PCIPCIEAGPPCI16XPCI

1、PCI PCI E AGP PCI 16X PCIPCI, PCI-E, AGP, PCI-16X, PCI-32X2011年10月27日重要提醒:系统检测到您的帐号可能存在被盗风险，请尽快查看风险提示，并 立即修改密码。丨关闭网易博客安全提醒:系统检测到您当前密码的安全性较低，为了您的立即修改丨关闭账号安全，建议您适时修改密码维特足迹（Vector Huang）站直了，别趴下南桥PCI-E通道数是指芯片组中的南桥部分理论上所能支 持的PCI Express Lanes的最大数量。南桥中的PCI-E通道可以用来连接扩展插槽 以及其它的设备，而且具有许多灵活性，例如6个PCI-E通道可以做成6个

2、PCI Express XI插槽或者2个PCI Express XI和1个PCI Express X4插槽。更大的 南桥PCI-E通道数显然具有更大的扩展能力和灵活性。山于LI前正处在PCI Express总线的初级阶段，不少南桥都还不支持PCI-E,就算支持其PCI-E通道数 也极为有限，一般都在2条、4条或者6条。随着PCI Express总线的逐渐普及， 南桥PCI-E通道数也会逐渐增多。这是两种总线（bus） AGP （Accelerated Graphics Port,图形加速端口）是一种为了提高视频带宽而设定的总线规范，其视 频信号传输的速度可以从PCI的133MB/s提升到AGP

3、 2X的532MB/s、AGP 4X（1998 年）的1. 2Gb/s以及AGP 8X（2000年）的2. 4Gb/s。最早在个人PC上出现的AGP 系统，就是被誉为旷世经典的Intel 440LX/BX芯片组。严格上说，AGP不是一个 具有概念上的总线，而是一个从PCI总线中抽离出来的独立的单一总线技术，AGP 设讣的初衷就是为了让图形数据越过带宽严重不足的PCI总线，直接和MCH连接进 入系统的图形子系统。AGP使用了 32位的数据总线以及频率达66MHz的双时钟技 术，允许AGF在一个时钟周期（工作脉冲波的上升沿和下降沿）之内传输双向的数 据，达到133MX4B/s,532MB/s的突发

4、数据传输率。在数据的传输过程中，AGP采 用 demultiplexing circuit多信号分离技术，并通过sideband address（边带 寻址）提高随机内存访问的质量。在AGP的规范中，还确立了 pipeline（流水线） 的概念，大幅缩短了内存的信号等待时间，提高图形系统的工作效率。在AGP从 PCI总线上分离出来后，PCI总线的负荷大大减轻，但PCI总线依然要承担1/0（串口、并口、PS/2）和起南北桥之间的通信、普通的PCI设备、IDE、USB设备的通信。为了改善这种拥挤不堪的PCI总线架构,Intel. VIA和SiS 用新型的高速连接方式取代了南北桥之间的PCI总线，分

5、别让IDE、各种I/O和 USB分别使用专用连接方式连接到南桥芯片。在这方面，各大芯片制造开发商是八 仙过海各显神通，如Intel的HubLink连接技术;AMD的采用HyperTransport技术 直接取代原有的133MB/sPCI总线;VIA的Via-Link以及SIS南北桥之间的MuTIOL 技术。2001年前后推出的南北桥芯片组已经开始将磁盘驱动、USB、100/1000MB LAN整合到南桥中,，形式各异的总线分离技术导致了总线标准的极端混乱，各芯片 组各自为政。在PCI总线上的众多问题逐步共享冲突，只能支持有限的10套设备同步时钟传输受到信号失显露:IRQ数据真的限制，工作电压无

6、法轻易降低，工作频率难以进一步，PCI总线已经接近 了其性能的极限。另一方面，现代的多媒体电脑在大型的3D游戏、实时的视频采 集、VOD视频点播、1000Mbps以太网、HD-TV的播放等方面的需求日益增大，即使 从PCI总线中脱离出来，Raid系统、千兆以太网其至AGP 8x也面临空前严峻的挑 战。PCI Express, PC总线的彻底革命毫无疑问，PCI Express总线创新的概念 给PC总线带来的革命是颠覆性的，受惠的不仅在显卡，千兆网、Raid系统、高清 晰的视频采集卡,”这些数据呑吐量巨大的设备也将会在PCI Express架构的速度与 带宽下得到重生。PCI Express架构

7、原生于Intel的3GI0(3dr Generation I/O)概 念，并由PCI-SIG于2002年7月23日经过审核后正式公布，推出命名为PCI Express 1.0版本的规范，根据Roadmap, 2006年该组织将会推出2. 0的PCI Express规范。在PCI Express规范中，主要的革新在于采用了彻底的串行模式 代替了传统的设备之间的并行传输模式，在终端设备的上层取代了原始的MultiDrop 而添加了全新的Switch转换器单元，支持在不同的终端之间以及系统总线之 间的直接串行连接而不需要向总线请求带宽，最低层的PCI Express传输初始的速 度达到了 2.5Gb

8、/s。在物理传输层的改进方面则采用了全新的分散式传输协议， 在高速传输下的数据被经过充分的排序以及优化以确保传递到LI标的完整性。在架 构上，PCI Express采用了信道的串行模式，以Link为单位进行信道的计算，物 理层支持X1-X32,在台式机上的应用，主要有用于取代日前AGP显卡的PCI Express X16 以及用于取代口前CPI接口的PCI Express XI、X2,而针对服务器上的设备则有PCI Express X4、X8、X12。PCI Express架构的建立，相比起PCI总线具有更高的弹 性以及更加合理地分配带宽。以xl带宽模式为例，每个通道只需4根线即可 传输，发送

9、和接收的信号线各一根，另外各一根独立的地线。实现调整数据数 据实际上，在单通道PCIExpress总线接口插槽中是18针而不是4针引脚，其余 的14针都是通过4根芯线相互组合得到的。在PCI Express的传输机构上，两个 设备之间通过串行连接，分别以2组线为一个单位，原始的PCI Express连接为单 通道双工模式，2线用于发送，2线用于接收的四线传输，在这种基本的PCI Express连接单元上包含两个低电压、分离驱动的信号:一个传送和一个接收。PCI Express被定义为7层的传输架构，Physical物理层是最底层最基本的传输层，主 要负担起数据的拆分以及信道的分配作用，随后，以

10、保证信号在PCI Express连接 上顺利进行的Link连接层，会对信号排序以及加上CRC校验码，其中的流控制协 议会在传输终点的缓存有空闲的时候才会将信号流发送ansaction传输层进行给Tr数据的发送，避免了数据的重新审核，有效地节省 了带宽。Transaction传输层主要是接受来自S/W软件层的读写要求，并向Link 连接层发出数据申请。至于S/W以及Config/OS这两个最表面的软件操作层则山操 作系统以及使用软件的操作，实现操作员和硕件之间的交流作用。在PCI Express核心层技术中，物理传输层的革新对整个架构的传输速度以及带宽的提升 起到最为关键的作用，针对此，我们就详

11、细解释一下PCI Express体系中的物理传 输层。高达8GB/s的双向传输带宽：PCI Express的物理传输层主要山Lane以及 Link组成,Link |（| 2个或以上的Lane组成，Lane由两条单项传输的线路构成, 实现接收和发送的同时执行。在PCI Express规格中，以一个Lane信道实现的通 信称为XI Link, PCI Express XI则表明有1组Link, XI Link在双向传输的时候 速度为500MB/S,而PCI Express的最高规格X32则可以达到16GB/s的传输速 度。就LI前而言，应用规格最高的显卡PCI Express X16传输速度为双向

12、模式下 的8GB/s,相当于普通PCI总线速度的60倍。在传输的过程中，被传输的数据首 先会被Byte Stripping （字节分解），然后采用了可以避免电路之间的EMI以及 Lane之间信号串扰问题的LFSR（Linear Freeback Shift Register）算法对字节数 据进行加密，字节被分解之后，会经过8b/10b（8位/10位）编码转换成10位的数 据，并将时钟频率直接嵌套到传输的数据当中，避免了传统PCI总线因为要进行独 立时钟频率和数信号的同步调节而引起的效率下降问题。接下来，10位的数据会 经过并行，据吊行的转换，最后在驱动电路中经过为传输高带宽数据而设IIDeem

13、phasis（去 加重频应复原）之后送往各条Lane输出。在PCI Express中，每条Lane传输的数据为2.5Gbps,在经过8b/10b编码转换后，其实际的传输速度就是2. 5Gbps/10二250MB/s。PCI插槽是基于PCI局部总线（Pedpherd Component Interconnect,周边元件 扩展接口）的扩展插槽，其颜色一般为乳白色，位于主板上AGP插槽的下方，ISA 插槽的上方。其位宽为32位或64位，工作频率为33MHz,最大数据传输率为 133MB/sec（32位）和266MB/sec（64位）。可插接显卡、声卡、网卡、内置Modem 内 置 ADSL Mod

14、em. USB2. 0 卡、IEEE1394 卡、IDE 接口卡、RAID 卡、电视卡、视 频釆集卡以及其它种类繁多的扩展卡。PCI插槽是主板的主要扩展插槽，通过插 接不同的扩展卡可以获得LI前电脑能实现的儿乎所有外接功能PCI-Express是最新的总线和接口标准，它原来的名称为“3GI0”，是由英特 尔提出的，很明显英特尔的意思是它代表着下一代I/O接口标准。交由PCI- SIG（PCI特殊兴趣组织）认证发布后才改名为“PCI-Express”。这个新标准将全面 取代现行的PCI和AGP,最终实现总线标准的统一。它的主要优势就是数据传输 速率高，LI前最高可达到lOGB/s以上，而且还有相

15、当大的发展潜力。PCI Express 也有多种规格，从PCI Express IX到PCI Express 16X,能满足现在和将来一定 时间内出现的低速设备和高速设备的需求。能支持PCI Express的主要是英特尔的 1915和1925系列芯片组。当然要实现全面取代PCI和AGP也需要一个相当长的过 程，就象当初PCI取代ISA 样，都会有个过渡的过程。PCI-E 16X新的PCI Express总线的技术：PCI-E 16X是全双工接口，可同时在两个方向上传输数据，而AGP接口只是半 双工的，数据上下行操作无法同时进行，AGP总线只能提供266MB/S的上行能力， 相比之下PCI-E

16、16X就能充分显示其4GB/S上下行能力的优势现在一些风头正劲的显卡就是PCI-E 16X的但是口前主流还是AGP 8X显卡，从显示子系统带宽来看，AGP 8X能提供的带 宽为2. 1G/So而PCI-E显卡基本上都是PCI-E 16X的接口，带宽为8G/S,与AGP 8X不同，PCI-E 16X包括两条专用的通道，一条可由显卡单独到北桥，而另一条则 可由北桥单独到显卡，每条单独的通道均将拥有4Gb/s的数带宽可充分避免因带宽 所带来的性能瓶颈问题。据PCI插槽是基于PCI局部总线（Pedpherd Component Interconnect,周边元件 扩展接口）的扩展插槽，其颜色一般为乳白

17、色，位于主板上AGP插槽的下方，ISA 插槽的上方。其位宽为32位或64位,工作频率为33MHz,最大数据传输率为 133MB/sec（32位）和266MB/sec（64位）。可插接显卡、声卡、网卡、内置Modem、 内 置 ADSL Modem、USB2. 0 卡、IEEE1394 卡、IDE 接口卡、RAID 卡、电视卡、视 频采集卡以及其它种类繁多的扩展卡。PCI插槽是主板的主要扩展插槽，通过插 接不同的扩展卡可以获得LI前电脑能实现的儿乎所有外接功能PCI-Express是最新的总线和接口标准，它原来的名称为“3GI0”，是由英特 尔提出的，很明显英特尔的意思是它代表着下一代I/O接口

18、标准。交III PCISIG （PCI 特殊兴趣组织）认证发布后才改名为“PCI-Express”。这个,最终实现总线标准的统一。它的主要优新标准将全面取代现行的PCI和AGP势就是数据传输速率高，II前最高可达到lOGB/s以上，而且还有相当大的发 展潜力。PCI Express 也有多种规格,从 PCI Express IX 到 PCI Express 16X,能 满足现在和将来一定时间内出现的低速设备和高速设备的需求。能支持PCI Express的主要是英特尔的1915和1925系列芯片组。当然要实现全面取代PCI和 AGP也需要一个相当长的过程，就象当初PCI取代ISA 样，都会有个过

19、渡的过 程。PCI-E 16X新的PCI Express总线的技术:PCI-E 16X是全双工接口，可同时在两个方向上传输数据，而AGP接口只是半 双工的，数据上下行操作无法同时进行，AGP总线只能提供266MB/S的上行能力， 相比之下PCI-E 16X就能充分显示其4GB/S上下行能力的优势现在一些风头正劲的显卡就是PCI-E 16X的但是LI前主流还是AGP 8X显卡，从显示子系统带宽来看，AGP 8X能提供的带 宽为2. 1G/So而PCI-E显卡基本上都是PCI-E 16X的接口，带宽为8G/S,与AGP 8X不同，PCI-E 16X包括两条专用的通道，一条可由显卡单独到北桥，而另一

20、条则 可III北桥单独到显卡，每条单独的通道均将拥有4Gb/s的数带宽可充分避免因带宽 所带来的性能瓶颈问题。据PCI、PCI-X、PCI-E 区别一、PCI总线PCI总线标准是由PCISIG于1992年开发的，已经有超过8年的历史。PCI的 总带宽二33MHzX32BIT, 8二 133MB/S。二、PCI-X 总线PCI- X是在增加了电源管理功能和热插拔技术的PCI V2.2版本的基础上，将 PCI的总带宽由133MB/S增至1. 066GB/so同时它还采用了分离实务即多任务的设 计，允许一个正在向某个标设备请 求数据的设备，在标设备未准备好之前处 理其他任何事情;而在口前的PCI体系

21、中，设备在完成一次请求之前不能理会任何 事情，此时的总线时钟周期都被白口浪费掉了。同时PCI-X还允许把没有准备好 发送数据的设备从总线上移走，这样总线带宽可以被其他事务使用，使总线的利用 率大幅上升。所以，在相同的频率 下，PCI-X将能提供比PCI高14%, 35%的性能。 PCI-X还采用了与IA-64相同的128Bit标准尺寸数据块设计，使通过总线的数据 块大小相同，这样就提供了更多的流水线机制，改善了处理器的管 理。PCI-X目前分为66MHz、100MHz和133MHz三个版本。工作于66MHz的PCI-X控 制器将能访问最多4个PCI-X设备，当然，如果增加PCI-X至PCI-X

22、的桥接芯 片，那么可以支持更多的设备。66MHz PCI-X拥有533MB/s的带宽。PCI-X总线是 共用的，有66, 100和133三种.100MHz PCI-X的设备均工作于100MHz下，此时PCI-X总线只能管理最多两个 PCI-X设备,在64bit总线和100MHz频率下,拥有800MB/s的带宽。最豪华的133MHz PCI-X工作于133MHz,将能提供惊人的1066MB/s带宽。三、PCI-E总线PCI Express是新一代能够提供大量带宽和丰富功能的新式图形架构。PCI Express可以大幅提高中央处理器(CPU)和图形处理器(GPU)之间的带宽。对最终用 户而言，他们

23、可以感受影院级图象效果，并获得无缝多媒体体验。pci,x不是独立的，按照PCI总线的发展是:pci,pcix, pcie,他们都是为了提 高PCI的传输速度的。pci是32位33mhz, pcix是64位提供最高133mhz的频 率，pcie是可以在现有频率上通过串行模式多通道合用提供更高的速度，以后的 所有的接口都将是PCIE的方 式，不光是显卡。PCI -E总线是一种完全不同于过去PCI总线的一种全新总线规范，与PCI总 线共享并行架构相比，PCI Express总线是一种点对点串行连接的设备连接方式， 点对点意味着每一个PCI Express设备都拥有自己独立的数据连接，各个设备之间 并

24、发的数据传输互不影响，而对于过去PCI那种共享总线方式，PCI总线上只能有 一个设备进行通信，一旦PCI总线上挂接的设备增多，每个设备的实际传输速率 就会下降，性能得不到保证。现在，PCI Express以点对点的方式处理通信，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，这样的操作保证了通道的专有性，避免其他设备的干扰。PCI-X是PCI总线的扩展架构，PCI-X频率不像PCI那样固定，而是可以随着 设备的变化而变化的。PCI-X采用64位PCI总线，可以支66, 100, 133MHz这些频 率。而在未来，可能将提供更多的频率支持。PCI-X标准的提出主要面向服务器 I/O结构。PCI-X的设讣LI标在于提 高CPU与外设之间的传输速度，能使服务器的 I/O速度提高两倍。与原来的PCI标准开发商不同的是，PCI的续集是由IBM等整 机电脑厂商联合开发的。PCI-X这样的口在一般的PC主板上看不到，多数都在服务器主板上.这种槽好像 是PCI的加强型，槽口很长.它同时支持PCI-X和PCI两种插卡.PCI-Express (简称PCI-E)是最新的总线和接口标准，它原来的名称“