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PCI Express接口的特点

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作者 : PURPLELEC
更新时间 : 2024-06-26 10:45:25
  PCI Express采用了点对点串行连接,比起PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构,每个设备都有自己的专用连接,不需要向整个总线请求带宽,而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率,达到PCI所不能提供的高带宽。
PCI Express
  视频采集卡和显卡等卡板都是采用的此接口,下面介绍下PCI Express接口的特点。
  1、点对点连接方式
  和传统的PCI总线相比,PCI Express在工作方式上有了根本的革新——采用点对点总线连接方式。我们知道传统的PCI总线是以独占带宽的方式进行工作的,任何一个时间PCI总线上只能有一个设备进行通讯,一旦PCI总线上设备增多,总线控制权争用的问题就会严重制约PCI设备性能的发挥。
  PCI Express总线采用了点对点的连接方式,每个设备在要求传输数据的时候各自建立自己的传输通道,对于其他设备这个通道是封闭的,各个通道互不干扰,数据传输的效率因此大为提高。
  2、串行的传输方式
  PCI Express的数据传输为串行方式,使用“电压差动式信号传输”,即是两条线路,以相互间的电压差作为逻辑“0”“1”的表示。每两条线路组成一个通路(Lane),每个通路的理论传送速率为2.5Gbit/s,实际中可以有两个传送通路,分为上行和下行,这样PCI Express就可以工作在双工状态下,能提供更高的传输速率和质量。
  3、高速率传输
  PCI Express分为x1、x2、x4、x8、x16和x32几种形式。形状上看x1最短,越往上则越长。它们是向下兼容的。PCI Express x16单通道就具有5GB/s(2.5Gb×16/8=5GB/s)带宽,不过由于采用8b/10b编码,事实上的有效带宽为4GB/s(扣除20%的植入时钟信号)。同理,替代现行PCI插槽的“PCI Express x1”单通道应该具有250MB/s的带宽,而传统PCI总线的带宽为133MB/s。PCI-Express的高带宽,能实现更高的数据吞吐能力。
  4、热插拔的支持(须主板支持)
  PCI Express总线数据传输距离长达3m,使得各硬件子系统完全可在空间上彼此分开,只用线缆连接。它支持热插拔功能,可对所有的接入设备进行实时监控,这样硬件厂商可设计出形状和大小都符合模块化要求的部件,用户需要扩充和升级硬件时,只需要把旧的拔掉,新的插上就可以了,不用关机。
  5、良好兼容性
  另外PCI Express总线还在软件级别上兼容PCI规范,不需要更新操作系统和BIOS,即可使用。未来采用PCI Express总线的主板仍可支持PCI插槽,各种PCI接口的扩展卡可以低带宽模式正常运行。这就为PCI Express的迅速普及提供了基础,不需面对等待软件的尴尬。
  因为PCI-E在软件层面上兼容的PCI技术和设备,支持PCI设备和内存模组的初始化,也就是说过去的驱动程序、操作系统无需推倒重来,就可以支持PCI-E设备。PCI-E已经成为目前视频采集卡,显卡的主流接口。