PCI總線和PCIE總線的差異

由于公司產(chǎn)品一直以X86架構(gòu)為基礎(chǔ)發(fā)展，在前幾年中一直受到ASIC、NP架構(gòu)等廠商的攻擊，但是隨著技術(shù)的發(fā)展，在PCI-E架構(gòu)出現(xiàn)后，效率的瓶頸得以突破。

　　最初PCI總線是32bit，33Mhz，這樣帶寬為133Mbps。

　　接著因為在服務(wù)器領(lǐng)域傳輸要求Intel把總線位數(shù)提高到64，這樣又出現(xiàn)了2種PCI總線，分別為64bit/33Mhz和64bit/66Mhz，當(dāng)然帶寬分別翻倍了，為266Mbps和533Mbps，這個比較通常的名稱應(yīng)該是pci-64，但這好像是intel自己做的，沒有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

　　稍后一段時間，在民用領(lǐng)域，單獨開發(fā)出了AGP，32bit，66Mhz，這樣帶寬為266Mbps，再加上后來AGP2.0的2X和4X標(biāo)準(zhǔn)，最高4X的帶寬高達(dá)1Gbps，但是這個只是為顯卡設(shè)計的。

　　同時服務(wù)器領(lǐng)域也沒閑著，幾家廠商聯(lián)合制定了PCI-X，這個就是真正PCI下一代的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)了，其實也沒什么新意，就是64bit，133Mhz版本的PCI，那這樣帶寬就為1Gbps，后來PCI-X 2.0,3.0又分別提升頻率，經(jīng)歷過266Mhz，533Mhz，甚至1GMhz，各位自己算帶寬吧，我乘法學(xué)的不好，這個帶寬可以說是非常足夠的了，不過這個時候PCI也面臨一些問題：一方面是頻率提高造成的并行信號串?dāng)_，另一方面是共享式總線造成的資源爭用，總之也就是說雖然規(guī)格上去了，但實際效果可能跑不了這些指標(biāo)。

　　然后就是我們目前的明星pci-E了，這個標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是和pci-X同時出現(xiàn)的，但是由于當(dāng)時用不到這么高帶寬，并且不像pci-X一樣兼容老pci板卡，所以一直沒什么發(fā)展，直到最近民用領(lǐng)域顯卡帶寬又不夠了，服務(wù)器領(lǐng)域?qū)ci-X也覺得不爽了，pci-E才真正顯出優(yōu)勢來，目前這個標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該會替代agp和pci-X，成為民用和服務(wù)器兩大領(lǐng)域的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

PCI-E標(biāo)準(zhǔn)的最大特點就是串行總線，和普通pci的區(qū)別類似于ide和sata的區(qū)別，具體說起來就比較麻煩了，簡單來看指標(biāo)的話，頻率為2.5Ghz(這個恐怖，串行的好處，同樣因為串行，位寬就沒意義了，但是據(jù)說是什么8bit/10bit的傳輸)，帶寬 pci-E 1X單向傳輸250MBps，雙向也就500了，同時pci-e的倍速最高可達(dá)16X，多少就自己乘吧，要注意的是pci-e不存在共享問題，也就是說掛在總線上的任何一個設(shè)備都會達(dá)到這個速度而不是所有設(shè)備帶寬的總合。下面引用一篇文章的一段，感興趣的自己看一下：

　　在工作原理上，PCI Express與并行體系的PCI沒有任何相似之處，它采用串行方式傳輸數(shù)據(jù)，而依靠高頻率來獲得高性能，因此PCI Express也一度被人稱為“串行PCI”。由于串行傳輸不存在信號干擾，總線頻率提升不受阻礙，PCI Express很順利就達(dá)到2.5GHz的超高工作頻率。其次，PCI Express采用全雙工運作模式，最基本的PCI Express擁有4根傳輸線路，其中2線用于數(shù)據(jù)發(fā)送，2線用于數(shù)據(jù)接收，也就是發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)可以同時進(jìn)行。相比之下，PCI總線和PCI-X總線在一個時鐘周期內(nèi)只能作單向數(shù)據(jù)傳輸，效率只有PCI Express的一半;加之PCI Express使用8b/10b編碼的內(nèi)嵌時鐘技術(shù)，時鐘信息被直接寫入數(shù)據(jù)流中，這比PCI總線能更有效節(jié)省傳輸通道，提高傳輸效率。第三，PCI Express沒有沿用傳統(tǒng)的共享式結(jié)構(gòu)，它采用點對點工作模式(Peer to Peer，也被簡稱為P2P)，每個PCI Express設(shè)備都有自己的專用連接，這樣就無需向整條總線申請帶寬，避免多個設(shè)備爭搶帶寬的糟糕情形發(fā)生，而此種情況在共享架構(gòu)的PCI系統(tǒng)中司空見慣。

　　由于工作頻率高達(dá)2.5GHz，最基本的PCI Express總線可提供的單向帶寬便達(dá)到250MBps(2.5Gbps×1 B/8bit×8b/10b=250MBps)，再考慮全雙工運作，該總線的總帶寬達(dá)到500MBps—這僅僅是最基本的PCI Express ×1模式。如果使用兩個通道捆綁的×2模式，PCI Express便可提供1GBps的有效數(shù)據(jù)帶寬。依此類推，PCI Express ×4、×8和×16模式的有效數(shù)據(jù)傳輸速率分別達(dá)到2GBps、4GBps和8GBps。這與PCI總線可憐的共享式133MBps速率形成極其鮮明的對比，更何況這些都還是每個PCI Express可獨自占用的帶寬。

　　在PCI-E架構(gòu)出現(xiàn)后，X86架構(gòu)的產(chǎn)品有機(jī)會能和ASIC、NP架構(gòu)的產(chǎn)品在性能上做抗衡，同時由于X86架構(gòu)的產(chǎn)品在設(shè)計和開發(fā)上的便利性，產(chǎn)品競爭能力將進(jìn)一步提高。