Шины ввода-вывода. Часть 3.PCI Express.Продолжение

В шине PCI Express используется разработанная компанией IBM схема кодирования "8-10", предусматривающая автосинхронизацию сигналов для повышения частоты. Частота шины, равная в настоящее время 2,5 ГГц, в будущем может быть увеличена до 10 ГГц, что фактически является пределом для медных соединений. Сочетание потенциального увеличения частоты и возможности одновременного использования до 32 полос позволяет повысить скорость передачи данных шины PCI Express до 32 Гбит/с.
Шина PCI Express предназначена для расширения и последующей замены шин, используемых в настоящее время в персональных компьютерах. Использование этой шины приведет не только к появлению дополнительных разъемов на системной плате, но и к постепенной замене существующих интерфейсов Intel Hub или AMD Hypertransport, применяемых для соединения компонентов микропроцессорного набора. Кроме этого, шина PCI Express с успехом заменит интерфейсы, применяемые для передачи видеоданных (например, AGP), а также будет использоваться в качестве шины расширения (или шины второго уровня) для подключения к другим интерфейсам, таким, как Serial ATA, USB 2.0, 1394b (FireWire или iLink), Gigabit Ethernet и т. д.
Шина PCI Express, выполняемая в виде кабеля или платы, может быть использована для создания систем из отдельных "блоков", содержащих те или иные компоненты. Представьте себе системную плату, процессор и модули оперативной памяти, расположенные в небольшом блоке, который находится под столом пользователя, и второй блок, содержащий видеосистему, дисководы и порты ввода-вывода, который стоит непосредственно на рабочем столе и обеспечивает свободный доступ к указанным компонентам. Это дает возможность разработать целый ряд различных формфакторов без ухудшения рабочих характеристик ПК. Как вы понимаете, внезапной замены шины PCI и других интерфейсов шиной PCI Express не произойдет. При проектировании систем разработчики будут использовать интерфейсы PCI, AGP и шины других архитектур еще в течение нескольких лет. Точно так же, как это было с шинами PCI и ISA/AT-Bus, пройдет немало времени, прежде чем шины новых конструкций появятся на системных платах. Тем не менее вскоре произойдет постепенное уменьшение количества разъемов PCI и соответствующее увеличение числа соединений PCI Express. Через некоторое время PCI Express станет самым распространенным универсальным межкомпонентным соединением ввода-вывода. Процесс перехода к интерфейсу PCI Express будет подобен переходу от шины ISA/AT-Bus к интерфейсу PCI, происходившему в 1990-х годах.

PCI Special Interest Group (PCI SIG), организация ответственная за продвижение стандарта последовательной шины PCI Express, после 60-дневного пересмотра ревизии 0.9, объявила о выходе базовой спецификации PCI Express версии 2.0. Базовая спецификация увеличивает скорость передачи данных по шине с 2,5 ГТ/с (гигатрансфер в секунду – единица измерения, определяющая количество произведенных операций по пересылке данных в секунду) до 5 ГТ/с, позволяя, таким образом, увеличить пропускную способность слота PCI Express c 16 линиями шины (PCI Express x16) до 16 Гб/с.

Новая спецификация сохраняет совместимость с предыдущей версией стандарта PCI Express 1.1, т.е. старые устройства, поддерживающие более ранние спецификации шины, будут функционировать на системных платах, оснащенных последовательной шиной PCI Express версии 2.0.

Новая спецификация шины делает взаимодействие подключаемых устройств и операционной системы более интерактивным, позволяя, например, программному обеспечению динамически изменять скорость передачи данных по шине. И обратно, соединение способно само извещать операционную систему об изменении скорости передачи данных.

В новую спецификацию добавлена поддержка устройств с высоким энергопотреблением.
В целом, архитектурные изменения сводятся к следующим основным пунктам:
-Добавлена возможность динамического программного изменения скорости передачи данных;
-Реализован механизм обратной связи – способности соединения информировать операционную систему о текущей скорости соединения;
-Расширены возможности управления устройствами, слотами и соединениями;
-Добавлены службы управления доступом, контролирующие выполнение peer-to-peer транзакций;
-Службы контроля за временем ожидания, позволяют разработчикам определять желаемый механизм управления транзакциями;
-Добавлена возможность сброса отдельных функций многофункциональных устройств;
-Увеличен порог энергопотребления устройств, подключаемых к шине.