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 。
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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 。
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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 。
【PCI 64、PCI-X、PCI-E插槽之间都有什么区别?】