1.PCI

1.1 PCI介紹

外設(shè)互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)（或稱個(gè)人電腦接口，Personal Computer Interface），實(shí)際應(yīng)用中簡(jiǎn)稱PCI（Peripheral Component Interconnect），是一種連接電子計(jì)算機(jī)主板和外部設(shè)備的總線標(biāo)準(zhǔn)。一般PCI設(shè)備可分為兩種形式：直接布放在主板上的集成電路，在PCI規(guī)范中稱作”平面設(shè)備“，另一種是安裝在插槽中的擴(kuò)展卡。

PCI bus常見(jiàn)于現(xiàn)代的個(gè)人計(jì)算機(jī)中，已經(jīng)取代ISA和VESA局部總線，成為標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展總線。PCI總線最終將被PCI Express或者更先進(jìn)的技術(shù)取代。

PCI是并行基于總線控制，所有設(shè)備共同分享單向32bit/64bit并行總線（半雙工）。如果有多個(gè)PCI設(shè)備共用總線，他們將共享總的傳輸速率。

PCI標(biāo)準(zhǔn)于1993年7月被Intel發(fā)明，每個(gè)接口最多連接1個(gè)設(shè)備，可以工作在33MHz和66MHz（工作時(shí)電壓33MHz為5V，66MHz為3V），2004年被PCI Express替代。

PCI插槽可以插很多類型的卡，包括網(wǎng)卡、聲卡、調(diào)制解調(diào)器（內(nèi)置Modem）、電視卡、磁盤控制器（RAID卡）、視頻采集卡、IDE接口卡、IEEE1394卡、USB卡和串行等，原本也可以插顯卡，但很快PCI的帶寬不足以支持顯卡的性能。PCI插槽通過(guò)插不同的卡幾乎可以實(shí)現(xiàn)所有的外接功能。后來(lái)顯卡使用AGP插槽，現(xiàn)在已被PCI Express插槽取代。

PCI接口分32bit和64bit兩種。早期的PCI（PCI2.1標(biāo)準(zhǔn)）工作在32bit、33.33MHz、5V下，最大傳輸速度133MB/s（33.33MHz * 32bit / 8bit/byte = 133MB/s），后來(lái)又出現(xiàn)了PCI2.2 2.3等標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)在PCI有32bit和64bit兩種，32bit的一般用在PC上，64bit的一般應(yīng)用于服務(wù)器上，64bit的要比32bit的長(zhǎng)一些。32bit和64bit都有5v和3.3v電壓兩種，5v電壓的是PCI2.1標(biāo)準(zhǔn)工作在33MHz，3.3v電壓的是PCI2.2標(biāo)準(zhǔn)工作在66MHz的時(shí)鐘頻率上。頻率或者位寬增加都會(huì)增加傳輸速率，實(shí)現(xiàn)也是通過(guò)這兩個(gè)指標(biāo)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

  在PC上，64位PCI還沒(méi)有成為主流。原因在于制造64位和66MHzPCI主板的難度很大。首先，使用64位PCI插槽需要64位南橋芯片組支持，該南橋控制器必須可以正確處理64位的數(shù)據(jù)。Intel和AMD都有64位的南橋可提供給主板廠商，但是價(jià)格很高；其次是因?yàn)?6MzPCI槽對(duì)主板配套元件要求極高，且需要特殊的布線設(shè)計(jì)。這就是66MHzPCI技術(shù)一直停留在服務(wù)器領(lǐng)域的原因。

1.2 PCI接口

PCI有幾種不同的接口樣圖：現(xiàn)在生產(chǎn)的多為通用模式的以防插錯(cuò)。還有64bit統(tǒng)一比32bit的寬出右邊缺口的部分。

PCI 32bit的網(wǎng)卡都可以查到PCI 64bit插槽上使用。3.3v的插到3.3v的上，5v的插到5v的上。

有一些PCI網(wǎng)卡同時(shí)支持32位和64位標(biāo)準(zhǔn)的兼容網(wǎng)卡，這類網(wǎng)卡相比前面介紹的純64位PCI網(wǎng)卡來(lái)說(shuō)，在外觀上也有一個(gè)明顯的區(qū)別，那就是它又多了一個(gè)缺口，有3個(gè)缺口（下圖右邊第三個(gè)圖）。

1.3 PCI千兆網(wǎng)卡的局限性

通常我們用的個(gè)人PC主板上的PCI總線頻率位33MHz，總線位寬位32bit，PCI總線的帶寬位133MB/s，換算下來(lái)是1064Gbps，理論上這是符合千兆往可的帶寬的。但實(shí)際上，PCI設(shè)備是共享一個(gè)總線帶寬的，像IDE總線，集成聲卡等都是通過(guò)PCI總線工作的，這樣自然分配給PCI千兆網(wǎng)卡的帶寬自然就不夠了。要真正的達(dá)到千兆網(wǎng)卡的速度，要求全雙工工作，輸入輸出都是1Gbps，這樣就要求帶寬達(dá)到2Gbps，這樣PCI總線是萬(wàn)萬(wàn)達(dá)不到的。因此在普通電腦上還是要采用PCI-E設(shè)備才能真正的達(dá)到千兆的速度。

2.PCI-X

2.1 PCI-X介紹

PCI-X是傳統(tǒng)PCI總線的改版，有更高的帶寬。PCI-X插槽類型基本于64bit的PCI插槽相同。

PCI-X于1998年被IBM、HP和Compaq發(fā)明，64bit位寬，傳輸方式并發(fā)，2004年被新出的PCI Express替代。PCI-X多用于服務(wù)器上，不過(guò)也是曇花一現(xiàn)。

2.2 PCI-X缺點(diǎn)

無(wú)論P(yáng)CI還是PCI-X都只是半雙工的通信機(jī)制但PCI Express 卻完全可以用全雙工方式進(jìn)行通信。此外在同一個(gè)總線里因?yàn)槠叫袀鬏數(shù)年P(guān)系，雖然控制器可以和每個(gè)接入的設(shè)備自動(dòng)協(xié)調(diào)傳輸速率，但卻必需選用各個(gè)設(shè)備中速度最慢者的速度作為總線內(nèi)共同的傳輸速度上限，高速設(shè)備往往因此而無(wú)用武之地。

PCI-X目前的最新版本是2.0。下面講的的1.0版本，在外觀上，它與64位PCI接口差不多。目前主要有100MHz和133MHz兩種外頻模式，不過(guò)目前主要用的是133MHz PCI-X接口，理論共享傳輸速率達(dá)到了1.06GB/s。后來(lái)推出的2.0版本，頻率位266MHz和533MHz，共享傳輸速率為2.1GB/s和4.2GB/s。后來(lái)出的3.0標(biāo)準(zhǔn)1066MHz在PCI-E的沖擊下沒(méi)有了下文。

PCI-X相比PCI 32bit而言除了擴(kuò)大到64bit，其余的傳輸協(xié)議、訊號(hào)和標(biāo)準(zhǔn)街頭格式都一并兼容，因此它可以向下兼容于所有早期的+3.3V PCI 總線(但不容于最早期的+5V PCI BUS)。3.3v的PCI可以插到PCI-X中。

3.PCI-E

3.1 PCI-E介紹

PCI Express是INTEL提出的新一代的總線接口,PCI Express采用了目前業(yè)內(nèi)流行的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)串行連接，比起PCI以及更早期的計(jì)算機(jī)總線的共享并行架構(gòu)，每個(gè)設(shè)備都有自己的專用連接，不需要向整個(gè)總線請(qǐng)求帶寬，而且可以把數(shù)據(jù)傳輸率提高到一個(gè)很高的頻率，達(dá)到PCI所不能提供的高帶寬。相對(duì)于傳統(tǒng)PCI總線在單一時(shí)間周期內(nèi)只能實(shí)現(xiàn)單向傳輸，PCI Express的雙單工連接能提供更高的傳輸速率和質(zhì)量。PCI-E插槽是可以向下兼容的，比如PCI-E 16X插槽可以插8X、4X、1X的卡。現(xiàn)在的服務(wù)器一般都會(huì)提供多個(gè)8X、4X的接口，已取代以前的PCI-X接口。

                       從上到下依次是PCIEX16，X1，X4

3.2 PCI-E各版本的傳輸速度

3.3 PCI-E不同傳輸通道數(shù)設(shè)備的金手指數(shù)和長(zhǎng)度

4.三種接口的傳輸速度比較