejais, norėdami visiškai pasitikėti pasirinktos pagrindinės plokštės ir išplėtimo plokštės derinio veikimu, tokiu atveju turite pažvelgti į abiejų įrenginių gamintojų suderinamumo sąrašus.
PCI-X 2.0- toliau plečiamos PCI-X 1.0 galimybės, pridedami 266 ir 533 MHz spartos, taip pat pariteto klaidų taisymas duomenų perdavimo metu (ECC). Leidžia padalinti į 4 nepriklausomas 16 bitų magistrales, kurios naudojamos tik įterptosiose ir pramonines sistemas, signalo įtampa sumažinama iki 1,5 V, tačiau jungtys yra suderinamos su visomis kortelėmis, naudojančiomis 3,3 V signalo įtampą.
PCI-X 1066 / PCI-X 2133- numatomos būsimos PCI-X magistralės versijos su atitinkamais 1066 ir 2133 MHz veikimo dažniais, iš pradžių skirtomis 10 ir 40 Gbit Ethernet adapteriams prijungti.
Visiems PCI-X magistralės variantams taikomi šie prie kiekvienos magistralės prijungtų įrenginių skaičiaus apribojimai:
66 MHz – 4
100 MHz – 2
133MHz - 1 (2, jei vienas arba abu įrenginiai nėra išplėtimo plokštėse, bet jau yra integruoti vienoje plokštėje kartu su valdikliu)
266,533 MHz ir daugiau -1.
Štai kodėl kai kuriose situacijose, siekiant užtikrinti kelių stabilumą įdiegtų įrenginių reikia apriboti maksimalus dažnis naudotos PCI-X magistralės veikimas (paprastai tai atlieka trumpikliai)
Kompaktiškas PCI- Pramoniniuose ir įterptiniuose kompiuteriuose naudojamų jungčių ir išplėtimo plokščių standartas. Mechaniškai nesuderinamas su jokiais „bendraisiais“ standartais.
MiniPCI- plokščių ir jungčių, skirtų integravimui į nešiojamuosius kompiuterius, standartas (dažniausiai naudojamas adapteriams). bevielis tinklas) ir tiesiai į paviršių. Jis taip pat mechaniškai nesuderinamas su niekuo kitu, išskyrus save.
PCI išplėtimo kortelių tipai:
Kortelių ir lizdų konstrukcijų suvestinė lentelė, atsižvelgiant į standarto versiją:
Kortelių ir lizdų suderinamumo lentelė, atsižvelgiant į versiją ir dizainą:
| Kortelės | ||||||||
| Lizdai | PCI 2.0/2.1 5B | Bendrasis PCI 2.1 | PCI 2.2/2.3 universalus | PCI64/5B (33 MHz) |
PCI64/universalus | PCI64/3.3B | PCI-X/3.3B | PCI-X universalus |
| PCI 2.0 | Suderinamas | Suderinamas | Nesuderinamas | Ribotas suderinamumas su našumo praradimu | Nesuderinamas | |||
| PCI 2.1 | Suderinamas | Suderinamas | Ribotas suderinamas | Ribotas suderinamumas su našumo praradimu | Ribotas suderinamumas su našumo praradimu | Nesuderinamas | ||
| PCI 2.2 | Suderinamas | Ribotas suderinamumas su našumo praradimu | Ribotas suderinamumas su našumo praradimu | Nesuderinamas | Nesuderinamas | Ribotas suderinamumas su našumo praradimu | ||
| PCI 2.3 | Nesuderinamas | Ribotas suderinamas | Suderinamas | Nesuderinamas | Ribotas suderinamumas su našumo praradimu | Nesuderinamas | Nesuderinamas | Ribotas suderinamumas su našumo praradimu |
| PCIB 64/5B (33MHz) |
Suderinamas | Suderinamas | Ribotas suderinamas | Suderinamas | Ribotas suderinamumas su našumo praradimu | Nesuderinamas | Nesuderinamas | Ribotas suderinamumas su našumo praradimu |
| PCI64/3.3B | Nesuderinamas | Ribotas suderinamas | Suderinamas | Nesuderinamas | Suderinamas | Suderinamas | Ribotas suderinamumas su našumo praradimu | Ribotas suderinamumas su našumo praradimu |
| PCI-X | Nesuderinamas | Ribotas suderinamas | Suderinamas | Nesuderinamas | Suderinamas | |||
„Intel“ ir jos partnerių sukurta PCI Express nuoseklioji magistralė skirta pakeisti lygiagrečią PCI magistralę ir jos išplėstinį bei specializuotą variantą AGP. Nepaisant panašių pavadinimų, PCI ir PCI Express magistralės turi mažai bendro. PCI naudojamas lygiagretaus duomenų perdavimo protokolas nustato magistralės pralaidumo ir dažnio ribas; PCI Express naudojamas nuoseklusis duomenų perdavimas užtikrina mastelį (specifikacijose aprašomi PCI Express 1x, 2x, 4x, 8x, 16x ir 32x diegimai). Šiuo metu aktuali padangų versija su indeksu 3.0.
PCI-E3.0
2010 m. lapkritį PCI-SIG organizacija, standartizuojanti PCI Express technologiją, paskelbė apie PCIe Base 3.0 specifikacijos priėmimą.
Pagrindinis skirtumas nuo ankstesnių dviejų PCIe versijų gali būti laikomas pakeista kodavimo schema - dabar vietoj 8 bitų Naudinga informacija iš 10 perduodamų bitų (8b / 10b) magistrale galima perduoti 128 bitus naudingos informacijos iš 130 siunčiamų bitų, t.y. Naudingosios apkrovos santykis yra beveik 100%. Be to, duomenų perdavimo sparta išaugo iki 8 GT/s. Prisiminkite, kad ši PCIe 1.x vertė buvo 2,5 GT/s, o PCIe 2.x – 5 GT/s.
Dėl visų minėtų pakeitimų magistralės pralaidumas padidėjo dvigubai, palyginti su PCI-E 2.x magistrale. Tai reiškia, kad bendras PCIe 3.0 magistralės pralaidumas 16x konfigūracijoje pasieks 32 Gb / s. Pirmieji procesoriai buvo aprūpinti PCIe 3.0 valdikliu Intel procesoriai remiantis Ivy Bridge mikroarchitektūra.
Nepaisant PCI-E 3.0 pralaidumo daugiau nei tris kartus, palyginti su PCI-E 1.1, tų pačių vaizdo plokščių našumas naudojant skirtingas sąsajas nedaug skiriasi. Žemiau esančioje lentelėje pateikiami bandymo rezultatai GeForce GTX 980 įvairiuose bandymuose. Matavimai atlikti su tais pačiais grafiniais parametrais, ta pačia konfigūracija, BIOS nustatymuose pakeista PCI-E magistralės versija.
PCI Express 3.0 ir toliau yra suderinamas su ankstesnės versijos PCIe.
PCI-E 2.0
2007 metais buvo priimta nauja PCI Express magistralės specifikacija - 2.0, kurios pagrindinis skirtumas yra dvigubas kiekvienos perdavimo linijos pralaidumas kiekviena kryptimi, t.y. Populiariausios PCI-E 16x versijos, naudojamos vaizdo plokštėse, atveju pralaidumas yra 8 Gb / s kiekviena kryptimi. Pirmasis mikroschemų rinkinys su PCI-E palaikymas 2.0 tapo Intel X38.
PCI-E 2.0 yra visiškai suderinamas su PCI-E 1.0, t.y. visi esami įrenginiai PCI-E sąsaja 1.0 lizdai gali veikti PCI-E 2.0 lizduose ir atvirkščiai.
PCI-E 1.1
Pirmoji PCI Express sąsajos versija, pristatyta 2002 m. Teikiamas 500 MB / s pralaidumas vienoje eilutėje.
Skirtingų kartų PCI-E darbo greičio palyginimas
PCI magistralė veikia 33 arba 66 MHz dažniu ir užtikrina 133 arba 266 MB/s pralaidumą, tačiau šis dažnių juostos plotis dalijamas visiems PCI įrenginiams. Dažnis, kuriuo veikia PCI Express 1.1 magistralė, yra 2,5 GHz, o tai suteikia 2500 MHz / 10 * 8 = 250 * 8 Mbps = 250 Mbps informacijos) kiekvienam PCI Express 1.1 x1 įrenginiui viena kryptimi. Jei yra kelios linijos, norint apskaičiuoti pralaidumą, 250 Mb / s reikšmę reikia padauginti iš eilučių skaičiaus ir iš 2, nes. PCI Express yra dvikryptė magistralė.
| PCI Express 1.1 juostų skaičius | Pralaidumas viena kryptimi | Bendras pralaidumas |
| 1 | 250 MB/s | 500 MB/s |
| 2 | 500 Mb/s | 1 GB/s |
| 4 | 1 GB/s | 2 GB/s |
| 8 | 2 GB/s | 4 GB/s |
| 16 | 4 GB/s | 8 GB/s |
| 32 | 8 GB/s | 16 GB/s |
Pastaba! Neturėtumėte bandyti įdėti PCI Express kortelės į PCI lizdą, ir atvirkščiai, PCI kortelės nėra įdiegtos į PCI Express lizdus. Tačiau, pavyzdžiui, PCI Express 1x kortelę galima įdiegti ir greičiausiai ji normaliai veiks PCI Express 8x arba 16x lizde, bet ne atvirkščiai: PCI Express 16x kortelė netilps į PCI Express 1x lizdą.
Šiame straipsnyje paaiškinsime PCI magistralės sėkmės priežastis ir apibūdinsime ją pakeisiančią didelio našumo technologiją – PCI Express magistralę. Taip pat apžvelgsime kūrimo istoriją, PCI Express magistralės techninės ir programinės įrangos lygius, jos įgyvendinimo ypatybes ir išvardinsime privalumus.
Kai 1990-ųjų pradžioje ji pasirodė, tada pati Techninės specifikacijos gerokai pranoko visas iki tol egzistavusias magistrales, tokias kaip ISA, EISA, MCA ir VL-bus. Tuo metu PCI magistralė (Peripheral Component Interconnect – periferinių komponentų sąveika), veikianti 33 MHz dažniu, puikiai tiko daugumai. periferiniai įrenginiai. Tačiau šiandien situacija pasikeitė daugeliu atžvilgių. Visų pirma, žymiai padidėjo procesoriaus ir atminties taktiniai dažniai. Pavyzdžiui, procesorių taktinis dažnis išaugo nuo 33 MHz iki kelių GHz, o PCI veikimo dažnis išaugo tik iki 66 MHz. Tokių technologijų, kaip Gigabit Ethernet ir IEEE 1394B, atsiradimas kėlė grėsmę, kad visas PCI magistralės pralaidumas gali būti naudojamas vienam įrenginiui, paremtam šiomis technologijomis.
Tuo pačiu metu PCI architektūra turi nemažai pranašumų, palyginti su jos pirmtakais, todėl nebuvo racionalu ją visiškai peržiūrėti. Visų pirma, tai nepriklauso nuo procesoriaus tipo, palaiko buferio izoliaciją, magistralės įvaldymo technologiją (bus capture) ir PnP technologiją. Buferio izoliacija reiškia, kad PCI magistralė veikia nepriklausomai nuo vidinės procesoriaus magistralės, o tai leidžia procesoriaus magistralei veikti nepriklausomai nuo sistemos magistralės greičio ir apkrovos. Dėl magistralės fiksavimo technologijos periferiniai įrenginiai turi galimybę tiesiogiai valdyti duomenų perdavimo magistralėje procesą, o ne laukti pagalbos iš CPU kurie turėtų įtakos sistemos veikimui. Galiausiai, „Plug and Play“ palaikymas leidžia automatinis derinimas ir sukonfigūruoti jį naudojančius įrenginius bei vengti nerimauti su trumpikliais ir jungikliais, o tai gerokai sugriovė ISA įrenginių savininkų gyvenimą.
Nepaisant neabejotinos PCI sėkmės, šiuo metu ji susiduria su rimtomis problemomis. Tarp jų yra ribotas pralaidumas, duomenų perdavimo realiuoju laiku funkcijų trūkumas ir naujos kartos tinklo technologijų palaikymo trūkumas.
Įvairių PCI standartų lyginamosios charakteristikos
Pažymėtina, kad faktinis pralaidumas gali būti mažesnis nei teorinis dėl protokolo principo ir magistralės topologijos ypatybių. Be to, bendras pralaidumas paskirstomas visiems prie jo prijungtiems įrenginiams, todėl nei daugiau įrenginių sėdi autobuse, tuo mažiau pralaidumo tenka kiekvienam iš jų.
Tokie standartiniai patobulinimai kaip PCI-X ir AGP buvo sukurti siekiant pašalinti pagrindinį jo trūkumą – mažą taktinį dažnį. Tačiau padidinus laikrodžio dažnį šiuose įgyvendinimuose sumažėjo efektyvusis magistralės ilgis ir jungčių skaičius.
Naujos kartos magistralė PCI Express (arba sutrumpintai PCI-E) pirmą kartą buvo pristatyta 2004 m. ir buvo sukurta siekiant išspręsti visas problemas, su kuriomis susidūrė jos pirmtakas. Šiandien dauguma naujų kompiuterių turi PCI Express magistralę. Nors jie turi ir standartinius PCI lizdus, laikas, kai magistralė taps istorija, jau ne už kalnų.
PCI Express architektūra
Magistralės architektūra turi sluoksniuotą struktūrą, kaip parodyta paveikslėlyje.
Magistralė palaiko PCI adresavimo modelį, kuris leidžia su juo dirbti visoms šiuo metu esamoms tvarkyklėms ir programoms. Be to, PCI Express magistralė naudoja standartinį PnP mechanizmą, pateiktą ankstesniame standarte.
Apsvarstykite įvairių PCI-E organizavimo lygių paskirtį. Magistralės programinės įrangos lygiu generuojamos skaitymo / rašymo užklausos, kurios perduodamos transportavimo lygiu naudojant specialų paketų protokolą. Duomenų sluoksnis yra atsakingas už klaidų taisymą ir užtikrina duomenų vientisumą. Pagrindinis aparatūros sluoksnis susideda iš dvigubo vienakrypčio kanalo, susidedančio iš perdavimo ir priėmimo poros, bendrai vadinamo saitu. Bendras 2,5 Gb/s magistralės greitis reiškia, kad kiekvienos PCI Express juostos pralaidumas yra 250 Mb/s į abi puses. Jei atsižvelgsime į protokolo pridėtines išlaidas, kiekvienam įrenginiui yra apie 200 Mb / s. Šis pralaidumas yra 2–4 kartus didesnis nei buvo galima PCI įrenginiai. Ir, skirtingai nei PCI, jei pralaidumas paskirstomas visiems įrenginiams, tada jis patenka į kiekvieną įrenginį.
Iki šiol yra keletas PCI Express standarto versijų, kurios skiriasi savo pralaidumu.
PCI Express x16 magistralės pralaidumas skirtingiems PCI-E versijos, Gb/s:
- 32/64
- 64/128
- 128/256
PCI-E magistralės formatai
Šiuo metu galimi įvairūs PCI Express formatų variantai, priklausomai nuo platformos paskirties – stacionaraus kompiuterio, nešiojamojo kompiuterio ar serverio. Serveriai, kuriems reikalingas didesnis pralaidumas, turi daugiau PCI-E lizdų, o tie lizdai turi daugiau magistralinių tinklų. Priešingai, nešiojamieji kompiuteriai gali turėti tik vieną eilutę vidutinio greičio įrenginiams.
Vaizdo plokštė su PCI Express x16 sąsaja.
PCI Express išplėtimo plokštės yra labai panašios į PCI korteles, tačiau PCI-E jungtys yra labiau sukibusios, kad būtų užtikrinta, jog kortelė neišslys iš lizdo dėl vibracijos ar gabenimo metu. Yra keletas PCI Express lizdų formos faktorių, kurių dydis priklauso nuo naudojamų juostų skaičiaus. Pavyzdžiui, autobusas su 16 eismo juostų vadinamas PCI Express x16. Nors bendras eismo juostų skaičius gali siekti net 32, praktiškai dauguma pagrindinių plokščių šiais laikais yra aprūpintos PCI Express x16 magistrale.
Mažesnės formos kortelės gali būti prijungtos prie didesnės formos lizdų, nepakenkiant našumui. Pavyzdžiui, PCI Express x1 kortelę galima prijungti prie PCI Express x16 lizdo. Kaip ir PCI magistralės atveju, norėdami prijungti įrenginius, jei reikia, galite naudoti PCI Express plėtinį.
Jungčių išvaizda įvairių tipų ant pagrindinė plokštė. Iš viršaus į apačią: PCI-X lizdas, PCI Express x8 lizdas, PCI lizdas, PCI Express x16 lizdas.
Express kortelė
„Express Card“ standartas siūlo labai paprastą būdą pridėti prie sistemos techninę įrangą. Tikslinė „Express Card“ modulių rinka yra nešiojamieji kompiuteriai ir maži kompiuteriai. Skirtingai nuo tradicinių išplėtimo plokščių staliniai kompiuteriai, Express kortelė gali prisijungti prie sistemos bet kuriuo metu, kai kompiuteris veikia.
Viena iš populiariausių „Express Card“ atmainų yra „PCI Express Mini Card“, sukurta kaip „Mini PCI“ formos kortelių pakaitalas. Šiuo formatu sukurta kortelė palaiko ir PCI Express, ir USB 2.0. PCI Express Mini kortelės matmenys yra 30×56 mm. PCI kortelė„Express Mini“ kortelę galima prijungti prie „PCI Express x1“.
PCI-E pranašumai
PCI Express technologija įgijo pranašumų prieš PCI šiose penkiose srityse:
- Geresnis našumas. Tik viena juosta PCI Express pralaidumas yra dvigubai didesnis nei PCI. Šiuo atveju pralaidumas didėja proporcingai linijų skaičiui magistralėje, maksimali suma kurių gali būti iki 32. Papildomas privalumas – informaciją magistrale galima vienu metu perduoti abiem kryptimis.
- Įvesties-išvesties supaprastinimas. „PCI Express“ naudojasi magistralėmis, tokiomis kaip AGP ir PCI-X, tuo pačiu siūlydama ne tokią sudėtingą architektūrą ir gana paprastą įgyvendinimą.
- Sluoksniuota architektūra. PCI Express siūlo architektūrą, kuri gali prisitaikyti prie naujų technologijų be didelių programinės įrangos atnaujinimų.
- Naujos kartos I/O technologijos. „PCI Express“ suteikia naujų galimybių gauti duomenis, pasitelkus sinchroninio duomenų perdavimo technologiją, kuri užtikrina, kad informacija būtų gauta laiku.
- Naudojimo paprastumas. PCI-E labai supaprastina naudotojo atliekamus sistemos atnaujinimus ir išplėtimus. Papildomi formatai Express lentos, pvz., „ExpressCard“, labai padidina galimybę prie serverių ir nešiojamų kompiuterių pridėti didelės spartos periferinius įrenginius.
Išvada
PCI Express yra magistralės technologija, skirta periferiniams įrenginiams prijungti, pakeičianti tokias technologijas kaip ISA, AGP ir PCI. Jo naudojimas žymiai padidina kompiuterio našumą, taip pat vartotojo galimybes plėsti ir atnaujinti sistemą.