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兼容性问题拖延了PCI Express的发展
PCI Express作为一种独特的I/O解决方案是很吸引人的,而且当速度更快的版本出来后,它可能在未来应用中拥有很强的发展潜力。不过,当前版本的PCI Express却没有一个很好的市场定位。
PCI和PCI-X可以较低的成本满足系统的带宽需求,而且还可提供PCI Express所无法提供的后向兼容性。由于目前市场上已经有成百上千种PCI适配器卡,因此与传统PCI兼容的产品比不兼容的产品显然要更有用一些。可以说,PCI最适合于满足台式计算机空间的各种需要,而PCI-X 2.0则最适合服务器、工作站和通讯应用。
PCI-X 2.0使用的协议、信号和连接器与传统PCI相同,但它把数据速率提高到266 MHz和533 MHz。它甚至能将硬件和软件后向兼容性保持到性能最低的PCI版本。在PCI-X 533之后,人们已开始筹划把PCI-X的性能扩展到1,066MHz。再往后,发展PCI-X 2133也是有可能的。
另一方面,PCI Express对局部I/O而言是一个全新的方法,它建立在传统的PCI软件模型之上,但使用了全新的硬件接口。PCI Express使用新的高速差分信令而不是传统的PCI信令,它使用一个专用差分线对传送数据,再用另一个差分线对接收数据。还有,它把时钟嵌入在信令之中。这些改进使得它可以使用较少的引脚达到高带宽。不过,由于这种信令是全新的,因此它的连接器也必须是独特的,从而无法与传统PCI适配器共享连接器。
PCI Express的所有版本都以2.5Gbps的相同信令速率运行。为满足不同的性能需求,已经定义了多个数据宽度,其中,ⅹ1版用于低端市场,ⅹ4和ⅹ8用于中端市场,而ⅹ16版用于高端市场。在使用ⅹ16版的高端产品中,借助一个164引脚连接器可以达到4GBps的数据传输速率。
PCI-X 2.0可提供32位和64位两种数据宽度。PCI-X 2.0的工作频率范围从支持传统PCI的33 MHz到速度最快版PCI-X 2.0的533MHz。在533MHz时,用传统的184引脚PCI连接器可以达到4.3GBps的数据传输速率。
PCI Express设计者成功地创立了一个采用较少引脚传送数据的标准。不过,如果把所有成本因素都考虑在内,PCI Express并没有降低成本。例如,PCI Express的协议处理引擎非常大,它需要几十万个逻辑门,这使得它比传统PCI架构的协议引擎大了好几倍。
此外,PCI Express物理接口所需要的硅面积将比传统的PCI I/O缓冲器大得多,PCI Express还需要更昂贵的新型连接器。总的来说,同相近带宽的PCI-X 2.0接口相比,PCI Express接口更昂贵。
PCI-X 2.0的成本模型与传统PCI相近,它们的缓冲器尺寸和成本接近,逻辑类似,而且引脚数目也相同。此外,PCI技术具有支持总线上多个负载的能力。和每个负载都要求独立总线的点到点技术(如PCI Express)相比,这大大降低了成本。
PCI和PCI-X 2.0非常有用,因为和它们兼容的系统和卡的数量非常多。随着时间的推移,PCI Express也可以变得同样有用,但在兼容卡和系统方面打好基础将需要花费几年的时间。
PCI-X是为要求高带宽、低成本和后向兼容的服务器、工作站和通讯系统制造商而设计的。10Gb以太网、10Gb光纤通道和Infiniband等高性能应用至少需要2GBps的带宽,PCI-X 2.0具有提供4.3 GBps带宽的能力,因而无论是对单端口适配器卡还是双端口适配器卡,它都有足够的带宽支持这些应用。
对台式计算机而言,低成本和后向兼容通常是最优先的要求,因而继续使用传统PCI是最好的方法。调制解调器、声卡、以太网、游戏卡和其它适配器卡应用所需要的带宽不超过目前PCI可以提供的带宽。将来如果需要更高的带宽,PC可以升级到更高性能的局部I/O方案,如PCI-X。
目前的PCI Express版本使用2.5Gbps信令速率。在这些信令速率下,相对于它提供的性能来说,PCI Express的成本过高。至于未来, 5和10Gbps版本的PCI Express正在规划之中。在这些版本成熟之后,PCI Express的成本和性能可能值得使其它I/O技术转换到PCI Express。5Gbps版本的PCI Express预计大约在2006年面世。届时,或许就有转而采用PCI Express的充足理由。
作者:Vikram Karvat
营销总监
ServerWorks公司部
关键词: 兼容性 问题 拖延 Express 发展 PCI-
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