PCI Express 2.0

PCI Express 2.0

PCI Express 2.0是PCI Express匯流排家族中的第二代版本。其中第一代的PCI Express 1.0標誌於2002年正式發布,它採用高速串列工作原理,接口傳輸速率達到2.5GHz,而PCI Express 2.0則在1.0版本基礎上更進了一步,將接口速率提升到了5GHz,傳輸性能也翻了一番。目前新一代晶片組產品均可支持PCI Express 2.0匯流排技術,X1模式的擴展口頻寬總和可達到1GB/s,X16圖形接口更可以達到16GB/s的驚人頻寬值。說簡單點,低端顯示卡產生不了那么多的數據,高端顯示卡產生的數據多,如果數據出不去就沒意義了。1.0成為了高端顯示卡的瓶頸,所以出的2.0!以上!

系統匯流排

PCI Express 2.0 PCI Express 2.0

PCI Express 2.0是PCI Express匯流排家族中的第二代版本。其中第一代的PCI Express 1.0標誌於2002年正式發布,它採用高速串列工作原理,接口傳輸速率達到2.5GHz,而PCI Express 2.0則在1.0版本基礎上更進了一步,將接口速率提升到了5GHz,傳輸性能也翻了一番。目前新一代晶片組產品均可支持PCI Express 2.0匯流排技術,X1模式的擴展口頻寬總和可達到1GB/s,X16圖形接口更可以達到16GB/s的驚人頻寬值。

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,即都採用高速串列匯流排技術,依靠高頻率來獲得高性能,因此PCI Express也一度被人們稱為“串列PCI”。由於串列傳輸抗干擾能力很強,容易達到較高的頻率,再加上差分信號技術的輔助,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線用於數據傳送,2線用於數據接收,傳送數據和接收數據可以同步進行,相比之下,並行體系的PCI匯流排在一個時鐘周期內只能做單向數據傳輸,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,時鐘信息被直接寫入數據流中,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沒有沿用傳統地共享式結構,它採用點對點工作模式(Peer to Peer,也被簡稱為P2P),每個PCI設備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,可避免多個設備爭搶頻寬的問題,而在共享結構的PCI系統中卻經常會發生多個設備爭搶頻寬的情況。

PCI Express 2.0 PCI Express 2.0

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的傳輸性能,可以很好地滿足高階圖形卡、協處理器加速卡等數據密集設備地需要。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設備來說尤其有用。而如果傳輸負載增加,軟體可以及時調整PCI Express 2.0的配置,使其工作在較高的頻率上,以保證系統性能不會遭受影響。其次,PCI Express 2.0規範具有訪問控制功能,在點對點的數據傳輸中,軟體可以對互連的包路由進行控制,防止黑客通過欺騙或數據重新路由的手段來竊取數據。

PCI Express 2.0保持對現行1.0/1.1規範的兼容,舊的PCI Express擴展卡依然可以在PCI Express 2.0規範的系統中正常運行。同樣,PCI Express 2.0擴展設備也可以工作在1.0的體統中,只不過此時設備必須工作在1.0兼容模式下。

相關套用

PCI Express 2.0 PCI Express 2.0

PCI Express 2.0已經正式開始進入實用階段,AMD的Radeon HD 3800系列和NVIDIA的GeForce 9系列顯示卡都採用PCI Express 2.0接口技術,新一代晶片組也都全部支持PCI Express 2.0,在未來一年內即可完成更新換代。PCI Express 2.0的引入將給計算機的圖形性能帶來積極的影響。首先,多GPU平台將從高頻寬中受益,現行晶片組還無法提供足夠多的PCI Express通道,在多GPU平台中,顯示卡不得不工作在X8甚至X4模式下,匯流排頻寬稱為瓶頸,遷移到2.0之後,X8模式可以提供8GB/s頻寬,X4模式也能夠提供4GB/s,可以很好地解決多GPU平台匯流排頻寬不夠充分的問題。其次,整合圖形也將從PCI Express 2.0中受益,PCI Express 2.0可以提供足夠快的通道,集成圖形處理器可以獲得更充裕的記憶體資源,這對於提升圖形效能非常有幫助。而在伺服器領域,串列SAS磁碟接口的速率將提升到6Gbps,萬兆乙太網、光線信道等高速傳輸鏈路對於匯流排的要求都非常高,PCI Express 2.0的及時出台顯然是非常必要的。

在完成PCI Express 2.0標準制定之後,負責PCI Express匯流排標準的PCI-SIG組織現在開始進行新的工作,目前它們正在制定線纜版的PCI Express標準,這種快速的PCI Express線纜可以用於連線不同機架中的伺服器,將多部伺服器連成一個有機整體。另外,PCI-SIG在I/O虛擬化方面的工作也在持續進行,這項技術將有效地提升虛擬機對硬體資源地管理。除了這兩者之外,著眼於未來的PCI Express 3.0規範也提上了日程,目前我們已知PCI Express 3.0將工作在8GHz頻率上,取消了傳統的8b/10b編碼,它將引入包括信號強化(enhanced signaling)、數據完整性(data integrity)、傳輸接收均衡、PLL改善、時脈數據恢復和通用擴展等多項技術,最終規格預計將於2009年公布,2010年左右進入實用化階段。

歷史產品

Express筆記本USB 2.0擴展卡(2口)(已停產)

基本參數
型號 FG-XN114-2-B1-1A1-01-BC21
產品類型 筆記本ExpressCard
主要參數 晶片:NEC D720114,符合PCI - Express /34標準,2個USB A型連線埠 USB 2.0規格兼容,向下兼容USB 1.1規格,數據傳輸速率:高速480 Mbps, 全速的12 Mbps, 低速1.5支持,外接5V直流電, 以滿足USB供電
其它性能 支持USB2.0最高(480Mb/s)傳輸速率,即插即用, 支持熱插拔,驅動程式支持MS Windows 98SE/Me/2000/XP/Server 2003/XP 64位/Vista

筆記本USB 1394a擴展卡(已停產)

基本參數
型號 FG-XN114-2-B1-1A1-01-BC21
產品類型 筆記本ExpressCard
主要參數 晶片:NEC D720114,符合PCI - Express /34標準,2個USB A型連線埠 USB 2.0規格兼容,向下兼容USB 1.1規格,數據傳輸速率:高速480 Mbps, 全速的12 Mbps, 低速1.5支持,外接5V直流電, 以滿足USB供電
其它性能 支持USB2.0最高(480Mb/s)傳輸速率,即插即用, 支持熱插拔,驅動程式支持MS Windows 98SE/Me/2000/XP/Server 2003/XP 64位/Vista 有獎找錯

PCI Express 2.0的四大優點

PCI-E 2.0相對於目前的1.0來說,名副其實的雙倍規格:

1、頻寬翻倍:將單通道PCI-EX1的頻寬提高到了500MB/s,也就是雙向1GB/s;

2、通道翻倍:顯示卡接口標準升級到PCI-E X32,頻寬可達32GB/s;

3、插槽翻倍:晶片組/主機板默認應該擁有兩條PCI-E X32插槽;

4、功率翻倍:目前PCI-E提供電力最高75W,2.0版可達200W以上。

基本規範

PCI Express 3.0標準的基本規範已經完成,PCI Special Interest Group宣布了最終版PCIe 3.0規範文本,新的規範依然向後兼容PCIe 2.0規格。新規範可以在所有計算機和外圍中套用,例如伺服器,工作站,遊戲台式機和筆記本電腦。現在的PCI-E 2.0隻能提供5GT/s的最大數據率,而PCI-E 3.0的數據傳輸率達到8GT/s,大大提高了匯流排頻寬,Intel的Sandy Bridge處理器家族的伺服器版本也將原生支持PCI-E 3.0。

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