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PCI-E 2.0是什麼

2020-10-17 14:35:38

  PCI-E 2.0全稱PCI-Express2.0,是新的匯流排和介面標準,它原來的名稱為「3GIO」,是由英特爾提出的,很明顯英特爾的意思是它代表著下一代I/O介面標準。

  目前最新的版本為PCI-E 3.0,也有還未退市的PCI-E(即1.0版)。2.0比1.0頻寬提高一倍,而3.0比2.0版頻寬又提升一倍,為5GHz x 4。

  PCI Express 2.0規範的主要在資料傳輸速度上做出了重大升級,即從以前的2.5Gbps匯流排頻率翻倍至5.0Gbps,這也就是說以前PCI Express 2.0 x16介面能夠翻番達到驚人的16GB/s匯流排頻寬(1GB/s=8Gbps)。

PCI Express 2.0的重要升級部分

  1、重點是PCI Express匯流排頻率提升:每條序列線路的資料傳輸率從2.5Gbps翻番至5Gbps,頻寬也隨之翻倍。

  2、可更好地支援未來高階顯示卡,即使功耗達到225W或者300W也只需PCI Express單獨供電即可。

  3、新增“輸入輸出虛擬化」(IOV)技術,可以讓多臺虛擬機器器共用網路卡等PCI裝置。

  4、PCI-E線纜子規範可讓PCI裝置通過標準化銅纜線接入計算機,而且每條線路的速度都能達到2.5Gbps,適用於為高階伺服器加入多塊網路卡作為輸入輸出擴充套件模組等場合。

  5、最後是代號“Geneseo」的長期規劃。該技術與Intel、IBM等業界巨頭合作開發,可讓圖形處理單元、加密處理單元等協處理器更好地與中央處理器機密相連。

  6、對動態鏈路速度和鏈路寬度管理、以及活動狀態電源管理(ASPM)進行相關改進。

技術原理

  PCI Express 2.0的基礎技術沿襲了上一代1.0版本的技術,即都採用高速序列匯流排技術,依靠高頻率來獲得高效能,因此PCI Express也一度被人們稱為“序列PCI」。由於序列傳輸抗干擾能力很強,容易達到較高的頻率,再加上差分訊號技術的輔助,PCI Express更容易達到較高的傳輸頻率,其中PCI Express 1.0匯流排頻率為2.5GHz,2.0版進一步提升到了5GHz。

  PCI Express採用全雙工運作模式,基本的PCI Express擁有4根傳輸線路,其中2線用於資料傳送,2線用於資料接收,傳送資料和接收資料可以同步進行,相比之下,並行體系的PCI匯流排在一個時鐘週期內只能做單向資料傳輸,效率只有PCI Express的1/2,加之PCI Express採用8b/10b編碼的內嵌時鐘技術,時鐘資訊被直接寫入資料流中,這比PCI匯流排更能有效地節省傳輸通道,提高傳輸效率。另外,PCI Express沒有沿用傳統地共用式結構,它採用對等工作模式(Peer to Peer,也被簡稱為P2P),每個PCI裝置都有自己的專用傳輸線路,這樣就無需向整條匯流排申請頻寬,可避免多個裝置爭搶頻寬的問題,而在共用結構的PCI系統中卻經常會發生多個裝置爭搶頻寬的情況。

  由於傳輸頻率提高了一倍,PCI Express 2.0也就擁有了翻倍的效能,如一條X16圖形插槽可提供高達16GB/s的傳輸效能,可以很好地滿足高階圖形卡、協處理器加速卡等資料密集裝置地需要。而除速度方面的提升以外,PCI Express 2.0也帶來了一些新的技術特性,例如PCI Express 2.0新增動態連線功能,系統可以根據需要動態、連續地調整匯流排的速度,達到降低功耗的目的,這一功能對於節電至上的移動裝置來說尤其有用。而如果傳輸負載增加,軟體可以及時調整PCI Express 2.0的設定,使其工作在較高的頻率上,以保證系統效能不會遭受影響。其次,PCI Express 2.0規範具有存取控制功能,在對等的資料傳輸中,軟體可以對互連的包路由進行控制,防止駭客通過欺騙或資料重新路由的手段來竊取資料。

  PCI Express 2.0保持對現行1.0/1.1規範的相容,舊的PCI Express擴充套件卡依然可以在PCI Express 2.0規範的系統中正常執行。同樣,PCI Express 2.0擴充套件裝置也可以工作在1.0的體統中,只不過此時裝置必須工作在1.0相容模式下。


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