PCI Express技术及其接口的介绍.ppt

PCI Express技术及其接口的介绍 方清华 韩宗达 滑冬冬 三大队七队 PCI E的定义 PCI Express is a serial interconnect technology, developed by the PCI-Sig (PCI Special Interest Group ) organization, which provides high bandwidth data transmission with the added benefits of reduced board space requirements, smaller connectors and simplified PCB layouts. PCI Express is the third generation of multi-purpose I/O interface. 传统的PCI总线 PCI (1.0-2.0) PCI-X(1.0-2.0) PCI Express (1.0-3.0) PCI Express 特点 (1)低开销 一方面在系统级上的开销不大于现有的并行 PCI 总线架构，另一方面为诸如硅片、板卡、连接器等系统成分提供了更为广阔的发展空间 (2)支持多市场需求和应用 可以用于移动通信、桌面系统、服务器以及通信设备 (3)具有稳定性、可升级性以及可扩展性 可以支持未来至少 10 年的应用和技术，提供了诸如电源管理、QoS、HotAttache/Detach、RAS 等高级特性和性能支持 (4)对 PCI 架构及其外设的高兼容性 一方面不需要对现有的各种操作系统作任何改变就可以启动系统，另一方面利用了现有的系统基础架构而不需要做任何改变 PCI Express gen 1 在 2001 年春季的 Intel 开发者论坛上，Intel 拿出了替代 PCI 总线的草案，集成多种内部芯片互联的新一代 I/O 技术—3GI/O。依照 Intel 的说法，3GI/O技术将伴随未来的 10 年 ，并且可以工作在多种物理媒体上。 在 2002 年 4 月，PCI-SIG 和 Arapahoe 工作组完成了 3GI/O 的草案详述规范，正是命名为 PCI Express，很多分析家指责这个名字太接近于 PCI-X1.0/2.0。至于服务器和工作站的未来，PCI-SIG 仍然没有给出解决方案。 在 2002 年 7 月，PCI-SIG 董事会批准了 1.0 版本的 PCI Express 规范 ，非PCI-SIG 会员要花费 475 美元购买这份详述规范。所以在 2003 年还不能使用上基于 PCI Express 技术的芯片组和图形芯片，最快要到 2004 年中期才有产品发布。 PCI Express2.0规范 于2007年1月发布，在2008年进入实际应用。它在 1.0 版本基础上更进了一步，将端口速率提升到了5GHz，传输性能也翻了一番。PCI Express2.0 保持对现行 1.0/1.1 规范的兼容，旧的 PCI Express 扩展卡依然可以在 PCI Express2.0 规范的系统中正常运行。同样，PCI Express2.0 扩展设备也可以工作在 1.0 的系统中，只不过此时设备必须工作在 1.0 兼容模式下。 PCI Express gen 2 PCIExpress3.0 规范于2010年11月份公布。工作在8GHZ频率上，取消了8b/10b编码，引入了包括信号强化，数据完整性，传输接收均衡，PLL改善，时脉数据恢复和通用扩展等多项技术。 PCI Express gen 3 功能与性能参数的比较 20’’ 20’’ --- Channel distant server 14’’ 14’’ --- Channel distant client 125ps 200ps --- Bit timing 8Gb/s 4Gb/s 2Gb/s Effective bandwidth 128b/130b 8b/10b 8b/10b Encoding 8GT/s 5GT/s 2.5GT/s Signaling rate PCI E Gen3 PCI E Gen2 PCI E Gen1 Feature PCI Express 拓扑结构 PCI Express 拓扑结构 PCI Express 在总线技术与结构上实现了新的飞跃，提供高速的、高性能的、点到点的、双单工的、串行、差分信号链路来互连设备。 PCI Express 系统中以链路进行两个 PCI Express 设备间的连接，每条链路点到点的互连两个设备。一条链