在过去几十年里,PCI总线是一种非常成功的通用I/O总线标准,尤其在嵌入式系统应用中,经常会看到PCI总线的踪影,但它将不能满足未来计算机设备的带宽需要。随着制造工艺的发展,将会出现10GHz的CPU,高速的内存和显卡,甚至1Gbps和10Gbps的网卡等其他需要“无限”内部带宽的设备。由Intel公司推出的第三代I/O总线结构PCI Express(3GIO)就是顺应这种需要产生的。它不但能与原来的PCI设备兼容工作,还可以增强原有设备的性能。其特点就是高性能,高扩展性,高可靠性,好的升级性及低的成本[1][2]。
2002年7月23日,PCI-SIG正式公布了PCI Express 1.0规范,并且根据其开发蓝图,将在2006年正式推出2.0规范。
PCI Express有两个版本:基础版和交换版。
基础版的特点是:与PCI软件兼容;很少的引脚数量(串行);高速率(2.5Gbps/通道);可扩展(到32通道);CRC(链路,端到端);热插拔;QoS(Quality of Service)能力。
交换版的特点是:物理层和数据链路层与基本版兼容;基于源的路由;多协议封装;堵塞管理;多播/广播。
PCI Express的拓扑结构包括一个主桥和若干终点(End Point)(对应若干输入输出设备),见图1。多点对点联结技术将新的特性-开关技术-引入了输入输出总线拓扑结构。开关技术替代了原来的多点复用(multi-drop)总线技术,在不同的终点间它提供对等联结的方式,将各个终点的数据分开传输,最后汇总到主桥内[3]。
PCI Express的基本特征:
● 串行LVDS链接,见图2;
● 基于互换的拓扑结构;
● 每个通道的每个方向数据传输速率为2.5Gbps;
● 最高连接通道为32个;
● 带宽可扩展(最大×32)。
● CRC(链路,端到端);
● 热插拔;
● NTB链接的多HOST结构;
● 与PCI/X兼容;
● 电源管理。
下表中列出了PCI Express特点所带来的使用上的优点。
表一:
表二是将PCI Express与PCI/X进行的对比。
表二: