PCI、PCI-X、PCI-E光纤网卡插槽的性能比较

PCI、PCI-X、PCI-E光纤网卡插槽的性能比较

Macnet7210PF PCI千兆光纤网卡(LC接口)

Macnet8210PF PCI-X千兆光纤网卡(SC接口)

Macnet9210PF PCI-E千兆光纤网卡(SC接口)

以上述三种不同的光纤网卡为例，分析PCI、PCI-X、PCI-E光纤网卡插槽的性能

PCI Express ，是全新第三代输入/输出（I / O）的标准，相比较过去的PCI和PCI扩展PCI – X电脑和服务器插槽,它可以卓越提高以太网网络性能,PCI Express的卓越性能来自于它更快，相对于速度较慢的133 - MHz的PCI - X的并行总线,它采用串行总线结构，提供了一个专用的2.5 GHz的时钟的双向I / O。这本白皮书提供了新的PCI Express总线架构概述以及它带给台式机，工作站和服务器的以太网连接的优势。

目录

PCI Express *以太网 (1)

摘要 (2)

介绍 (2)

PCI，PCI – X到PCI Express---一个自然演进过程 (2)

图 1 PCI，PCI - X和PCI Express的每帧带宽比较 (3)

PCI Express的基础知识 (3)

图 2 PCI Express * x1通道。两个PCI Express设备（设备A和设备B）之间通道包

含两个差分驱动信号。 (4)

表 1 各种PCI Express通道实现的带宽 (4)

图3通过PCI Express高速串行总线I/O实现千兆以太网到桌面 (5)

图 4 服务器/工作站系统的PCI Express *范例 (6)

网卡更高性能和可管理性增强 (7)

结论 (7)

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摘要

随着网络流量需求不断增加，当前使用多点的（PCI）总线架构以及它的第

二代版本PCI扩展PCI-X总线中瓶颈是不可避免的，。现今，这些瓶颈可在第三代

的PCI Express *架构得到缓解，PCI-E架构它使用 2.5 GHz的串行输入/输出（I

/ O）的结构,以提供更高的带宽以及更好的可扩展性. 这本白皮书提供了新的

PCI Express总线架构概述以及它带给台式机，工作站和服务器的以太网连接的

优势。R resolution

介绍

最早的第一代 PCI 总线标准和第二代的 PCI – X 总线，是历经好几年的, 电脑和网络服务器的输入/输出（I / O）的架构。未来几年里 PCI 和 PCI-X 若继续使用，它们的用途将会继续减少。原因很简单，对于今天的计算和网络需求增

长,PCI 和 PCI - X 的带宽和可扩展性太有限。

显卡就是PCI限制很好的例子。随着显卡需求从 640x480 单色转到真彩色

1024x768 或更高，带宽不够问题越来越严重。因此，如今的显卡总是有一个专

用I / O总线，能够满足高分辨率的动态图形（其中包括全屏视频）的带宽和延

迟要求。

同样，PCI带宽不够和延迟瓶颈正在逐渐影响到企业网络，特别是那些已经迁移

到千兆以太网的企业。多核处理器服务器的出现更加增强了更高的甚至更多带宽

I/ O需求。幸运的是，这种需求由第三代的PCI I / O架构正在解决，以前被称

为 3GIO，现在称为PCI Express或PCIe。

PCI Express提供可扩展的高带宽，专用的I / O用于包括网络连接的各种应用。联瑞电子通过一系列的PRO网络适配器积极支持PCI Express转化。这些新

的PCI Express适配器是专为符合无铅技术 1 和RoHS2 规定，并提供铜缆和光纤千兆以太网，连接台式机和服务器的PCI Express插槽。本白皮书讨论了使用PCI Express替代PCI和PCI - X网络连接的的优势，并介绍了针对PRO网络适配器提供了一些特殊的优势。

PCI，PCI – X到PCI Express---一个自然演进过程

从PCI到PCI - X到PCI Express演变是一种自然的带宽需求演变过程。图 1 说明了这个演变中的每帧脚的带宽计算结果（带宽/帧）用每秒兆字节（MB /s）表示。由图 1 表明，无论是在增加带宽还是在减少设备帧脚数上， PCI Express 都有优势，使得在更小的接口速度更快。

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图 1 PCI，PCI - X和PCI Express的每帧带宽比较

PCI：32 bits*33MHz and 84 pins=1.58MB/s

PCI-X：64 bits*133MHz and 150 pins=7.09MB/s

PCIe：8 bits/direction*2.5 Gb/s direction and 40 pins=100MB/s 增加带宽对于网络前景是非常重要的。PCI Express 使用高速串行总线提供

专用的 I / O 带宽，网络适配器使用 PCI Express 的 I / O 能充分获取更高的带

宽。这意味着数据包可以以全速运行，同时服务器将花费更少的时间等待客户端

去响应处理数据。因此，更多的客户端可以在更短时间里得到更快的服务。

相比之下，PCI 和 PCI - X 是共享多点并行总线结构。越多的设备共享总线，每个设备就得到更少的总线带宽。

PCI - X 总线速度和总线共享可能尚未成为快速以太网的时代（100 Mbps 的网络）的一大问题。然而，千兆以太网（1000 Mbps）迁移通过一台 PCI - X 总

线服务器的带宽资源的主要消费过滤 pci-x 的能力。当 PCI 插槽只有太少的带宽支持千兆位以太网性能，这将同样适用于千兆以太网迁移到桌面。

PCI 总线，常用于台式机，带宽为 1 Gbps 的（32 位× 33 兆赫）单一的，非共享带宽的 PCI 总线连接。即使没有其他 PCI 设备共享总线,这也不足以支持全千兆以太网能力到桌面的（数据和传输开销）。PCI - X，一般用于服务器，每个插槽带宽（无总线分享）为 8 Gbps 的，但是，随着越来越多的插槽和设备被

添加到总线，每个插槽带宽将按比例减少。PCI Express，是另一种情况，随着

通道的增加带宽不断增加。最低双向非编码为 4 Gbps 的带宽，但是，它可以扩

展为 16 通道的 PCI Express 连接，高达 64Gbps 专用 I /O 带宽。

PCI Express的基础知识

PCI Express 连接包括两部分：低电压，一对差分驱动信号。这个基本的链

接结构，如图 2，一对差分信号其中一端是传输端（Tx），另一端是对接收端（Rx）。

这两个信号端组成一个双端的 PCI Express 通道，被称为一个 x1（乘 1）通道。由于信号是差分驱动，PCI Express 高抗干扰性是由于在差分信号线对面噪声的

消除。

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