Hva er en PCIE -bro?
Fordi PCIE har overskygget PCI og PCI-X i stor grad, er mange overrasket over å fortsatt se PCI-spor på moderne hovedkort. Og fordi de bruker parallelle tilkoblinger, lurer mange også på hvordan det kan fungere med den serielle PCIE. La oss finne ut hvordan det er mulig, men før det, la oss først vite forskjellene mellom de tre PCI -standardene.
PCI, PCI-X og PCIE
PCI ble utviklet av Intel på 1990 -tallet for å erstatte de langsommere busstandardene ISA, EISA, VLB og MCA Standards. Den første versjonen av PCI brukte en 32-biters buss som opererte ved 33MHz og 5V signalering mens den andre versjonen doblet frekvensen til 66MHz med en 3.3V spor. En 64-bits variant ble også utviklet senere. PCI ga en mer tilfredsstillende ytelse enn de tidligere standardene, men den var fremdeles ikke veldig egnet for servere.
En forbedring av PCI, PCI-X (PCI utvidet), som opererer på 133MHz på en 64-biters buss, ble hovedsakelig utviklet for å støtte servere. PCI-X 2.0 operert med en enda høyere frekvens på 533 MHz. Både PCI og PCI-X implementerte den parallelle tilkoblingen der den samme bussen kobler flere enheter til prosessoren. En stor ulempe med denne arkitekturen er at bare en enhet kan kommunisere med vertsanordningen om gangen. De andre enhetene må vente på sin tur før forespørslene deres kan behandles. På sin side nedbryter ytelsen etter hvert som flere enheter blir lagt til. Nye enheter og applikasjoner krever også raskere hastighet og høyere båndbredde, og både PCI og PCI-X er bare for treg til å følge med etterspørselen. Dette etterlyste en ombygging av bussgrensesnittet som fødte den nyeste PCI -standarden, PCIE.
I stedet for parallell tilkobling, bruker PCIe seriell, punkt-til-punkt-tilkobling. Hver enhet kommuniserer til prosessoren gjennom sitt eget sett med baner, slik at den kan kommunisere direkte med prosessoren uten å måtte vente på andre enheter. Den serielle kommunikasjonen til PCIE var spillveksleren, og den overgikk forgjengerens ytelse betydelig. PCIe har nådd fem versjoner og hver versjon dobler båndbredden og overføringshastigheten til forrige versjon. Den siste versjonen, PCIe 5.0, leverer en samlet båndbredde på 128 GB/s på en X16 -spor, og hopper hundre ganger fra 1.06 GB/s av PCI-x 2.0. PCIe har blitt bransjestandarden siden introduksjonen av PCIE 1.0 og den eldre PCI og PCI -X ble ting fra fortiden - eller det var det vi trodde.
Brodde busser
PCIe er den underliggende busstandarden i moderne hovedkort, enheter og utvidelseskort. Noen hovedkort har imidlertid de gamle PCI/PCI-X-sporene på dem som viser at PCI fortsatt er der ute. PCI-spor eksisterer fortsatt for bakoverkompatibilitet, og de finnes vanligvis i forretningsorienterte datamaskiner. De fleste av PCI -kortene pleide å være dyre og erstatte et fortsatt arbeidskort bare for å følge med den nåværende teknologien ser ut til å være upraktisk og kostbar for noen virksomheter. Selv noen forbrukere har fremdeles et tradisjonelt PCI -kort, og et PCI -spor på moderne hovedkort er et nyttig tillegg. På samme måte eksisterer fortsatt CPUer som bruker PCI -grensesnittet og fungerer fremdeles perfekt. Men hvordan kan disse parallelle komponentene fungere med seriell grensesnitt? Det er muliggjort med en PCIe -bro.
En PCIe-bro brukes til å koble enheter som bruker PCI- eller PCI-X-grensesnittet for å gi en PCIE-tilkobling til prosessoren, SOC eller rotkomplekset. PCIe-broer er vanligvis installert på PCIe-adapterkort, innebygd databehandling og hovedkort slik at PCI/PCI-X-enheter, PCI/PCI-X utvidelsesplasser, og til og med USB-bussgrensesnitt kan fortsatt jobbe med den serielle arkitekturen til PCIE. En PCIe Bridge tilbyr fremover og bakoverbygningsegenskaper for PCIe-enheten å jobbe med en PCI/PCI-X-enhet og omvendt.
Fremover og bakover modus
PCIe Bridges støtter fremover og omvendt bro. Avhengig av hvilken enhet som tar på primær- og sekundærsiden, kan broen konfigureres i fremover og bakover modus. I begge modusene håndterer PCIe Bridge grensesnittkonvertering effektivt med minimal innvirkning på PCI- eller PCIe -maskinvaren.
I fremover -modus kobler PCIe Bridge en PCIe -vertsenhet, som tar primærsiden, til PCI -grensesnittet og til slutt til PCI -enheten. Noen broer støtter også fanout -brok. I denne modusen håndterer PCIe -vertsenheten PCIe -broen som PCIE -endepunktet mens PCI -enheten håndterer PCIe -broen som PCI -vertsenhet.
På den annen side, i omvendt modus, tar PCI -vertsenheten på primærsiden og kobles til PCIe -broen som er koblet til PCIe Endpoint -enhetene. PCI -vertsenheten håndterer PCIe -broen som PCI -endepunktet mens PCIE -enheten håndterer broen som PCIe -verten. Dette brukes mest til å koble PCI CPUer til PCIe -enheter.
Konklusjon
I motsetning til hva mange mener, er den tradisjonelle parallelle PCI fremdeles rundt, selv om den ikke er så mye brukt som den siste etterfølgeren, PCIE. Industrier, og til og med forbrukermarkedet, fortsetter å bruke den gode gamle PCI, og siden teknologien i stor grad skiller seg fra PCIE, ble PCIe Bridges utviklet for moderne systemer for å håndtere PCI -enheter. PCIe -broer smelter sammen de to bussgrensesnittene i en brikke, slik at begge teknologiene kan kobles sammen til tross for forskjellene i arkitektur. Vi vet ikke med sikkerhet før når PCI -enhetene vil bli fullstendig faset ut, men mens de fremdeles er her, er PCIe -broene her for å koble dem opp.