电脑基础知识之PCI/PCI express接口,俗称显卡接口

发现维修文章好几天都没更新了。今天就说说PCI接口吧。

一、PCI总线是高速同步总线,具有32bit总线宽度,工作频率是33MHz,最大传输率为133Mbyte/s,如下图所示。

二、PCI Express的最新一代的总线接口,而采用此类接口的显卡产品,最初与2004年晚些时候面世,早在2001年的春季“英特尔开发者论坛”上,Intel公司就提出了要用更新一代的技术取代PCI总线和多种芯片的内部链接,并称之为第三代I/O总线技术,随后在2001年底,包括Intel、AMD、dell、IBM在内的20多家业界主导公司开始起草新技术的规范,并在2002年完成,对其正式命名为PCI express的。

PCI Express采用了目前业内流行的点对点串行链接,比起PCI以及更早的电脑总线的共享并行构架,每个设备都有自己的专用链接,不需要向整个总线请求宽带,而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率,达到PCI所不能提供的高宽带。相对于传统PCI总线在点一时间周期内只能实现单向传输,PCI express的双单工连接能提供更高的传输速率和质量,他们之间的差异跟半双工和全双工类似。

PCI express的接口根据总线位宽不同而有所差异,包括X1、X4、X8以及X16(X2模式将用于内部接口而非接口模式)。较短的PCI express的卡可以插入较长的PCI express的接口中使用。PCI express的接口能够支持热拔插,这也是不小的飞跃。PCI express的卡支持的三种电压分别为+3.3、3.3Vaux以及+12V。用于取代AGP接口的pci express的接口位宽为X16,将能够提供5GB/s的宽带,及时有编码上的损耗担任能够提供约为4GB/s左右的实际宽带,远远超过AGP 8X的2.1GB/s的宽带。

pci Express的规格从一条通道连接到32条通道连接,有非常强的伸缩性,以满足不同系统设备对数据传输宽带的不同需求。例如,PCI Express x1(插槽如下图)

规格支持双向数据传输,每向数据传输宽带250MB/s,pci Express的X1已经可以满足主流声效芯片、网卡芯片和存储设备对数据传输宽带的需求,但是远远无法满足图像芯片(GPU)对数据传输宽带的需求。因此,必须采用pci express X16(下图),即16条点对点数据传输通道连接来取代传统的AGP总线,pci express的X16也支持双向数据传输,毎向数据传输宽带高达4GB/s,双向数据传输宽带有8GB/s之多,相比之下,先前广泛采用的AGP 8X数据传输只提供2.1GB/s的数据传输宽带。

尽管pci express的技术规格允许实现X1(250MB/s)、X2、X4、X8、X12、X16和X32通道规格,但是目前用的比较多的只有X16,还有已经不多用的X1(在修一些07-08年左右的主板时可能还会有X1接口)。大多芯片组厂商在南桥芯片中添加对X1的支持,在北桥芯片中添加对PCI Express X16的支持。除去提供极高数据传输带宽之外,PCI express因为采用串行数据包方式传输数据,所以PCI express的接口每个针脚可以获得比传统I/O标准更多的宽带,这样就可以降低PCI express的设备生产成本和体积。另外,PCI express也支持高阶电源管理,支持热拔插,支持数据同步传输,为优先传输数据进行宽带优化。

在兼容性方面,PCI express在软件层面上兼容目前PCI技术和设备,支持PCI设备和内存模组的初始化,也就是说目前的驱动程序、操作系统无需推倒重来就可以支持pci Express的设备。

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