我来分享PCI( 二 ) _总线

受到PCI-X 2.0成功的鼓舞， PCI-SIG组织在2002年1 1月宣布将开发PCI-X 3.0标准，也就是PCI-X 1066 。据悉，该标准将工作在1066MHz的高频上，共享带宽达到8.4Gbps ，每个设备至少都拥有1.06Gbps带宽。但十分可惜，这项计划后来并没有下文，原因很可能在于遭遇来自PC！Express阵营的冲击。

PCI-E
在200 1年的春季IDF论坛上，英特尔公司提出3GIO（Third Generation I/OArchitecture ，第三代I/O体系）总线的概念，它以串行、高频率运作的方式获得高性能，而3GIO的体系设计也十分富有前瞻性，它将被设计为满足未来十年PC系统的性能需要。3GIO计划获得广泛响应，后来英特尔将它提交给PCI-SIG组织，于2002年4月更名为PCI Express（简称为“PCI-E“），并以标准的形式正式推出。它的效能十分惊人，仅仅是~16模式的显卡接口就能够获得惊人的8Gbps带宽。更重要的是， PCIExpress改良了基础架构，彻底抛离落后的共享结构，一个新的时代开始了。如图7-8所示的就是一条1 6xPCI-E接口插槽与普通PCI插槽的比较，从中可以看出，它只有一个缺口。
首先，在工作原理上， PCIExpress与并行体系的PCI没有任何相似之处，它采用串行方式传输数据，而依靠高频率来获得高性能，因此PCIExpress也一度被人称为“串行PCI” 。由于串行传输不存在信号干扰，总线频率提升不受阻碍， PCIExpress很顺利就达到2.5GHz 的超高工作频率。其次， PCI Express采用全双工运作模式，最基本的PCIExpress拥有4根传输线路，其中两线用于数据发送，两线用于数据接收，也就是发送数据和接收数据可以同时进行。相比之下， PCI总线和PCI-X总线在一个时钟周期内只能作单向数据传输，效率只有PCI Express的一半;加之PCI Express使用8b/1 0b编码的内嵌时钟技术，时钟信息被直接写入数据流中，这LhPCI总线能更有效节省传输通道，提高传输效率。第三， PCI Express没有沿用传统的共享式结构，它采用点对点工作模式（Peerto Peer ，也被简称为P2P），每个PCIExpress设备都有自己的专用连接，这样就无须向整条总线申请带宽，避免多个设备争抢带宽的糟糕情形发生，而此种情况在共享架构的PCI系统中却是经常可以见到的。

由于工作频率高达2.5GHz ，最基本的PCI Express总线可提供的单向带宽便达到250Mbps （2.5Gbps x 1B/8bitx 8b/1 0b=250Mbps），再考虑全双工运作，该总线的总带宽达到500Mbps—— 这仅仅是最基本的PCIExpress x 1模式。如果使用两个通道捆绑的?模式， PCI Express便可提供1 Gbps的有效数据带宽。依此类推， PCIExpress x4、?和? 6模式的有效数据传输速率分别达到2Gbps、4Gbps和8Gbps 。这与PCI总线可怜的共享式1 33Mbps速率形成极其鲜明的对比，更何况这些都还是每个PCI Express可独自占用的带宽。
除了带宽方面的优势外， PCI-E相比PCI-X总线来说，还具有一些其他方面的明显优势。首先它具有裁剪带宽的能力，信道可以聚集，以增加总带宽。PCI-E通道的有效组合为x1 ， x2、x4、x8、x 1 6和x32 ，可用的带宽直接与通道的数目成比例，通道数加倍带宽也加倍。一个10Gbps以太网控制器可以使用4条PCI-E通道来与控制器的带宽相匹配。由于PCI-E通道不是被多个设备共享的，它的结构本质上是可热替换的。PCI-E使用消息传递来处理一些PCI所提供的边带信号。
其次， PCI-E还提供了把大的信道分成小的信道的功能，一个8通道的PCI-E连接能分为两个4通道的连接， 4个2通道的连接，或8个l通道的连接。