PCI总线和PCIE总线的差异

2013-12-04 13:49:24来源: 互联网

由于公司产品一直以X86架构为基础发展,在前几年中一直受到ASIC、NP架构等厂商的攻击,但是随着技术的发展,在PCI-E架构出现后,效率的瓶颈得以突破。

  最初PCI总线是32bit,33Mhz,这样带宽为133Mbps。

  接着因为在服务器领域传输要求Intel把总线位数提高到64,这样又出现了2种PCI总线,分别为64bit/33Mhz和64bit/66Mhz,当然带宽分别翻倍了,为266Mbps和533Mbps,这个比较通常的名称应该是pci-64,但这好像是intel自己做的,没有行业标准。

  稍后一段时间,在民用领域,单独开发出了AGP,32bit,66Mhz,这样带宽为266Mbps,再加上后来AGP2.0的2X和4X标准,最高4X的带宽高达1Gbps,但是这个只是为显卡设计的。

  同时服务器领域也没闲着,几家厂商联合制定了PCI-X,这个就是真正PCI下一代的工业标准了,其实也没什么新意,就是64bit,133Mhz版本的PCI,那这样带宽就为1Gbps,后来PCI-X 2.0,3.0又分别提升频率,经历过266Mhz,533Mhz,甚至1GMhz,各位自己算带宽吧,我乘法学的不好,这个带宽可以说是非常足够的了,不过这个时候PCI也面临一些问题:一方面是频率提高造成的并行信号串扰,另一方面是共享式总线造成的资源争用,总之也就是说虽然规格上去了,但实际效果可能跑不了这些指标。

  然后就是我们目前的明星pci-E了,这个标准应该是和pci-X同时出现的,但是由于当时用不到这么高带宽,并且不像pci-X一样兼容老pci板卡,所以一直没什么发展,直到最近民用领域显卡带宽又不够了,服务器领域对pci-X也觉得不爽了,pci-E才真正显出优势来,目前这个标准应该会替代agp和pci-X,成为民用和服务器两大领域的统一标准。

PCI-E标准的最大特点就是串行总线,和普通pci的区别类似于ide和sata的区别,具体说起来就比较麻烦了,简单来看指标的话,频率为2.5Ghz(这个恐怖,串行的好处,同样因为串行,位宽就没意义了,但是据说是什么8bit/10bit的传输),带宽 pci-E 1X单向传输250MBps,双向也就500了,同时pci-e的倍速最高可达16X,多少就自己乘吧,要注意的是pci-e不存在共享问题,也就是说挂在总线上的任何一个设备都会达到这个速度而不是所有设备带宽的总合。下面引用一篇文章的一段,感兴趣的自己看一下:

  在工作原理上,PCI Express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PCI Express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,PCI Express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PCI Express拥有4根传输线路,其中2线用于数据发送,2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/10b编码的内嵌时钟技术,时钟信息被直接写入数据流中,这比PCI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(Peer to Peer,也被简称为P2P),每个PCI Express设备都有自己的专用连接,这样就无需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系统中司空见惯。

  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×1 B/8bit×8b/10b=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PCI Express ×1模式。如果使用两个通道捆绑的×2模式,PCI Express便可提供1GBps的有效数据带宽。依此类推,PCI Express ×4、×8和×16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133MBps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。

  在PCI-E架构出现后,X86架构的产品有机会能和ASIC、NP架构的产品在性能上做抗衡,同时由于X86架构的产品在设计和开发上的便利性,产品竞争能力将进一步提高。

关键字:PCI总线  PCIE总线

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2013/1204/article_21554.html
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