. : New eShop! - Mobilní verze - Pandatron.cz - Pandatron.sk - Diskuzní fórum - Zakázkový vývoj : .
 
Průvodce PCI Express
11. listopadu 2009 - 11:27 | Pandatron | Průvodce PCI Express | Komentářů: 0  

Průvodce PCI Express

Rychlý průvodce rozhraním PCI Express, jeho možnostmi a dostupností příslušných komponent.

PCI Express je velmi populární standard komunikačního rozhraní s přenosovou rychlostí v rozmezí od 500MBit/s do 8GBit/s (PCIe 2.0) a to v každém směru. To představuje dostatek rychlosti a přenosové kapacity pro nejrůznější použití, jakými jsou kupříkladu grafické karty, zvukové karty, síťové karty a modemy pro počítače a další vestavné aplikace. Využití mechanismu high-speed switch mechanism umožnilo nahradit jediným standardem rozhraní PCI Express jak klasická PCI rozhraní, tak i high-end PCI-X sběrnice a AGP využívaná pro grafické karty.


Obr. 1: Sběnice PCI Express
zdroj: wikipedia

Původní PCI standard je tzv. typu busbased system, tedy paralelní rozhraní, v němž všechna zařízení vyžívají společné 32-bitové (nebo 64-bitové) paralelní datové cesty. To v době rychlých počítačů a potřeby přenosu velkého objemu dat, tvoří úzké hrdlo sběrnice, neboť každý účastník musí čekat na ukončení právě probíhajícího přenosu. PCI Express architektura je co se týče protokolu a rozložení vrstev kompatibilní se standardem PCI. Je tak složena z fyzické, linkové, transakční a softwarové vrstvy, stejně jako i jiná rozhraní. Fyzická vrstva je tvořena vždy sudým počtem párů diferenciálních jednosměrných přenosových linek.
Rozhraní PCI Express je navíc již nativně navrženo tak, aby podporovalo funkci Hot-Plug, tedy vkládání a vyjímání karet za běhu systému a to prostřednictvím vyhrazeného logického signálu Hot-Plug sense.

PCI Express 2.0 (v současné době používaná verze) je značně rozšířené komunikační rozhraní s více symetrickými datovými linkami. Každá datová linka má svou vyhrazenou šířku pásma a může přenášet informace rychlostí 500 MBit/s v každém směru. Každý PCI Express slot obsahuje jednu, dvě, čtyři, osm, šestnáct nebo třicet dva linek spojujících základní desku počítače a rozšiřující kartu, což představuje maximální šířku pásma až 16 GBit/s v každém směru. Jediná symetrická linka PCI Express 2.0 tak nabízí čtyřikrát vyšší rychlost než PCI 2.1 (133 Mbit/s), čtyři linky mají téměř dvojnásobnou propustnost než nejrychlejší verze PCI-X (1066 MBit/s) a osm linek dvakrát překonává nejrychlejší verzi AGP slotu (2133 MBit/s).


Tab. 1: Rozhraní a jejich maximální šířka pásma

Poznámka: Hodnota v závorce udává kombinaci šířky pásma v obou směrech.

Co stojí za rychlostí:
Spojení mezi dvěma PCI Express obvody je označováno jako "link" a je sestaveno z jedné nebo více symetrických linek. Každá taková linka obsahuje dva diferenciální páry, z nichž každý je určen pro přenos dat zvoleným směrem. To umožňuje pracovat s extrémně vysokými přenosovými rychlostmi, aniž by při tom docházelo ke kolizím či překážkám v přenosu. Díky plně duplexnímu režimu může rozhraním procházet v obou směrech až 32 GBit/s. Tomu vychází vstříc i 8b/10b schéma fyzického dekodéru a zahrnutí hodinového signálu do konektoru rozhraní, což efektivním způsobem šetří přenosové linky a zlepšuje účinnost přenosu dat. Konečně, vlastní systém je také odvozen od sítě typu Peer-to-Peer. Každé zařízení připojené na PCI Express rozhraní dostane vyhrazenou šířku pásma a není tak potřeba zdržovat se v průběhu práce s požadavky o uvolnění prostředků a navázání spojení, což zabraňuje vzájemnému boji několika zařízení o využití celé dostupné šířky pásma.

Dodavatelé produktů pro PCI Express
PCI Express bylo zvoleno jako přímá náhrada za PCI a AGP rozhraní v nových PC a serverových systémech, přičemž vlastní specifikace byla uvolněna již 15. ledna 2007. Jako standard je rozhraní podporováno procesorem i čipovou sadou v mnoha produktových řadách všemi největšími výrobci, jakými jsou firmy Intel, AMD, VIA a SiS. Asi nejznámějších výrobcem čipů pro PCI rozhraní je firma PLX. Firmy Pericom a IDT nabízejí celou řadu podpůrných obvodů pro PCI Express zařízení, jako například přepínače, mosty, hodinové obvody, opakovače a posilovače signálu. Některé z dostupných programových řešení PCI Express založených na obvodech FPGA a PCIe PHY byly vytvořeny firmami ST-NXP Wireless, Xilinx, Lattice a Genesys Logic, Atlera a Texas Instruments. Za vyhranění se z původních prostředků pro PCI Express, jakými jsou počítače a serverové stanice stojí firmy ST-NXP a Broadcom, které usilují o rozšíření i v oblasti spotřební a jiné elektroniky.

Zdroj: Technology First
By Michael Luo, Premier Farnell Global Technical Centre, China

Odkazy & Download:
Technology First
PCI Express - wikipedia
Implementace Linkové vrstvy PCIe - Bakalářská práce 2007
Creating a Third Generation I/O Interconnect
Intel Developer Network for PCI Express Architecture
Ars Technica introduction to PCI Express







GooglePlus1 FaceBook Twitter del.icio.us DiGG Google StumbleUpon Google Buzz Email RSS PDF Tisk

Komentáře:
Název příspěvku: Vaše jméno: host
                 
  Zakázat formátování [Zakáže kódování a nahrazování smajlíky.]
Připojit soubory
reklama:
PU232R - modul, převodník USB-UART
Modul s obvodem nové generace FT232RQ - převodník USB-UART pro vývoj a malosériovou výrobu.
od 390 Kč

Informace uvedené v článcích jsou platné v době jejich vydání a samotné články jsou určeny pouze jako zdroj informací. Autor článku ani správce webu nenesou žádnou zodpovědnost za případné újmy na majetku a zdraví. Názvy společností a výrobků, loga a další multimediální materiál mohou být ochrannými známkami příslušných společností.
RSS kanály: | |
+420 723 846 377
info@pandatron.cz
Všechna práva vyhrazena | mobilní verze | © Copyright 2000 - 2016 ISSN 1803-6007