从PCI、PCI-X到PCI-Express之间的连接
本内容介绍了pci总线/pci-x接口及pci-pci-express的知识，讲解了从pci、pci-x到pci-express之间的连接
pci总线 pci总线是一种不依附于某个具体处理器的局部总线。从结构上看，pci是在cpu和原来的系统总线之间插入的一级总线，具体由一个桥接电路实现对这一层的管理，并实现上下之间的接口以协调数据的传送。管理器提供了信号缓冲，使之能支持10种外设，并能在高时钟频率下保持高性能。pci总线也支持总线主控技术，允许智能设备在需要时取得总线控制权，以加速数据传送。pci总线系统要求有一个pci控制卡，它必须安装在一个pci插槽内。这种插槽是目前主板带有最多数量的插槽类型，在当前流行的台式机主板上，atx结构的主板一般带有5~6个pci插槽，而小一点的matx主板也都带有2~3个pci插槽。根据实现方式不同，pci控制器可以与cpu一次交换32位或64位数据，它允许智能pci辅助适配器利用一种总线主控技术与cpu并行地执行任务。pci允许多路复用技术，即允许一个以上的电子信号同时存在于总线之上。
在目前的结构中，外围设备（网络，存储和视频）使用像pci或pci-x那样的平行总线来连接的。平行总线已从32位33兆的pci发展到了64位133兆的pci-x.随着平行总线的时钟速率的增加这些总线支持的插槽数目就减少。平行总线通常包含地址/数据信号和一些边带信号。边带信号用来表示总线上数据的方向和事务处理的类型，还能用于表示中断或总线主控请求。一个典型的64位pci-x总线在总共127个信号管脚中可包含64条地址/数据线和33个左右的边带信号。
pci-x接口
pci-x接口是并连的pci总线（peripheral components interconnect）的更新版本，仍采用传统的总线技术，不过有更多数量的接线针脚， 同时，如前所述的所有的连接装置会共享所有可用的频宽。与原先pci接口所不同的是：一改过去的32位，pci-x采用64位宽度来传送数据，所以频宽自动就倍增两倍，而扩充槽的长度当然就不可避免 的加大了，除此之外，其余的包含传输通讯协议、讯号和标准的接头格式都一并兼容，好处是3.3伏特的32位pci适配卡可以用在pci-x扩充槽上，当然如果 你愿意，也可以将64位pci-x适配卡接在32位pci扩充槽上，不过，频宽速度将会大减。
由于网络、存储和视频的带宽需求已经增长，一些设计师们正着眼于把点到点的结构作为有潜力的解决方案。在基于总线的结构中，带宽是由总线中所有的设备来共享的。在pci-express 点到点的结构中，每个设备都由一个专用连接而不必要共享带宽。点到点的结构还有其它的优点。一个典型的pci-express连接使用两个lvds（低电压差分信号）对，一对用于发送，一对用于接收。在这个结构中没有边带信号。下面的图显示了一个点到点的通道，它有两个差分对（一个发送一个接收）和一个地信号。一个pci-express通道在每个方向同时以2.5gb/s传送数据并使用8b/10b编码。
pci express
pci express的接口根据总线位宽不同而有所差异，包括x1、x4、x8以及x16（x2模式将用于内部接口而非插槽模式）。较短的pci express卡可以插入较长的pci express插槽中使用。pci express接口能够支持热拔插，这也是个不小的飞跃。pci express卡支持的三种电压分别为+3.3v、3.3vaux以及+12v.用于取代agp接口的pci express接口位宽为x16,将能够提供5gb/s的带宽，即便有编码上的损耗但仍能够提供4gb/s左右的实际带宽，远远超过agp 8x的2.1gb/s的带宽。
pci-express提供了超越总线型pci-x的一些优点。优点之一是为应用裁剪带宽的能力。pci-express信道能聚集以增加总带宽。pci-express通道的有效组合为x1,x2,x4,x8,x16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10gb以太网控制器可以使用4条pci-express通道来与控制器的带宽相匹配。由于pci-express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-express使用消息传递来处理一些pci所提供的边带信号。
pci-express还提供了把大的信道分成小的信道的能力。一个8通道的pci-express连接能分为二个4通道的连接，四个2通道的连接，或八个1通道的连接。pci-express另一个优点是减少通道所需的信号数目。在传统的pci中约有127个管脚。如果芯片厂商有兴趣提供多个pci总线来增加额外的带宽，那么他们要为每段总线增加127个管脚。相比之下，4通道的pci-express连接是20个管脚。这对芯片厂商会造成重复pci总线的困难，其主要成本之一是封装。一个有趣的度量单位是每管脚的带宽。全部管脚计数包括芯片厂商使用不同的技术所需要的地址、数据、边带、电源和地线连接。由于pci-express的可扩展，它的每管脚的带宽从1信道至16信道保持相同。
用于母板的器件从pci到pci-express的转变将在2004年出现。转向pci-express的主要驱动力是每管脚的带宽，可扩展性，和带宽。从软件的观点pci-express看起来就象pci.pci-express的设计师们要维持与为pci设备编写的所有软件都兼容。一个仍要回答的问题是何时我们可以看到基于pci-express的插板。现在标准已有了，这只不过是市场采用率的事情了。
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在目前的结构中，外围设备（网络，存储和视频）使用像pci或pci-x那样的平行总线来连接的。平行总线已从32位33兆的pci发展到了64位133兆的pci-x.随着平行总线的时钟速率的增加这些总线支持的插槽数目就减少。平行总线通常包含地址/数据信号和一些边带信号。边带信号用来表示总线上数据的方向和事务处理的类型，还能用于表示中断或总线主控请求。一个典型的64位pci-x总线在总共127个信号管脚中可包含64条地址/数据线和33个左右的边带信号。
pci-x接口
pci-x接口是并连的pci总线（peripheral components interconnect）的更新版本，仍采用传统的总线技术，不过有更多数量的接线针脚， 同时，如前所述的所有的连接装置会共享所有可用的频宽。与原先pci接口所不同的是：一改过去的32位，pci-x采用64位宽度来传送数据，所以频宽自动就倍增两倍，而扩充槽的长度当然就不可避免 的加大了，除此之外，其余的包含传输通讯协议、讯号和标准的接头格式都一并兼容，好处是3.3伏特的32位pci适配卡可以用在pci-x扩充槽上，当然如果 你愿意，也可以将64位pci-x适配卡接在32位pci扩充槽上，不过，频宽速度将会大减。
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pci express
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