Шина PCI Express

Шина PCI (Peripheral Component Interconnect) широко используется в качестве универсальной шины ввода/вывода уже на протяжении более десяти лет, однако сегодня она уже вплотную подошла к своим пределам. Расширения стандарта PCI, типа 64-битных слотов и тактовой частоты 66 МГц или 100 МГц, слишком дороги и вряд ли успеют угнаться за растущими потребностями в высокой пропускной способности в следующие несколько лет.

В качестве замены устаревающей PCI выдвинут интерфейс шины ввода/вывода третьего поколения (3rd Generation IO, 3GIO), которая не так давно была переименована в шину PCI Express. Поддерживать новую технологию будут как чипсет Intel Grantsdale, так и новая версия Microsoft Windows, названная Longhorn. Этот новый интерфейс PCI будет служить компьютерной индустрии следующие десять лет.

PCI Express - интерфейс последовательной передачи данных высокоскоростных последовательных шин и их модификаций. Переход от синхронных параллельных шин к гигагерцовым последовательным является сейчас одним из наиболее интенсивных процессов в развитии компьютерной техники. Например шины USB, FireWiге и SerialATA, являются одними из ранних и наиболее распространенных примеров тенденции такого перехода. Еще более быстродействующая шина - PCI Express, и на её основе строятся новейшие интерфейсные технологии от различных компаний (например Rambus).

В то время как процессоры уже не первый год успешно движутся в направлении параллельных архитектур (SIMD-расширения, суперскалярность, конвейеризация, Hyper Treading и многоядерность), шины передачи данных не менее успешно переходят на последовательные решения. Причины обеих тенденций схожи и довольно просты - необходимо сбалансировано наращивать производительность всех компонентов компьютеров, однако не всякие существующие решения способны эффективно масштабироваться. Микропроцессорам проще работать с параллельными шинами передачи данных, так они обеспечивают лучшую производительность при меньшей частоте, но, к сожалению, их тяжело масштабировать на высокие частоты - при этом сильно повышаются требования к физической разводке шины, заметно возрастает латентность (чтобы синхронизировать "одновременные" сигналы во всех проводах шины), да и места они занимают много, например, шлейфы IDE (UltraATA) и SerialATA. Поскольку себестоимость производства чипа сегодня все равно выходит примерно одинаковой то порой дешевле делать более сложный кристалл контроллера шины, чем золотые контакты и многочисленные проводники на печатной плате. Поэтому стремление разработчиков перейти на параллельные шины довольно естественно - хотя бы с точки зрения экономии контактов и места на разводку шины. С другой стороны последовательную шину гораздо проще заставить работать на повышенных тактовых частотах, поэтому удается значительно поднять производительность. Более того, отличная масштабируемость последовательных шин вроде PCI Express относительно легко достигается путём как повышения частоты работы, так и добавлением нескольких последовательных линий к шине.

Дата добавления: 2014-01-05