Pci x что это такое

Обновлено: 02.07.2024

Спецификации для двух новых технологий межсоединений были опубликованы вчера специальной группой по взаимодействию периферийных компонентов (PCI-SIG), говорится в пресс-релизе группы (скачать PDF). Это технологии PCI-X 2.0 для серверов и PCI Express для ПК.

PCI-SIG выпустила протокольную часть спецификации PCI-Extended (PCI-X), а также кандидата на выпуск электрической части спецификации. По словам организации, электрическая часть все еще проходит испытания и будет выпущена после завершения этого процесса в ближайшие недели. Также были выпущены базовая спецификация и спецификация карты для PCI Express.

По сообщению PCI-SIG, разработчики продуктов теперь могут приступить к разработке таких продуктов, как интерфейсные карты и слоты расширения, в которых используются обе технологии. «Электрическая часть должна быть проверена на надежность», но в остальном она завершена, и, вероятно, не будет существенных изменений от версии-кандидата до окончательной версии, — сказал Эл Янес, президент PCI-SIG и старший инженер IBM eServer. группа развития. По его словам, разработчики будут тратить больше времени на протокольную часть, поэтому она была выпущена, как только она была завершена.

PCI Express — это следующий шаг в развитии технологии PCI, который позволяет внутренним компонентам ПК, таким как микропроцессор, обмениваться данными с устройствами, подключенными через слоты расширения, такими как видеокарты. PCI-X – это шинная технология, используемая в компьютерах, позволяющая микросхемам обмениваться данными на более высоких скоростях, чем позволяет технология PCI.

Будут выпущены две версии технологии PCI-X 2.0. PCI-X 266 может перемещать данные внутри компьютера со скоростью до 266 МГц, обеспечивая скорость передачи данных до 2,1 ГБ/с. Другая версия, PCI-X 533, обеспечивает скорость передачи данных до 533 МГц или скорость передачи данных до 4,2 ГБ/с. Пользователи более старых версий PCI-X смогут обновить свои 133 МГц, 1,06 ГБ/с. технологии межсоединений после того, как разработчики продуктов разработают карты расширения на основе спецификаций, опубликованных для членов PCI-SIG на веб-сайте организации.

PCI Express позволит видеокартам высокого класса и другим межсоединениям, таким как универсальная последовательная шина 2.0 и InfiniBand, обмениваться данными с ПК со скоростью 2,5 Гбит/с. за полосу в каждом направлении. Разработчики могут создавать продукты с использованием PCI Express до 32 линий, обеспечивая дополнительную пропускную способность, необходимую для их приложений или продуктов.

PCI-X полностью обратно совместим с PCI. Это означает, что карты PCI-X можно вставлять в разъемы PCI, а программное обеспечение, написанное для PCI-X, будет работать на ПК с PCI. Однако карты PCI-X будут обмениваться данными на скоростях PCI при подключении к разъемам PCI. По словам Янеса, рабочая группа Arapahoe Work Group разрабатывает мост PCI-to-PCI Express, который позволит картам Express работать в старых слотах. Поскольку процесс разработки не принадлежит PCI-SIG, Янес не смог прокомментировать сроки выпуска моста.

PCI Express обеспечивает масштабируемость и представляет собой технологию последовательного ввода-вывода. По словам Янеса, технология последовательного ввода-вывода используется в других отраслевых стандартах, таких как InfiniBand и Fibre Channel, и обеспечивает более надежный обмен данными на больших расстояниях.

Одной из наиболее выдающихся характеристик современных компьютеров является возможность их модернизации. Новые возможности можно добавить, установив карту расширения в один из слотов, которые могут соответствовать трем различным стандартам: PCI, PCI-X и PCI-E. Соответственно рождаются три версии сетевых карт. Карта PCI известна как исходная версия, а карта PCI-E в настоящее время считается предпочтительной. PCI против PCI-X, PCI против PCI Express, в чем их отличия? Почему мы должны выбирать карты PCI-E? Продолжайте читать, чтобы найти ответы.

Взаимосвязь между PCI, PCI-X и PCI-E

Стандарт PCI (Peripheral Component Interconnect) претерпел бесчисленное множество больших и малых улучшений, что нашло отражение в соответствующих сетевых картах. Первоначально PCI-карта была универсальным сетевым оборудованием, которое служило домашним и бизнес-пользователям в течение многих лет, но до сих пор не может избежать участи замены в конечном итоге по мере увеличения спроса на более высокую производительность. Как предшественник PCI-E, карта PCI-X (производная от Peripheral Component Interconnect eXtended) представляет собой расширенную версию PCI для обеспечения более высокой пропускной способности. Последняя версия карты PCI-E (E означает Express) стала первым выбором для многих покупателей после ее выпуска. Что такое карта PCIe? Все, что вам нужно знать о плате PCI Express, содержит полное представление о плате PCIe.

Карты PCI, PCI-X и PCI-E, в чем их различия?

Все сетевые адаптеры "серии PCI" функционируют как интерфейс подключения, соединяющий устройства с компьютером. Однако различия между PCI и PCI-X, PCI и PCIe очевидны. В следующей части в основном будет обсуждаться сравнение карт PCI, PCI-X и PCI-E.

Рабочая топология

Основное различие между предыдущей картой PCI и картой PCI-X и последующей картой PCIe заключается в передаче данных «параллельная или последовательная». Сетевые карты PCI и PCI-X следуют оригинальному стандарту PCI, который представляет собой классическую архитектуру общей шины, в которой все подключенные периферийные устройства используют одну и ту же шину параллельно. В частности, данные будут отправляться и приниматься одновременно по нескольким линиям. Устройства обычно должны ждать на шине при обмене данными с компьютером. Общая производительность будет снижаться по мере увеличения количества добавляемых устройств. Однако карта PCI-E использует выделенную последовательную технологию «точка-точка», напоминающую бортовую сеть. Поэтому каждое отдельное устройство имеет свою собственную шину, что создает более эффективную систему шин. Обратите внимание, что одно последовательное соединение с более высокой тактовой частотой может соответствовать скорости нескольких параллельных линий, работающих с одной и той же нагрузкой.

Рисунок 1. Рабочая топология карты PCI/PCI-X и карты PCI-E

Размер слота

Что касается размера слота на материнской плате компьютера, PCI и PCI-X, PCI и PCIe сильно различаются. Фиксированная ширина для обычных карт PCI — 32-битная и 64-битная версии. Карта PCI-X (имеет только 64-битную ширину) физически похожа на 64-битную карту PCI. Обычные слоты PCI представляют собой 32-разрядную версию длиной 85 мм, большинство сетевых карт PCI-X используют 64-разрядный слот длиной 130 мм. В результате слоты и соответствующие им сетевые карты занимают довольно много места на материнской плате. Напротив, карты PCI-E можно вставлять только в предназначенные для них слоты PCIe. Размер слота зависит от количества дорожек, которые имеет шина PCI-E, которая указывается как «x1», «x8» и т. д. Число указывает «дорожки», которые предлагает слот. Слот PCI-E x1, имеющий всего одну полосу, практически не занимает места на материнской плате. А 32-канальный слот PCI-E x32 по размеру аналогичен слотам PCI-X.

Пропускная способность

Как указывалось ранее, карта PCI имеет две версии: 32-разрядную и 64-разрядную, работающие на частотах 33 и 66 МГц соответственно. Потенциальная пропускная способность составляет 133 МБ/с при 32 битах при 33 МГц (стандартная конфигурация), 266 МБ/с при 32 битах при 66 МГц или 64 битах при 33 МГц и 533 МБ/с при 64 битах при 66 МГц. Большинство сетевых адаптеров PCI-X являются только 64-разрядными и обычно работают на частотах 66 МГц, 100 МГц, 133 МГц и до 533 МГц с PCI-X 2.0, обеспечивая максимальную скорость передачи 1,06 ГБ/с. Что касается карты PCIe, то был достигнут большой скачок в более высокой пропускной способности. Пропускная способность варьируется от 250 МБ/с до нескольких ГБ/с на линию, в зависимости от размера и версии карты. Максимальная пропускная способность PCIe 5.0 x1 составляет 3,9 ГБ/с.

Некоторые подробные характеристики представлены в таблице ниже:

PCI, PCI-X и PCI-E. Почему стоит выбрать карту PCI-E?

После сравнения и анализа сделан вывод, что карта PCI-E новой конструкции явно превосходит карты PCI и PCI-X за счет подавляющего преимущества:

Устранение узких мест предшественников

С технической точки зрения карта PCIe отказывается от традиционной параллельной передачи, используемой сетевыми адаптерами PCI и PCI-X, которая требует сложной маршрутизации трассировки. Он использует технологию последовательной передачи, которая позволяет каждой дорожке иметь свою собственную эксклюзивную полосу пропускания, и, таким образом, дорожки не будут влиять друг на друга. Меньше проблем с помехами.

Обеспечение эффективной передачи

Практически говоря, скорость передачи данных не ухудшится при увеличении количества линий для карты PCIe. То есть, если пользователь использует карты PCIe, даже если установлена еще одна карта, предыдущая скорость передачи данных не уменьшится. Напротив, если пользователь использует карты PCI или PCI-X, установка еще одной карты приведет к падению предыдущей скорости передачи данных, что является неотъемлемым ограничением топологии общей шины PCI/PCI-X.

Предоставить экономичное решение

С экономической точки зрения сетевой адаптер PCI Express с двухточечной передачей может снизить затраты на разработку и производство системы, поскольку снижается сложность и сложность конструкции аппаратной платформы.

В настоящее время на рынке сосуществуют карты PCI, PCI-X и PCI-E. Поскольку сетевая карта PCIe совместима с текущими операционными системами и может обеспечивать более высокие скорости, все больше разработчиков и производителей компьютерного оборудования будут продолжать интегрировать PCIe в свои последние предложения. PCI-E постепенно заменяет стандарт PCI/PCI-X, и карты на основе PCI устареют в не столь отдаленном будущем.

Рисунок 2. Сетевая карта 10GBase-T PCIe

Может ли карта PCI-E работать в слоте PCI/PCI-X?

Ответ — нет. Карта PCIe и карты PCI/PCI-X несовместимы друг с другом из-за их разных конфигураций. В большинстве случаев на материнской плате есть слоты PCI и PCIe, поэтому вставьте карту в соответствующий слот и не используйте эти два типа неправильно.

Можно ли использовать карту PCI в слоте PCI-X?

Ответ: да, но не рекомендуется. PCI-X обратно совместим с PCI. Если карта PCI вставлена в слот PCI-X, система перейдет к операциям уровня PCI без выполнения операций на основе PCI-X. Если у вас под рукой есть только карта PCI, вы можете попробовать, но это может привести к замедлению работы устройства на основе PCI-X до уровней PCI.

Совместима ли 32-разрядная плата PCI с 64-разрядными слотами PCI-X?

Большинство 32-разрядных карт PCI будут нормально работать в 64-разрядных слотах PCI-X, но скорость шины будет ограничена тактовой частотой самой медленной карты. То есть, если карта PCI с частотой 66 МГц установлена в слот PCI-X, способный работать на частоте 133 МГц, объединительная плата шины будет ограничена частотой 66 МГц.

PCIe 5.0 и PCIe 4.0, в чем основное отличие?

Основное различие между каждым поколением карт PCIe заключается в пропускной способности. Пропускная способность поколения 4.0 может достигать 64 ГБ/с, тогда как PCIe 5.0, являясь расширением PCIe 4.0, имеет пропускную способность 128 ГБ/с.

Название PCI произошло от слова Peripheral Comp onponent Interconnect, которое описывает набор стандартных архитектур компьютерных шин, которые используются для соединения компонентов на материнской плате компьютера друг с другом, а также предоставляет шину расширения для установки дополнительных устройств. -в карточках.

Эти архитектуры шины были полностью стандартизированы Специальной группой по интересам PCI (PCI SIG). За прошедшие годы PCI SIG улучшила и выпустила новые версии своих стандартов, чтобы соответствовать растущим требованиям к высокопроизводительной компьютерной шинной системе.

Стандарты PCI включают в себя полную функцию plug-and-play. Это означает, что BIOS компьютера или операционная система могут автоматически определять требования к ресурсам (память, ввод-вывод или прерывание) таких карт и назначать ресурсы таким образом, чтобы не было конфликтов с другими картами.

Каждая карта идентифицируется уникальным идентификатором поставщика, присвоенным PCI SIG, и идентификатором устройства, присвоенным производителем карты. Это позволяет программному драйверу правильно идентифицировать карты, которые он поддерживает.

Обычный PCI с уровнем сигнала 5 В

Первоначальный стандарт PCI определял уровни сигналов шины 5 В, поскольку в те дни большинство процессоров и периферийных микросхем были рассчитаны на такие уровни сигналов. Кроме того, первые карты PCI производства Meinberg были рассчитаны на работу с уровнями сигнала шины 5 В.

Новые микросхемы были разработаны для работы с более низкими уровнями сигналов шины, поэтому PCI SIG определила более новый стандарт, использующий уровни сигналов шины 3,3 В.

Обычный PCI с уровнем сигнала 3,3 В

Для увеличения максимальной тактовой частоты и не только для снижения энергопотребления стандарт PCI был расширен для поддержки уровней сигналов шины 3,3 В.

Чтобы предотвратить установку карт только на 5 В в слоты на 3,3 В и наоборот, разъемы слотов снабжены ключами, поэтому карты можно вставлять только в слоты с соответствующим уровнем сигнала.

Многие карты расширения PCI могут работать с уровнями сигнала 3,3 В или 5 В, поэтому они предназначены для любого из типов разъемов. Все текущие версии плат Meinberg PCI имеют такой ключ, поэтому все эти карты можно устанавливать как в слот 3,3 В, так и в слот 5 В.

Обычные слоты PCI используют разрядность данных 32 или 64 бита и максимальную тактовую частоту шины до 33 или 66 МГц. Однако, поскольку максимальная скорость передачи данных, которая может быть достигнута через эту обычную шину PCI, больше не соответствовала требованиям современных компьютерных систем, PCI SIG выпустила последующий стандарт под названием PCI-X. Таким образом, исходные версии шины PCI 5 В или 3,3 В часто называют «обычными шинами PCI», которые поддерживают разрядность данных 32 или 64 бит и тактовую частоту шины до 33 или 66 МГц.

PCI-X — это подход к увеличению максимальной скорости передачи сверх максимальной скорости, достижимой с помощью обычного PCI. Поскольку это в основном требование для карт расширения, используемых в серверах, например. сетевых или жестких дисков, слоты PCI-X в основном можно найти на специальных серверных материнских платах.

Максимальная тактовая частота шины слота PCI-X v1.0 составляет 133 МГц, и эти слоты поддерживают только уровни сигнала 3,3 В. Однако спецификация шины PCI-X обратно совместима с обычными спецификациями PCI 3,3 В, поэтому обычные карты PCI 3,3 В, поддерживающие тактовую частоту шины до 66 МГц, могут быть установлены в слот PCI-X.Поскольку все текущие карты PCI производства Meinberg соответствуют этим требованиям, все текущие типы карт Meinberg PCI могут быть установлены в слоты PCI-X. Однако в разъеме PCI-X невозможно использовать карты расширения только на 5 В!

Примечание.
Если в слот PCI-X установлена обычная карта PCI, тактовая частота всех слотов PCI-X, подключенных к одной шине, снижается до максимальной тактовой частоты, поддерживаемой этой надстройкой. карта. Настоящие карты PCI-X выигрывают от высокой скорости передачи, обеспечиваемой шиной PCI-X, поэтому желательно, чтобы они работали с максимальной, а не с уменьшенной тактовой частотой шины.

Однако из-за электрических ограничений на длину проводов между слотами спецификации PCI-X позволяют подключать к одной шине не более двух слотов. Поэтому, если имеется больше слотов PCI-X, они обычно подключаются к нескольким независимым шинам, каждая из которых имеет 2 слота.

Вот почему ограниченная скорость передачи из-за обычной карты PCI в слоте PCI-X обычно влияет только на один другой слот, обычно следующий. Другие слоты не будут затронуты, так как они физически подключены к другим шинам. В инструкции к системной плате компьютера должно быть указано, какие слоты PCI-X объединены в одну шину.

PCI Express (PCIe или PCI-E)

PCI Express — это новейшая реализация шины PCI, которая совместима только программно с другими спецификациями шины PCI. Однако аппаратная компоновка совершенно другая. PCI Express был разработан для обеспечения высокой скорости передачи по небольшому количеству проводов и, таким образом, основан на высокоскоростном последовательном протоколе, аналогичном соединениям LAN или IEEE1349 (Firewire). Один слот PCI Express может реализовать несколько таких так называемых линий параллельно, чтобы обеспечить скорость передачи, кратную скорости одной линии.

Поскольку аппаратные механизмы совершенно разные, невозможно установить карту PCI Express в слот PCI/PCI-X или наоборот.

Обзор

Разъемы разъемов PCI/PCI-X 5 В и 3,3 В имеют разные ключи, чтобы предотвратить установку карт, не поддерживающих одинаковый уровень сигнала, в этот разъем.

PCI-X — это усовершенствованная версия параллельной шины PCI (Peripheral Components Interconnect). Это классическая шинная топология, требующая большого количества контактов для соединений. Как упоминалось ранее, доступная пропускная способность распределяется между всеми подключенными устройствами.

В отличие от обычного PCI в вашей компьютерной системе, который имеет ширину 32 бита, PCI-X имеет ширину 64 бита. В результате пропускная способность автоматически вдвое выше, чем может обеспечить 32-битный PCI, и разъем слота, очевидно, также намного больше. При этом все остальное, включая протоколы передачи, сигналы и основные типы разъемов, совместимо. Это позволяет 3,3-вольтовым 32-битным картам PCI работать в слоте PCI-X. Также можно использовать множество 64-разрядных карт PCI-X в 32-разрядных слотах PCI, но при значительно сниженной пропускной способности.

Увеличения ширины шины по-прежнему недостаточно, чтобы обеспечить достаточную пропускную способность для устройств расширения, таких как профессиональные контроллеры хранения для SCSI, iSCSI, Fibre Channel, 10 Гбит Ethernet, InfiniBand и других. Поэтому PCI-SIG (Special Interest Group) представила несколько уровней скорости, начиная от PCI-X 66 (версия 1.0b) и заканчивая PCI-X 533 (версия 2.0). В следующей таблице приведены технические подробности:

Пропускная способность шины	Тактовая частота	Функции	Пропускная способность
PCI-X 66	64 бит	66 МГц	горячее подключение, 3,3 В	533 МБ /s
PCI-X 133	64 бит	133 МГц	Горячее подключение, 3,3 В	1,06 ГБ/с
PCI-X 266	64 бит, дополнительно только 16 бит	Двойная скорость передачи данных 133 МГц	Горячее подключение, 3,3 и 1,5 В, поддержка ECC	2,13 ГБ/с
PCI-X 533	64 бита, опционально только 16 бит	133 МГц Quad Data Rate	Горячее подключение, 3,3 и 1,5 В, поддержка ECC	4,26 ГБ/с

Как вы можете видеть, тактовая частота больше не увеличивалась при достижении 133 МГц с PCI-X 133. Чтобы добиться еще большей пропускной способности, были использованы два метода, которые большинству из вас уже известны по их использованию в технологиях основной памяти. и передние боковые автобусы. PCI-X 266 использует технологию двойной скорости передачи данных, передавая данные как по переднему, так и по заднему фронту тактового цикла. PCI-X 533 делает еще один шаг вперед и реализует четыре передачи данных за такт (Quad Data Rate). Intel использует этот метод для передней шины всех процессоров Pentium 4 и Xeon с момента их появления.

Читайте также: