PCIExpress接口 _生活百科

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PCIExpress接口【PCIExpress接口】PCI Express（以下简称PCI-E）採用了目前业内流行的点对点串列连线，比起PCI以及更早期的计算机汇流排的共享并行架构，每个设备都有自己的专用连线，不需要向整个汇流排请求频宽，而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率，达到PCI所不能提供的高频宽。相对于传统PCI汇流排在单一时间周期内只能实现单向传输，PCI-E的双单工连线能提供更高的传输速率和质量，它们之间的差异跟半双工和全双工类似。
基本介绍中文名：PCIExpress接口
简称：PCI-E
採用了：目前业内流行的点对点串列连线
达到：PCI所不能提供的高频宽
释义PCI Express是新一代的汇流排接口，而採用此类接口的显示卡产品，已经在2004年正式面世。早在2001年的春季“英特尔开发者论坛”上，英特尔公司就提出了要用新一代的技术取代PCI汇流排和多种晶片的内部连线，并称之为第三代I/O汇流排技术。随后在2001年底，包括Intel、AMD、DELL、IBM在内的20多家业界主导公司开始起草新技术的规範，并在2002年完成，对其正式命名为PCI Express 。

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简介PCI-E的接口根据汇流排位宽不同而有所差异，包括X1、X4、X8以及X16，而X2模式将用于内部接口而非插槽模式。PCI-E规格从1条通道连线到32条通道连线，有非常强的伸缩性，以满足不同系统设备对数据传输频宽不同的需求。此外，较短的PCI-E卡可以插入较长的PCI-E插槽中使用，PCI-E接口还能够支持热拔插，这也是个不小的飞跃。PCI-E X1的250MB/秒传输速度已经可以满足主流声效晶片、网卡晶片和存储设备对数据传输频宽的需求，但是远远无法满足图形晶片对数据传输频宽的需求。因此，用于取代AGP接口的PCI-E接口位宽为X16，能够提供5GB/s的频宽，即便有编码上的损耗但仍能够提供约为4GB/s左右的实际频宽，远远超过AGP 8X的2.1GB/s的频宽。

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儘管PCI-E技术规格允许实现X1（250MB/秒），X2，X4，X8，X16和X32通道规格，但是依形式来看，PCI-E X1和PCI-E X16已成为PCI-E主流规格，同时很多晶片组厂商在南桥晶片当中添加对PCI-E X1的支持，在北桥晶片当中添加对PCI-E X16的支持。除去提供极高数据传输频宽之外，PCI-E因为採用串列数据包方式传递数据，所以PCI-E接口每个针脚可以获得比传统I/O标準更多的频宽，这样就可以降低PCI-E设备生产成本和体积。另外，PCI-E也支持高阶电源管理，支持热插拔，支持数据同步传输，为优先传输数据进行频宽最佳化。

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兼容性PCI-E在软体层面上兼容的PCI技术和设备，支持PCI设备和记忆体模组的初始化，也就是说过去的驱动程式、作业系统无需推倒重来，就可以支持PCI-E设备。PCI-E已经成为显示卡的接口的主流，不过早期有些晶片组虽然提供了PCI-E作为显示卡接口，但是其速度是4X的，而不是16X的，例如VIA PT880 Pro和VIA PT880 Ultra，当然这种情况极为罕见。

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发展2001年春季的IDF上Intel正式公布PCI Express，是取代PCI汇流排的第三代I\O技术，也称为3GIO 。该汇流排的规範由Intel支持的AWG（Arapahoe Working Group）负责制定。2002 年4月17日，AWG正式宣布3GIO 1.0规範草稿制定完毕，并移交PCI-SIG进行审核。开始的时候大家都以为它会被命名为Serial PCI（受到串列ATA的影响），但最后却被正式命名为PCI Express 。2006年正式推出Spec2.0（2.0规範）。PCI Express汇流排技术的演进过程，实际上是计算系统I\O接口速率演进的过程。PCI汇流排是一种33MHz@32bit或者66MHz@64bit的并行汇流排，汇流排频宽为133MB/s到最大533MB/s，连线在PCI汇流排上的所有设备共享133MB/s～533MB/s频宽。这种汇流排用来应付音效卡、10/100M网卡以及USB 1.1等网路接口基本不成问题。随着计算机和通信技术的进一步发展，新一代的I\O接口大量涌现，比如千兆（GE）、万兆（10GE）的乙太网技术、4G/8G的FC技术，使得PCI汇流排的频宽已经无力应付计算系统内部大量高频宽并行读写的要求，PCI汇流排也成为系统性能提升的瓶颈，于是就出现了PCI Express汇流排。PCI Express汇流排技术在当今新一代的存储系统已经普遍的套用。PCI Express汇流排能够提供极高的频宽，来满足系统的需求。PCI-E 3.0规範也已经确定，其编码数据速率，比同等情况下的PCI-E 2.0规範提高了一倍，X32连线埠的双向速率高达320Gbps 。劣势PCI汇流排的最大优点是汇流排结构简单、成本低、设计简单，但是缺点也比较明显：1)并行汇流排无法连线太多设备，汇流排扩展性比较差，线间干扰将导致系统无法正常工作；2) 当连线多个设备时，汇流排有效频宽将大幅降低，传输速率变慢；3) 为了降低成本和儘可能减少相互间的干扰，需要减少汇流排频宽，或者地址汇流排和数据汇流排採用复用方式设计，这样降低了频宽利用率。PCI Express汇流排是为将来的计算机和通讯平台定义的一种高性能，通用I\O互连汇流排。比较与PCI汇流排相比，PCI Express汇流排主要有下面的技术优势：1) 是串列汇流排，进行点对点传输，每个传输通道独享频宽。2) PCI Express汇流排支持双向传输模式和数据分通道传输模式。其中数据分通道传输模式即PCI Express汇流排的x1、x2、x4、x8、x12、x16和x32多通道连线，x1单向传输频宽即可达到250MB/s，双向传输频宽更能够达到500MB/s，这个已经不是普通PCI汇流排所能够相比的了。3) PCI Express汇流排充分利用先进的点到点互连、基于交换的技术、基于包的协定来实现新的汇流排性能和特徵。电源管理、服务质量（QoS）、热插拔支持、数据完整性、错误处理机制等也是PCI Express汇流排所支持的高级特徵。4) 与PCI汇流排良好的继承性，可以保持软体的继承和可靠性。PCI Express汇流排关键的PCI特徵，比如套用模型、存储结构、软体接口等与传统PCI汇流排保持一致，但是并行的PCI汇流排被一种具有高度扩展性的、完全串列的汇流排所替代。5) PCI Express汇流排充分利用先进的点到点互连，降低了系统硬体平台设计的複杂性和难度，从而大大降低了系统的开发製造设计成本，极大地提高系统的性价比和健壮性。从下面表格可以看出，系统汇流排频宽提高同时，减少了硬体PIN的数量，硬体的成本直接下降。PCI Express接口模式通常用于显示卡网卡等,主机板类接口卡.条件主机板必须有PCI Express专用插槽。优势-与PCI和AGP插槽相比，PCI-Express更具有潜在的生产价值。-比PCI汇流排具有更高的可测量性。-能够满足硬碟控制器，千兆网卡以及其他一些对频宽需求较大的外设对于频宽的需求。-不能够象AGP 4x以及8x一样提供给今后游戏中需要的图形升级所需要的大量频宽，不过这种现状，有望在2006年左右由PCI-Express x16改变-除非你安装了千兆网卡或是其他对频宽需求较大的外设，否则PCI Express技术并非唯一的选择，因为PCI以及AGP技术依旧可以满足中端电脑对于频宽的需求。-PCI-Express技术，版本以及驱动仍然处于初级阶段，会定期升级，换言之就是说这项技术的上升空间还是很大的。如果想要升级你的电脑系统，PCI Express技术无疑应该被列入考虑範围之内。但如果你需要的只是顶级的图形视觉效果的话，那幺还没有必要去用一块拥有PCI Express的主机板去取代拥有AGP 4x或者AGP 8x技术的主机板，因为后者还是有足够的能力去提供象主流的DOOM 3这样的游戏所需要的频宽的。就现在而言，PCI和AGP技术还是足以满足广大电脑用户需要的。不过长江后浪推前浪，新的PCI Express技术必然会在未来的电脑领域逐步取代这两项技术。套用在H3C公司开发的最新一代存储产品IX3000中，採用Intel最新一代伺服器硬体平台技术，前端支持高达16个GE接口，或者8个GE+8个4Gb FC接口，最高配置更可以支持多达4个10GE接口，后端接口可以提供6个SAS×4宽连线埠，达到72Gbps的后端访问速率，提供无与伦比的磁碟访问IOPS和吞吐量，只有PCI Express汇流排架构的系统才能满足系统性能的需求。IX3000存储系统控制器系统。系统採用4条×8的PCIE汇流排来扩展前端和后端接口，採用2条×8PCIE汇流排来实现2个控制器之间的快取镜像，採用2条×8PCIE汇流排作为系统内部的控制和管理通道。其前端接口能够安装10GE接口卡或者GE+FC COMBO接口卡，以及GE接口卡，后端PCIE接口用来和高性能的IO处理扩展卡连线，提供高性能IO处理、RAID计算以及CACHE镜像管理等功能，并提供SAS后端接口用于连线SAS磁碟阵列，为用户带来前所未有的存储新体验。