PCI总线的未来发展
总线发展的趋势和特点
总线发展的趋势和特点
总线发展的趋势和特点如下：
1. 高速化：随着计算机技术和通信技术的不断进步，总线的传输速度越来越快。
从开始的几千字节每秒到现在的几十GB每秒，总线的传输速度已经显著提升。
2. 多样化：随着应用场景的增多，总线的种类也越来越多样化。
除了传统的数据总线、地址总线和控制总线，还有专门用于图形处理、存储设备、网络设备等的总线。
3. 可靠性：随着系统规模的增大和传输速度的提升，对于总线的可靠性要求也越来越高。
采用差分信号传输技术和纠错编码等手段，可以提高总线的抗干扰性和可靠性。
4. 灵活性：总线需要能够适应不同的设备和应用需求。
因此，总线的架构和协议要能够提供足够的灵活性，以满足不同设备的通信需求。
5. 可拓展性：随着设备数量和系统规模的增加，总线需要具有较高的可拓展性。
即使在多设备同时访问总线的情况下，总线能够保持高效的传输速度和低延迟。
总线发展的趋势和特点可以总结为高速化、多样化、可靠性、灵活性和可拓展性。
这些特点使得总线能够适应不断发展的技术和应用需求，并为计算机系统提供高
效的数据传输和通信能力。
pci术概念 -回复
pci术概念-回复什么是PCI？PCI是英文Peripheral Component Interconnect的缩写，中文翻译为外部设备插槽。
它是一种计算机总线标准，用于连接外部设备与计算机的主板。
PCI接口是由全球互联网协会（PCI-SIG）开发和发布的，已经成为现代计算机的重要组成部分。
PCI的发展与进化：PCI标准最初是在1992年发布的，随后的几年内，这一标准快速发展，逐渐替代了ISA（Industry Standard Architecture）总线接口。
在1995年，PCI2.0的标准问世，增加了电源管理和处理PCI总线主动管理和控制能力。
接下来的几年内，PCI标准不断发展，发布了PCI-X和PCI Express的版本，以满足不断增长的计算机性能需求。
PCI的工作原理：PCI接口采用多总线架构，也就是指在计算机主板上会有多个PCI插槽，每个插槽都能插入一个或多个PCI设备。
PCI总线上的每个插槽都有一个唯一的编号，用于识别各个设备。
当计算机主机启动时，会自动进行插槽号分配，以确定每个设备的地址。
PCI的传输速度：PCI总线的速度通常以MHz（百万赫兹）为单位表示，早期的PCI 1.0标准速度为33MHz，每个总线周期传输32位（4字节）数据。
这意味着在每个时钟周期内，总线可以传输32位的数据，因此其最大传输速率为133MB/s。
随着技术的进步，PCI标准的速度相继提高，PCI 2.0的速度可以达到66MHz，PCI-X可以达到133MHz，而PCI Express可以达到2.5GHz的速度。
PCI的设备类型和插槽：PCI设备通常可以分为使用不同插槽的不同类型，包括标准PCI插槽（32位和64位）、PCI-X插槽和PCI Express插槽。
这些插槽有不同的外形和针脚排列，以适应不同设备的连接需求。
PCI的优缺点：PCI接口的优点之一是其通用性，兼容性非常好。
几乎所有的计算机主板都会提供PCI插槽，这使得用户可以轻松地连接各种PCI设备。
pci和pcie的区别
pci和pcie的区别PCI和PCIe是两种常见的计算机总线接口标准，它们在数据传输速度、电气和机械规范以及用途等方面有所不同。
本文将详细介绍PCI和PCIe之间的区别。
一、基本概述1.1 PCI（Peripheral Component Interconnect）PCI是由英特尔于1993年推出的一种计算机扩展总线接口标准。
它通过将外部设备直接连接到计算机主板上来扩展计算机的功能。
1.2 PCIe（Peripheral Component Interconnect Express）PCIe是一种新一代的计算机扩展总线接口标准，它是对PCI的改进和升级。
PCIe使用更快、更可靠的串行通信，提供了更高的数据传输速度和更低的延迟。
二、主要区别2.1 速度和带宽PCIe比PCI具有更高的速度和带宽。
PCIe的速度可以通过增加通道数量来扩展，目前最高可达到PCIe 4.0 x16，理论带宽可达到16GB/s。
而PCI则较为固定，最高速度只能达到133MB/s。
2.2 电气规范PCIe采用差分信号传输，具有更好的抗干扰性能和更长的通信距离。
相比之下，PCI通过并行传输，对信号的干扰较为敏感。
2.3 机械规范PCIe插槽通常比PCI插槽更短且更窄，这使得主板设计更加紧凑。
此外，PCIe插槽具有扩展性，可以适应不同长度和规格的扩展卡。
2.4 软件兼容性PCIe兼容PCI软件驱动，但PCIe卡无法在PCI插槽中使用。
PCIe 卡需要支持并安装正确的驱动程序，以确保与主板的兼容性。
2.5 应用领域由于其较高的速度和带宽，PCIe在高性能计算、数据中心、图形处理、存储等领域得到广泛应用。
而PCI则主要用于低速、低带宽的外设连接。
三、发展趋势随着计算机应用的快速发展，对数据传输速度和带宽的需求也在不断增加。
因此，PCIe在新一代计算机和服务器中得到了广泛应用，逐渐取代了PCI。
当前，PCIe 4.0已基本成为主流标准，并且PCIe 5.0已经问世。
PCI总线原理
PCI即Peripheral Component Interconnect，中文意思是“外围器件互联”，是由PCISIG (PCI Special Interest Group)推出的一种局部并行总线标准。
在现在电子设备中应用非常广泛，下面我详细介绍下PCI总线的工作原理，希望对大家有所帮助。
♦PCI总线的过去现在和未来PCI总线是由ISA(Industy Standard Architecture)总线发展而来的，ISA并行总线有8位和16位两种模式，时钟频率为8MHz，总线带宽为：8bit*8MHz=64Mbps=8MB/s 或16bit*8MHz= 128Mbps =16MB/s。
在计算机出现初期的386/486时代，ISA总线的带宽已经算是很宽的了，满足CPU的需求可以说是绰绰有余了。
1987年，IBM公司推出32位MAC(MicroChannel Architecture)总线，总线带宽达到40MB/s，迫于IBM的压力，Compaq、AST、Epson、HP、Olivetti和NEL等9家公司联合于1988年9月推出EISA(Extended ISA)总线，EISA总线仍然保持ISA总线的8MHz时钟频率，但将总线位宽提高到32位，总线带宽为：32bit*8MHz=256Mbps = 32MB/s，并且与ISA总线完全兼容。
随着计算机技术的继续发展，CPU的处理速度越来越快，EISA总线的32MB/s 带宽已经满足不了CPU的需求，CPU外围总线带宽已经成为制约计算机处理能力继续提高的瓶颈。
1991年下半年，Intel公司首选提出PCI总线的概念，并与IBM、Compaq、AST、HP、DEC等100多家公司成立PCISIG组织，联合推出PCI总线。
PCI总线支持32位和64位两种位宽，时钟频率为33MHz，总线带宽：32bit*33MHz= 1056Mbps =132MB/s 或64bit*33MHz=2112Mbps=264MB/s。
PCIe当今的发展状况如何？
PCIe 当今的发展状况如何？
PCIe 发展历程
PCIe 当今的发展状况如何？PCI SIG 在2017 年9 月批准了PCIe Gen4 规范 1.0 版。
PCIe Gen5 规范已在2018 年 4 月底升级到0.7 版，并预计在2018 年9 月发布0.9 版。
与Gen4 相比，Gen5 规范的发展更加迅速。
如今，大部分新的设计活动仍以PCIe Gen3 或Gen4 为中心，现在深入探讨PCIe Gen5 设计还为时过早，所以目前我们将继续基于PCIe Gen3 和Gen4 进行探讨。
在深入探讨之前，我要指出PCIe Gen4 的一个有益特性，那就是它的时
钟抖动计算与Gen3 相同。
唯一的区别在于PCIe Gen4 的抖动限值为500fs rms，而Gen3 是1ps rms。
这意味着如果您使用PCIe Gen3 的计算方法来计算时钟抖动，并且得到的结果低于500fs rms，那幺您就可以作为时钟使用PCIe Gen4 。
PCIe 时钟vs. 网络时钟。
PCI Express总线技术的研究及其应用
PCI Express总线技术的研究及其应用1.引言未来计算机系统对带宽和扩展性的要求，已经远远超过第二代总线并行多挂结构所具备的能力。
微处理器、海量存储器、通讯、输入/输出信号处理及其他数据处理的数据吞吐量现以KMbps来衡量，并且还在不断的提高。
PCI总线日益成为高速系统与外设之间数据交换的瓶颈，PCI总线的带宽有限性及扩展局限性也日益显现出来，这些诸多不足已经越来越不能满足计算机系统实际应用的需求。
2.PCI/PCI-X性能瓶颈分析PCI总线技术自上个世纪90年代初期开始至今已为我们服务了十年有余，在这10多年中它的发展步伐相对来说是缓慢的，现行的并行PCI/PCI-X总线技术主要受到以下几个方面性能的限制:1) 数据传输速率低.虽然它的数据传输速度已经从32位的33MB/s发展到64位的266MB/s，现在已经出现533MB/s,但是还是从根本不能满足越来越复杂的多媒体数据实时传输的需求；2)它不能随着主频的提高或者电压的降低而灵活调整传输速率；3)它的同步时钟数据传输受单一上升沿限制，而信号路由规则又受到经济的FR4技术的制约，接口引脚过多，不利于将来发展。
所有这些限制都促使建立一个更高带宽、通用的I/O总线。
3.PCI Express 总线概述PCI Express 总线技术是不同于以往的PCI/PCI-X总线技术，PCI Express是Intel在2001年提出的第三代IO互连标准，用于取代PCI/PCI-X总线。
与传统的PCI/PCI-X总线相比，PCI Express用高速串行接口替代了PCI-X的并行接口，实现了传输方式从并行到串行的转变；采用点对点的串行连接方式，这个和以前的并行通道大为不同，它允许和每个设备建立独立的数据传输通道，不用再向整个系统请求带宽，这样也就轻松的到达了其他接口设备可望而不可及的高带宽；用点到点的基于Switch的交换式通讯替代了PCI-X的基于总线的通讯；用基于包的传输协议替代了PCI-X的基于总线的传输协议。
pci-e标准
pci-e标准PCI-E标准。
PCI-E（Peripheral Component Interconnect Express）是一种用于连接外部设备的计算机总线标准。
它是一种高速、高带宽的接口标准，为计算机主板和外部设备之间的数据传输提供了更快的速度和更高的效率。
PCI-E标准在计算机硬件领域具有重要的地位，下面我们将对PCI-E标准进行详细介绍。
首先，PCI-E标准的发展历程。
PCI-E标准最早由英特尔公司提出，并于2004年发布第一版规范。
随着技术的不断发展，PCI-E标准也不断更新，目前最新的版本是PCI-E 5.0，其传输速率可达32GT/s，比早期版本有了显著的提升。
PCI-E标准的不断更新，为计算机硬件的发展提供了强大的支持。
其次，PCI-E标准的特点。
PCI-E接口具有高速、高带宽、低延迟等特点。
与传统的PCI总线相比，PCI-E接口的传输速度更快，数据传输更稳定。
而且，PCI-E接口还支持热插拔功能，用户可以在不关闭计算机的情况下更换PCI-E设备，极大地提高了设备的可维护性和可扩展性。
此外，PCI-E接口还支持多通道数据传输，可以同时进行多个数据流的传输，提高了系统的整体性能。
再次，PCI-E标准的应用领域。
PCI-E接口广泛应用于各种计算机设备中，如显卡、网卡、存储控制器、扩展卡等。
特别是在高性能计算、数据中心、人工智能等领域，PCI-E接口更是不可或缺的重要组成部分。
随着云计算、大数据、物联网等技术的快速发展，PCI-E标准的应用领域将会越来越广泛。
最后，PCI-E标准的发展趋势。
随着计算机硬件性能的不断提升，对PCI-E接口的要求也越来越高。
未来，PCI-E标准将继续向着更高的速度、更大的带宽、更低的延迟方向发展。
同时，随着新技术的不断涌现，如光纤传输、无线传输等，PCI-E标准的发展也将不断受到挑战和改变。
综上所述，PCI-E标准作为一种重要的计算机总线标准，在计算机硬件领域具有重要的地位。
pci-e 标准 -回复
pci-e 标准-回复PCIE（Peripheral Component Interconnect Express）标准是一种计算机总线架构，用于连接计算机内部各个硬件设备，如图形卡、网络卡、存储控制器等。
它是一种高速串行接口，能够提供高带宽和低延迟的数据传输。
本文将一步一步地回答关于PCIE标准的问题，以帮助读者更好地了解它。
第一步：了解PCIE标准的起源和发展PCIE标准最早由英特尔在2004年推出，旨在取代传统的PCI（Peripheral Component Interconnect）总线，以满足日益增长的数据传输需求。
随着数据量的不断增加，PCI总线的带宽已经不能满足现代计算机系统的要求。
为了解决这个问题，PCIE标准应运而生。
第二步：理解PCIE标准的基本原理和工作原理PCIE标准基于串行接口技术，通过使用差分信号传输数据。
差分信号是指通过同时传输正负两个信号来表示信息的一种方式，具有抗干扰能力强、传输距离较远等优势。
PCIE标准将数据传输分为数据链路层和物理层两部分，其中数据链路层负责将数据整理成数据包，并管理传输的流程和错误纠正。
物理层则负责将数据包转换成串行信号，并在不同设备之间传输。
第三步：详细探究PCIE标准的相关概念和特点PCIE标准涉及到许多概念和特点，下面将逐一介绍其中一些重要的内容。
1. 通道（Lane）：PCIE标准中的通道是指传输数据的单个物理通路，可以将其理解为PCIE总线的基本传输单元。
通道的数量较多，常见的配置有1通道、4通道、8通道等。
通常情况下，通道的数量越多，传输速度越快。
2. 带宽：PCIE标准具有可扩展的带宽，根据通道数量的不同，可以实现不同的数据传输速度。
常见的带宽配置有PCIE 1.0（2.5 Gbps）、PCIE 2.0（5 Gbps）和PCIE3.0（8 Gbps）等。
3. 虚拟化支持：PCIE标准还提供了对虚拟化技术的支持。
虚拟化技术可以将物理设备划分为多个虚拟设备，在同一物理系统上运行多个操作系统实例。
计算机总线技术的现状与未来发展趋势
计算机总线技术的现状与未来发展趋势计算机总线技术的现状与未来发展趋势众所周知，在P C（P e r s o n a l C o m p u t e r即个人计算机）的发展中，总线屡屡成为系统性能的瓶颈，这主要是C P U（C e n t r a l P r o c e s s o r U n i t即中央处理器）的更新换代和应用不断扩大所致。
总线是微机系统中广泛采用的一种技术。
总线是一组信号线，是在多于2个模块（子系统或设备）间相互通讯的通路，也是微处理器与外部硬件接口的核心。
自I B M P C问世20余年来，随着微处理器技术的飞速发展，使得P C的应用领域不断扩大，随之相应的总线技术也得到不断创新。
由P C/X T到I S A、M C A、E I S A、V E S A 再到P C I、A G P、I E E E1394、U S B总线等。
究其原因，是因为C P U的处理能力迅速提升，但与其相连的外围设备通道带宽过窄且总落后于C P U的处理能力，这使得人们不得不改造总线，尤其是局部总线。
目前，A G P 局部总线数据传输率可达528M B/s，P C I-X可达1G B/s，系统总线传输率也由66M B/s到100M B/s甚至更高的133M B/s、150M B/s。
总线的这种创新，促进了P C系统性能的日益提高。
随着微机系统的发展，有的总线标准仍在发展、完善，与此同时，有某些总线标准会因其技术过时而被淘汰。
当然，随着应用技术发展的需要，也会有新的总线技术不断研制出来，同时在竞争的市场中，不同总线还会拥有自己特定的应用领域。
目前除了大家熟悉、较为流行的P C I、A G P、I E E E1394、U S B等总线外，又出现了E V6总线、P C I-X局部总线、N G I O总线等，它们的出现，从某种程度上代表了未来总线技术的发展趋势。
20年来，C P U已经迅速发展到6-7代，相应的总线技术创新也已经达到了10余次之多。
总线又革命：PCI ExPress迈向2.0时代
宽 ， 就 有 效避 免 发生 多个 设 备 争 抢带 宽 的情 形 ， 计 这 设
科 学性 明显 好于共 享结 构的Ｐ 总 线。 ＣＩ
全双 工 模 式 其实 颇值 得 称道 ， 允许 数 据 发 送与数 它 据 接 收动 作 同时 进行 ， 比是 一 条宽 阔的马路 ， 好 允许 两辆 汽车 对 开 通行 ； 而Ｐ 总 线 所采 用 的半 双 工模 式 只能 允 ＣＩ 许 数 据 传输 动作 单 向进行， 比是马路 不够 宽畅 ， 好 对开 的 两辆 车 必 须有一 辆 停 下来 ， 另 一辆 通 行后再 开 — — 在 让 相 同 工作频 率 和 位 宽 的情 况下， 双 工总 线 的传 输 效 能 全 要 比半双 工总 线高 出ｌ ！ 倍
升级到２ ０ 的消息 。Ｐ ＩＥｐ ｓ 与之前的１ ０ 比有什么区别 Ｃ ×ｒ Ｓ ０ ｅ ２ 相 升级 到Ｐ ｛Ｅｐ ｓ ２ Ｏ ｃ ｘｒ ｓ 究竟对 用户有什么好处 Ｐ ＩＥｐ ｓ ２ ０ ｅ Ｃ ｘ ｅｓ 是
系统 总 线 的地 位依 然 非 常 稳 固 ， 显卡 、 芯片
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PCI连接器市场分析报告
PCI连接器市场分析报告1.引言1.1 概述PCI连接器作为电子设备中不可或缺的一部分，扮演着重要的连接和传输功能。
随着信息技术的不断发展和智能设备市场的持续扩大，PCI连接器市场也呈现出不断增长的趋势。
本文旨在对PCI连接器市场进行深入分析，以揭示其市场现状、需求特点、竞争格局以及未来发展趋势。
首先，我们将了解PCI连接器市场的整体概况，包括其规模、发展历程以及相关行业的发展趋势。
其次，我们将对PCI连接器市场需求进行分析，探讨其在不同应用领域的需求特点和发展趋势。
接着，我们将深入研究PCI连接器市场的竞争格局，包括主要厂商及其市场份额、产品特点和竞争策略。
最后，我们将进行结论，总结PCI连接器市场的现状，并展望其未来的发展趋势，提出建议和展望。
通过本文的研究分析，将有助于读者更全面地了解PCI连接器市场的发展情况，为相关企业和投资者提供决策参考，促进行业的健康发展和可持续增长。
文章结构部分内容如下：1.2 文章结构本报告分为三个主要部分：引言、正文和结论。
- 引言部分将介绍本报告的概述，文章结构和目的，为读者提供全面的背景信息。
- 正文部分将对PCI连接器市场进行详细分析，包括市场概况、市场需求分析和市场竞争格局。
- 结论部分将总结PCI连接器市场的现状，并展望未来的发展趋势，同时提出相关建议和展望，以帮助读者更好地理解行业趋势和未来发展方向。
1.3 目的:本报告旨在对PCI连接器市场进行全面深入的分析和研究，以便了解市场的发展现状、市场需求的变化及竞争格局，为相关行业企业提供决策参考。
通过对市场概况、需求分析和竞争格局的研究，旨在为读者揭示市场的发展趋势和潜在商机，并提出相应的建议和展望。
希望本报告能够帮助读者更好地把握PCI连接器市场的动向，助力企业在市场竞争中取得优势位置。
1.4 总结:在本文中，我们对PCI连接器市场进行了全面的分析和研究。
通过概述了解了PCI连接器的基本概念和作用，对市场需求进行了深入分析，了解了市场竞争格局及现状。
PCI总线技术的发展
网络与信息工程2017.11P C I 总线技术的发展樊江锋，陈帅，叶波，雷婉星(中航工业西安航空计算技术研究所，陕西西安，710119 )摘要：P C I 总线属于计算机总线的一种，其具有强大的兼容性能，功能也比较全面、系统，能够兼容并支持多组外围设备，不容 易受到处理器的限制，实现了数据通路的高性能，提高了它的吞吐量，降低了其延迟性能，为C P U 及高速外围设备提供了良好 的数据通路。
自P C I 总线在％年代初推出以来，历经P C I 、PCI X 、PCI E X P R E S S 总线技术，总线性能得到了突飞猛进的提高, 本文从总线技术的发展,分别介绍各种P C I 总线技术的特点的应用。
关键词：P C I 总线；并行总线；串行总线；嵌入式处理器PCI Development of bus technologyF a n J i a n g f e n g , C h e n S h u a i ,Y e B o , Le i W a n X i n g(AVIC X i ? a n A e r o n a u t i c a l C o m p u t i n g T e c h n o l o g y R e s e a r c h I n s t i t u t e , Xi / a n S h a a n x i , 710119)A b s t r a c t : PCI bus is a kind of compatibility of the strongest and most versatile of the computer bus , hecan simultaneously support multiple groups of peripheral devices , and are not subject to the processor with high performance , high throughput , low latency data path for CPU and high-speed peripheral equipment . Since the launch of the PCI bus in early 90s , after PCI , PCI X , PCI EXPRESS bus technology , bus performance has been improved by leaps and bounds , this article from the development of bus technology , introduces the various application characteristics of PCI bus technology .K e y w o r d s : PCI b u s ; parallel b u s ; serial b u s ; embedded processor〇引言伴随的计算机和电子技术的迅速发展，总线的种类也越来越 多样化。
PCI-E_3.0技术及发展一览
PCI-E 3.0标准规范早在2007年上半年PCI-E 2.0版规范刚刚公布的时候，PCI Express技术标准组织PCI-SIG就准备用两年多的时间将其快速进化到第三代，但是谁也没想到PCI-E 3.0的酝酿过程会如此一波三折，直到3年半以后才最终修成正果。
PCI-SIG主席兼总裁几乎泪流满面：“PCI-SIG始终致力于I/O创新，我们也很骄傲地向我们的成员发布PCI-E 3.0规范。
PCI-E 3.0架构从细节上对前两代PCI-E规范进行了极大地改进，为我们的成员在各自领域继续创新提供了所必需的性能和功能。
”在对可制造性、成本、功耗、复杂性、兼容性等诸多方面进行综合、平衡之后，PCI-E 3.0规范将数据传输率提升到8GHz|8GT/s(最初也预想过10GHz)，并保持了对PCI-E 2.x/1.x的向下兼容，继续支持2.5GHz、5GHz信号机制。
基于此，PCI-E 3.0架构单信道(x1)单向带宽即可接近1GB/s，十六信道(x16)双向带宽更是可达32GB/s。
PCI-E 3.0同时还特别增加了128b/130b解码机制，可以确保几乎100%的传输效率，相比此前版本的8b/10b机制提升了25%，从而促成了传输带宽的翻番，延续了PCI-E规范的一贯传统。
新规范在信号和软件层的其他增强之处还有数据复用指示、原子操作、动态电源调整机制、延迟容许报告、宽松传输排序、基地址寄存器(BAR)大小调整、I/O 页面错误等等，从而全方位提升平台效率、软件模型弹性、架构伸缩性。
PCI-E 3.0规范完整文档现已向PCI-SIG组织成员公布其中详细描述了PCI-E架构、互联属性、结构管理、编程接口等等，但没有公开发表。
2012年1月9日，世界上首块PCI-E 3.0显卡Radeon HD 7970问世。
主板上的高速铁路，PCI-E 3.0技术及发展一览2011-7-28 18:01 | 作者：bolvar| 关键字：PCI-E3.0,5GT/s,8GT/s,PCI,PCI ExpressPCI-E作为电脑中的系统总线，不仅是显卡的数据要通过它，就连我们使用最多的USB、SATA等其他接口的数据最终都是通过PCI-E总线才与送到CPU中处理的。
PCI总线的发展
PCI总线发展历史PCI总线是计算机的I/O总线，在90年代时替代了ISA总线，成为计算机中的局部总线一直使用至今。
PCI总线在发展的过程中，不断自我革新，满足时代的需求。
在短短10多年间，PCI总线历经了PCI、PCI-X以及PCI-E的演变历程。
传统PCI总线具有32位数据宽度，33MHz的时钟频率，能够支持设备的即插即用、自动识别与配置。
与ISA总线相比，不仅在性能上提升了一大截，而且在资源管理上也有质的变化。
更为重要的是，ISA总线本质上是处理器总线的延伸，而PCI总线是与处理器总线无关的总线标准，不受制于处理器的类别，数据的传输需要通过桥设备进行转发。
因此，ISA总线通常称为第一代I/O总线，而PCI 是第二代I/O总线标准，这是一种技术发展的跨越。
随着时代的发展，传统PCI 总线的性能得到了挑战，越来越不能满足外设的需求。
最为典型的是图像传输受到了PCI性能瓶颈的影响，因此，几年前的显卡设备都脱离PCI总线，单立门户形成了一个新的总线标准AGP，这显然是对PCI总线性能的一种否定。
技术在不断发展，对高速传输需求的IO设备越来越多，Gbps网络、光纤通道都对传统P CI的性能提出了质疑，传统PCI总线已经不能满足此类应用的需求了。
所以，在1999年提出了PCI-X协议规范，该总线具有64位总线宽度，最高能够达到1 33MHz的时钟频率，在性能上较PCI总线有了一个大的跨越。
但是，PCI-X总线仍然是一种并行总线，其存在并行传输过程中的数据相位问题，因此，当PCI-X 频率达到一定程度之后，总线带载能力就变的相当差。
在133MHz总线频率时，P CI-X总线只能带一个PCI设备。
PCI总线的发展遇到了并行总线的技术瓶颈，因此，PCI总线需要做总线结构的根本性变革。
历史的车轮进入21世纪之后提出了PCI-Express总线，其将并行总线演变成了点对点的串行总线，在性能可扩展性方面跨入了一个新的台阶。
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0 T 0! ’$# 引起系统瓶颈 ’$# 总线的瓶颈效应由来已久。 ’$# 总线负责 芯片组北桥、 南桥以及各扩展部件的连接， 而 68 位 66"WX 的标准版本仅能提供 *66"[ - 4 的带宽。在 上个世纪末， 这个问题就表现得比较突出： 两个通道
作者简介： 刘长成 （ *:Y* . ） ， 男， 山东省蒙阴县人， 硕士研究生， 主研方向： 超大规模集成电路设计。 万方数据 8,,+ . ,; . ,8 收稿日期：
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0! ’$# 面临的问题
0 T /! ’$# 简介 *::* 年下半年， #@J3I 公司首先提出了 ’$# 总线 的概念， 然后又联合多家计算机厂商共同成立了 ’$# )#F （ ’$# )13BH?I #@J3234J F2MP1 ） 。*::8 年， ’$# )#F 正式推出了 ’$#*T , 版本。 ’$#*T , 版本是一个 地址数据线为 68 位， 总线时钟频率为 66T 6"WX 的
/! 引! 言
计算机 # - & 总线从产生到现在， 其性能有了大 幅度的提升， 但 # - & 总线的发展速度并不快。 $’= 的主频早已超过 6FWX， 性能大约每 *Y 个月翻一番， 而 # - & 总线体系结构的性能大约每 6 年才提高一 倍。桌面系统中， 很多程序需要高速处理器、 超大高 速存储系统、 高速网络连接， 也就意味着需要更高速 的互联技术。而对于服务器领域， 形势更加严峻。 面对大量在线事务处理、 多媒体应用、 千兆以太网、 高速磁盘阵列等的挑战， 现在普遍使用的 ’$# 总线 已经力不从心， 带宽局限日益明显。 由于 ’$# 总线对计算机行业影响力太大， 在相 当长的一段时间内， 业界一直对 ’$# 总线带来的系 统瓶颈束手无策。因为要制定替代方案势必牵涉到 ［ *］ 。 整个业界， 工程过于庞大
!
第; 期 8,,; 年 *8 月
微! 处! 理! 机
"#$%&’%&$())&%)
EMT ; ! \3BT ， 8,,;
・综述与评论・
’$# 总线的未来发展
刘长成， 来逢昌， 王进祥
（ 哈尔滨工业大学微电子中心， 哈尔滨 *+,,,* ） ! ! 摘! 要： 随着计算机的发展， # - & 带宽的需求日益增加， 现有 ’$# 总线已经无法满足其需求。 ’$# . / 总线和 ’$# (012344 总线是 ’$# 总线的两个发展方向。 ’$# . / 总线目前已占据服务器领 域， 而 ’$# (012344 总线最终将在整个计算机行业占据主导地位。 关键词： ’$#； ’$# . / 总线； ’$# (012344 串行总线 中图分类号： 5’6,6! ! 文献标识码： 7! ! 文章编号： *,,8 . 889: （ 8,,; ） ,; . ,,,* . ,6
工作。相比之下， 230 总线没有这个过程， 发送方发 出请求后、 若接收方忙于其他操作无暇处理， 请求便 被自动抛去， 因此很容易导致信号遗失。 230 $ C 比 230 多出一个寄存器逻辑解码的步骤， 如果两者工 230 $ C 自然慢于 230。但 230 $ C 运 作频率相同， 行于 &’’(9A， 频率是标准 230 总线的 @ 倍， 即使传 输数据时多一个步骤， 230 $ C 仍然比 230 快得多。 能保证 何况 230 $ C 不容易出现信号遗失的情况， ［ ’］ 比较高的可靠性 。 ’I &I H! 230 $ C 的现状 230 $ C 至今在桌面领域毫无作为， 我们很难看 到拥有 230 $ C 插槽的 桌 面 系 统 主 板 出 现 在 市 面 230 $ C 找到了自 上。但是， 在服务器 * 工作站领域， 己的坐标。服务器 * 工作站中大量使用千兆网卡、 B3B0 控制卡、 磁盘阵列卡， 这些应用无一例外需要 更高的带宽， 230 $ C 是一个非常理想的选择。更重 要的是， 230 $ C 不仅具有高性能， 而且能够兼容现 有的各类 230 设备。平滑过渡的方式让 230 $ C 在 高端领域大获成功， 现在它更是成为服务器中必不 可少的高速总线标准。 H,,H 年 O 月， 230 B0G 又推出了更快的 230 $ CHI , 规范， 它包含 230 $ CH%% 和 230 $ C?’’ 两套 标准， 分别针对不同需求的应用。 230 $ CHI , 没有对架构做大的改动， 只是将工 作频率分别提升到 H%%(9A 和 ?’’(9A， 这样 230 $ CHI , 便可以获得更高的性能。 230 $ CH%% 提供多 达 HI &G) * + 的共享带宽， 最多支持 P 组设备， 每个 设备最少可分得 H%%() * + 的总线带宽。 230 $ C?’’ 则拥有高达 @I HG) * + 的共享带宽， 支持 P 组设备， 单个设备至少都拥有 ?’’() * + 的总线带宽。当然， 如果只使用 & 组设备， 230 $ CH%% 和 230 $ C?’’ 分 完全可满足未 别可提供 HI &G) * + 和 @I HG) * + 带宽， 来万兆以太网、 万兆级光纤信道和串行 B3B0 /"01 的需要。 230 $ CHI , 仍然保持向下 在性能提升的同时， 兼容， 目前所有的 230 类扩展设备无需任何修改便 可直接在 230 $ CHI , 系统中工作。 ’I &I ’! 230 $ C 的发展前景 230 $ CHI , 可以提供足够高的性能， 仍具不错 的发展潜力， 更重要的是它向下兼容的特性可有效 保护用户的投资。对于大多数服务器领域的用户来 说， 他们已经对 230 * 230 $ C 设备投入了大量的资 B3B0 磁盘控制卡、 /"01 控制卡、 服务器千兆网 金： 卡等 230 * 230 $ C 设备都比较昂贵。 230 $ CHI , 的 完全向下兼容， 使得原有设备可以继续发挥作用， 这 对服务器领域用户来说， 吸引力是非常大的。
7 O期
刘长成等： !"# 总线的未来发展
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事实上， !"# $ %&’ ( 得到了众多厂商的支持。 #)*、 +!、 ,-. 等重量级服务器厂商明确表示， 大力 支持 !"# $ %&’ ( ， 它的前途一片光明。但是， 各大厂 商也都意识到， !"# $ %&’ ( 只是一个过渡方案。由 于其仍然是并行的总线技术， 在频率提升到很高以 !"# $ % 后， 信号同步、 串扰等问题很难解决。所以， 只能在有限一段时间内发挥重要作用。在更远的将 来， !"# 的发展方向应该是采用串行点对点连接结 构的 !"# /012344。 ! ’ "# !"# /012344 5’ &’ 67 !"# /012344 简介 &((& 年 8 月， !"# /0123446’ ( 标准通过 !"# ,#9 的审核并发布。 !"# /012344 与 !"# 属于截然不同 的两个体系： !"# 为并行总线， 而 !"# /012344 则是 !"# /012344 将 一种串行总线。按原定的设计目标， 具有 6(9) : 4 带宽的惊人性能， 以满足未来 6( 年桌 面计算机系统的需要。相对于只有 655*) : 4 共享 式带宽的 !"# 总线而言， !"# /012344 无疑是一个巨 大的飞跃。其系统拓扑如图 & 所示。