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教你认识未来的PCI标准

2002-05-15 09:01:40



AWG(Arpahoe Work Group,由Dell、hp、IBM、Intel、Microsoft等公司组成)宣布代号为3GIO 1.0的规范已经顺利完成,并已经移交给PCI-SIG审核,同时,3GIO也已经更名为PCI Express。而在北京举行的IDF上,Intel乐观地估计PCI Express将在2周后通过PCI-SIG的审核,并将会很快交给PCI-SIG的会员进行评估。评估的时间大约60天,也就说,PCI Express 1.0版规范应该能够在2002年第二季度内发布。

同时,图形芯片巨头nVIDIA和ATi也公开宣布支持PCI Express规范。nVIDIA市场副总裁Dan Vivoli说:“在PC各子系统中,GPU的带宽需求是最大的。从一开始,nVIDIA作为PCI Express的开发者和支持者,已经成为架构中的重要一员。我们很乐于帮助制定这个下一代的标准,以保证我们的GPU获得推动视觉极限所必需的带宽。”

“我们作为Intel在PCI Express发展上的长期合作关系的重要伙伴之一,将与PCI-SIG及其它的AWG成员一起致力于提高这项技术在PC上的应用。”ATi资深副总裁、桌面电脑业务市场总经理Rick Bergman如是说。

第三代I/O总线结构PCI Express(3GIO)的出现确实是一场革命,它以高性能、高扩展性、高可靠性,以及出色的兼容性,在广泛的范围内赢得了众多重要厂商的支持。PCI Express这一肩负传统的命名,以及得到PCI-SIG的接受,明确表明它已经被作为PCI标准的扩展和发展,成为下一代主力总线技术。

高带宽 赢得未来
PCI是目前仍在广泛使用的总线和接口标准。在它之后,也出现了众多的总线技术,它们所需要强调的,首先就是高带宽。如大家所熟悉的显卡,它是带宽大户,为了满足它的需要,AGP总线在短短几年时间里已经发展了好几代,每一代都以带宽的倍增为标志。一般用户所不太重视的网络设备部分,也已经开始1Gbps设备的普及,而10Gbps也已经上场。

在不断提高传统总线带宽的过程中,人们感觉到并行总线的弊端,而纷纷采用串行方式以及更少的数据线来解决问题。从芯片间互连的角度看,IHA、V.Link、HyperTransport……莫不如此。PCI Express用8条线实现了2.5GB/s的带宽,在未来还可以用32条线实现10GB/s的带宽,如此巨大的带宽,对任何厂商和用户都是极具诱惑力的。

通用性 广受支持
前面提到的IHA、V.Link、HyperTransport等技术,从某种程度上说只是芯片间互连的一个总线,而缺乏子设备接口的定义,只适合主板和定制系统(如网络交换机、甚至游戏机等),与接口卡和外设厂商没有什么关系。举个例子:也许显卡和CPU之间的数据交换是通过HyperTransport实现的,但显卡插在什么接口上,HyperTransport是不管的。假如显卡插在AGP插槽,那么对于目前的体系,数据是通过AGP到北桥再到CPU,而在未来一些取消北桥的系统中,那还是会需要一个AGP控制器。通俗地说就是,目前各芯片组厂商提出的各式总线,只是修铁路而已,车站是不管修的,你的车站是AGP、PCI或是PCI-X,都不管。

PCI Express则不同,它不但管修路,还设计了车站,而且,这个车站还跟旧车站的布局兼容(指向下兼容PCI),乘客不会迷路。因此,它可以通过PCI-SIG获得广泛的支持,不单是芯片组和系统级厂商,还包括许多接口卡和外设厂商。

所以,以nVIDIA为例子,它的主板芯片组采用了HyperTransport,但它的主业――显卡,却一定得表态支持PCI Express,因为PCI Express对接口卡而言是必需的。HyperTransport 和PCI Express不矛盾吗?实际上,AMD已经在参与PCI Express的工作,而且,据称Intel已经允许AMD将HyperTransport的技术融入PCI Express中,以使其兼容。因此,PCI Express将会主宰一切,而不只在Intel的系统内部。

点对点 备受推崇
从InfiniBand、PCI Express到Serial ATA,我们看得出,Intel对点对点这一连接方式是非常热衷的,因为这样可以提供更好的性能保证。以AGP为例子,它的出现首先确实是为了解决PCI的带宽缺陷,但实际上,PCI-X是可以提供足够的带宽的,为什么还要“冒险”开发一个AGP呢?除了PCI-X的成本因素,从Accelerated Graphics Port这一名字就可以看出来,AGP是给显卡专用的通道。很容易理解,专用是解决带宽分配矛盾的最简单方式,而且,专用部分的升级的风险也是最低的,它不需要考虑其他设备。

PCI Express允许点对点的控制方式,而且成本低廉。在带宽富裕的情况下,显卡、网卡和其他设备可以共用总线,而需要的时候,也可以为它们设计专用的通道。对于显卡厂商,这确实是值得“兴奋”的,它们既可以使用可观的带宽,又可以只设计通用的接口,可谓性能、成本两不误。


扩展性 概念更新
PCI Express具有一定的热插拔能力,还有灵活的带宽分配方式,以及高度的通用性和简单的接口设计。这会为未来PC的设计带来一些革命,而不再局限于只是“原始”的电路板状的扩展卡。譬如,一些板卡会变成模块化的设计,它充分利用了上述的几个优势,提供了传统总线所不能比拟的扩展能力。而PCI Express的芯片级的高带宽连接能力,使得模块的性能远非目前的外设所能想像。

包括DELL在内的一些厂商已经在WinHEC 2002上展示了一些模块化的概念机(见图1)。如果觉得实物图片仍难以激发大家的想像力的话,那么我们还可以看看手绘的概念图见图2),相信这个蓝图足以让人兴奋――其实,我们梦中的PC,也许就应该是这样的:功能模块化、可热插拔、可移动、维护简单、扩展性强……升级不用拆机箱,“菜鸟”和小偷们岂不是很爽?!

PCI Express对我们来说有什么益处呢?高性能只是很小的一部分,它那类似网络的组织架构(譬如Switch的概念)带来了崭新的工作模式,使得它的仲裁机制、灵活性、扩展能力是传统的高速总线所不能相提并论的。几乎可以肯定的是,PCI Express是下一阶段的主要总线技术,它的性能和带来的革命性变革是我们期望已久的。当然,在2003年Intel推出支持PCI Express的芯片组之前,PCI和其他一些各自为政的芯片级总线架构还是市场的主流,PCI Express只代表了下一代的发展方向而已,它的发展与成熟仍需要很长一段时间。




资料来源:pconline
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