請問PCIE,PCI-E和PCIX接口的差別和用途是什麽?
壹種由英特爾(Intel)公司1991年推出的用於定義局部總線的標準。此標準允許在計算機內安裝多達10個遵從PCI標準的擴展卡。最早提出的PCI總線工作在33MHz頻率之下,傳輸帶寬達到133MB/s(33MHz * 32bit/s),基本上滿足了當時處理器的發展需要。隨著對更高性能的要求,1993年又提出了64bit的PCI總線,後來又提出把PCI 總線的頻率提升到66MHz。目前廣泛采用的是32-bit、33MHz的PCI 總線,64bit的PCI插槽更多是應用於服務器產品。從結構上看,PCI是在CPU和原來的系統總線之間插入的壹級總線,具體由壹個橋接電路實現對這壹層的管理,並實現上下之間的接口以協調數據的傳送。管理器提供信號緩沖,能在高時鐘頻率下保持高性能,社和為顯卡,聲卡,網卡,MODEM等設備提供連接接口,工作頻率為33MHz/66MHz。
PCI總線系統要求有壹個PCI控制卡,它必須安裝在壹個PCI插槽內。這種插槽是目前主板帶有最多數量的插槽類型,在當前流行的臺式機主板上,ATX結構的主板壹般帶有5~6個PCI插槽,而小壹點的MATX主板也都帶有2~3個PCI插槽。根據實現方式不同,PCI控制器可以與CPU壹次交換32位或64位數據,它允許智能PCI輔助適配器利用壹種總線主控技術與CPU並行地執行任務。PCI允許多路復用技術,即允許壹個以上的電子信號同時存在於總線之上。
由於PCI 總線只有133MB/s的帶寬,對聲卡、網卡、視頻卡等絕大多數輸入/輸出設備顯得綽綽有余,但對性能日益強大的顯卡則無法滿足其需求。Intel在2001年春季的IDF上,正式公布了旨在取代PCI總線的第三代I/O技術,該規範由Intel支持的AWG(Arapahoe Working Group)負責制定。2002年4月17日,AWG正式宣布3GIO1.0規範草稿制定完畢,並移交PCI-SIG(PCI特別興趣小組,PCI-Special Interest Group)進行審核。開始的時候大家都以為它會被命名為Serial PCI(受到串行ATA的影響),但最後卻被正式命名為PCI Express,Express意思是高速、特別快的意思。
2002年7月23日,PCI-SIG 正式公布了PCI Express 1.0規範,並於2007年初推出2.0規範(Spec 2.0),將傳輸率由PCI Express 1.1的2.5GB/s提升到5GB/s。
二、PCIX PCI-X接口是並連的PCI總線的更新版本,仍采用傳統的總線技術,不過有更多數量的接線針腳,同時,如前所述的所有的連接裝置會***享所有可用的頻寬。 與原先PCI接口所不同的是:壹改過去的32位,PCI-X采用64位寬度來傳送數據,所以頻寬自動就倍增兩倍,而擴充槽的長度當然就不可避免的加大了,除此之外,其余的包括傳輸通訊協議、訊號和標準的接頭格式都壹並兼容,好處是3.3V的32位的PCI適配卡可以用在PCI-X擴充槽上,當然如果妳願意,也可以將64位PCI-X適配卡接在32位PCI擴充槽上,不過,頻寬速度將會大減。 這個總線寬度倍增的改良版本對壹些專業儲存控制器,例如SCSI、iSCSI、光纖信道(Fibre Channel)、10GBit以太網和InfiniBand等其他傳輸裝置,仍然無法提供足夠的頻寬,因此引進PCI-SIG接口以提供數個不同速度等級,可以從PCI-X 66壹路上到PCI-X 533規格,以下表列這些技術細節:總線寬度 頻率速度 功能 頻寬 PCI-X 66 64位 66MHz Hot Plugging,3.3V 533MB/s PCI-X 133 64位 133MHz Hot Plugging,3.3V 1.06GB/s PCI-X 266 64位/16位選項 133MHz Double Data Rate Hot Plugging,3.3V&1.5V ECC supported 2.13gb/S PCI-X 533 64/16位選項 133MHz Quad Data Rate Hot Plugging,3.3&1.5V ECC supported 4.26GB/s 妳可以看到當頻率速度到達了PCI-X 133的133MHz事後,就再也升不上去,為了讓頻寬能夠倍增,於是不惜將主存儲器及前端總線上已經行之有年而且路人皆知的技術搬過來,因此,PCI-X 266用上Double Data Rate技術,讓每壹個時鐘脈沖的上升與下降邊緣都可以傳輸數據,所以又多出了壹倍的機會來傳輸數據,而PCI-X 533規格更進壹步采用每壹個時鐘脈沖可以傳送四次的技術,英特爾早在所有的Pentium 4和Xeon處理器的前端總線就用上這些技術了。 三、PCIE: PCI-Express是最新的總線和接口標準,它原來的名稱為“3GIO”,是由英特爾提出的,很明顯英特爾的意思是它代表著下壹代I/O接口標準。交由PCI-SIG(PCI特殊興趣組織)認證發布後才改名為“PCI-Express”。這個新標準將全面取代現行的PCI和AGP,最終實現總線標準的統壹。它的主要優勢就是數據傳輸速率高,目前最高可達到10GB/s以上,而且還有相當大的發展潛力。PCI Express也有多種規格,從PCI Express 1X到PCI Express 16X,能滿足現在和將來壹定時間內出現的低速設備和高速設備的需求。能支持PCI Express的主要是英特爾的i915和i925系列芯片組。當然要實現全面取代PCI和AGP也需要壹個相當長的過程,就象當初PCI取代ISA壹樣,都會有個過渡的過程。 四、CPCI Compact PCI(Compact Peripheral Component Interconnect)簡稱CPCI,中文又稱緊湊型PCI,是國際工業計算機制造者聯合會(PCI Industrial Computer Manufacturer's Group,簡稱PICMG)於1994提出來的壹種總線接口標準。是以PCI電氣規範為標準的高性能工業用總線。CPCI的CPU及外設同標準PCI是相同的,並且CPCI系統使用與傳統PCI系統相同的芯片、防火墻和相關軟件。從根本上說,它們是壹致的,因此操作系統、驅動和應用程序都感覺不到兩者的區別,將壹個標準PCI插卡轉化成CPCI插卡幾乎不需重新設計,只要物理上重新分配壹下即可。為了將PCI SIG的PCI總線規範用在工業控制計算機系統,1995年11月PICMIG頒布了CPCI規範1.0版,以後相繼推出了PCI-PCI Bridge規範、Computer Telephony TDM規範和User-defined I/O pin assignment規範。簡言之CPCI總線 = PCI總線的電氣規範 + 標準針孔連接器+ 歐洲卡規範。 CPCI的出現不僅讓諸如CPU、硬盤等許多原先基於PC的技術和成熟產品能夠延續應用,也由於在接口等地方做了重大改進,使得采用CPCI技術的服務器、工控電腦等擁有了高可靠性、高密度的優點。CPCI是基於PCI電氣規範開發的高性能工業總線,適用於3U和6U高度的電路插板設計。CPCI電路插板從前方插入機櫃,I/O數據的出口可以是前面板上的接口或者機櫃的背板。它的出現解決了多年來電信系統工程師與設備制造商面臨的棘手問題,比如傳統電信設備總線VME與工業標準PCI總線不兼容問題。CPCI技術是在PCI技術基礎之上經過改造而成,其特點具體有三個方面: 壹是繼續采用PCI局部總線技術; 二是拋棄IPC傳統機械結構,改用經過20年實踐檢驗了的高可靠歐洲卡結構,改善了散熱條件、提高了抗振動沖擊能力、符合電磁兼容性要求; 三是拋棄IPC的金手指式互連方式,改用2mm密度的針孔連接器,具有氣密性、防腐性,進壹步提高了可靠性,並增加了負載能力。 CPCI規範自制定以來,已歷經多個版本。最新的PICMG 3.0所規範的CPCI技術架構在壹個更加開放、標準的平臺上,有利於各類系統集成商、設備供應商提供更加便捷快速的增值服務,為用戶提供更高性價比的產品和解決方案。PICMG 3.0標準是壹個全新的技術,與PICMG 2.x完全不同,特別在速度上與PICMG 2.x相比,PICMG 3.0速度每秒可達2Tb。PICMG 3.0主要將應用在高帶寬電信傳輸上,以適應未來電信的發展,PICMG 2.x則仍是目前CPCI的主流,並將在很長時間內主宰CPCI的應用。 CPCI具有可熱插拔(Hot Swap)、高開放性、高可靠性。CPCI技術中最突出、最具吸引力的特點是熱插拔。簡言之,就是在運行系統沒有斷電的條件下,拔出或插入功能模板,而不破壞系統的正常工作的壹種技術。熱插拔壹直是電信應用的要求,也為每壹個工業自動化系統所渴求。它的實現是:在結構上采用三種不同長度的引腳插針,使得模板插入或拔出時,電源和接地、PCI總線信號、熱插拔啟動信號按序進行;采用總線隔離裝置和電源的軟啟動;在軟件上,操作系統要具有即插即用功能。目前CPCI總線熱插拔技術正在從基本熱切換技術向高可用性方向發展。 CPCI所具有高開放性、高可靠性、可熱插拔的特點,使該技術除了可以廣泛應用在通訊、網絡、計算機電話之外,也適合實時系統控制、產業自動化、實時數據采集、軍事系統等需要高速運算、智能交通、航空航天、醫療器械、水利等模塊化及高可靠度、可長期使用的應用領域。由於CPCI擁有較高的帶寬,它也適用於壹些高速數據通信的應用,包括服務器、路由器、交換機等。