<<
>>

Архитектура PCI Express

Суть технологии PCI Express заключается в замене параллельной шины с ее многообразием задающих и подчиненных устройств высокоскоростными двухточечными последовательными соединениями.
Это решение знаменует собой окончательный отход от шинной топологии, реализованной в шинах ISA/EISA/PCI, и переход на топологию локальных сетей (особенно коммутируемых сетей Ethernet). Основная идея такова: по сути, ПК — это набор микросхем процессора, памяти и устройств ввода-вывода, которые необходимо соединить между собой. С учетом этого обстоятельства PCI Express выполняет роль универсального коммутатора, соединяющего микросхемы по последовательным каналам. Стандартная конфигурация PCI Express изображена на рис. 3.53.

Рис. 3.53. Стандартная компоновка системы PCI Express

Как видно из рисунка, процессор, память и кэш подключены к мосту традиционным способом.

Новым элементом здесь является подключенный к мосту коммутатор (иногда он встраивается непосредственно в микросхему моста). Между каждой микросхемой устройства ввода-вывода, с одной стороны, и коммутатором, с другой, устанавливается двухточечное соединение. Любое такое соединение состоит из двух однонаправленных каналов — по одному в каждом из направлений между устройством и коммутатором. Каналы состоят из двух проводов (сигнального и заземляющего), что обеспечивает высокую помехозащищенность в ходе высокоскоростной передачи сигналов. Такая архитектура отличается от предыдущей большей унификацией и равноправием всех устройств.

Три основных момента отличают архитектуру PCI Express от архитектуры PCI. Два из них мы уже рассмотрели — это наличие централизованного коммутатора, пришедшего на смену принципу многоотводной шины, и применение узких последовательных двухточечных соединений вместо широкой параллельной шины. Третье отличие меньше бросается в глаза.

Концептуальная модель, на которой основана шина PCI, сводится к тому, что задающее устройство шины передает подчиненным устройствам команды на чтение слова или блока из нескольких слов. PCI Express основывается на другом принципе, предусматривающем отправку пакетов данных от одного устройства другому. Понятие пакета, состоящего из заголовка и полезной нагрузки, заимствовано из сетевых технологий. В заголовке содержится управляющая информация, а значит, отпадает потребность в многочисленных управляющих сигналах, которые играют важную роль при передаче по шине PCI. Полезная нагрузка содержит непосредственно передаваемые данные. Таким образом, ПК, поддерживающий технологию PCI Express, напоминает сеть с коммутацией пакетов в миниатюре.

Помимо вышеперечисленных наиболее важных изменений, есть и менее заметные. В частности, в пакетах использован более надежный по сравнению с PCI код обнаружения ошибок. Далее, до 50 см увеличилась физическая длина соединения между микросхемой и коммутатором, за счет чего стало удобнее менять положение компонентов системы. Поскольку к базовому коммутатору можно подключить другой коммутатор, сформировав, таким образом, древовидную структуру, повышается степень расширяемости системы. Кроме того, устройства в рамках PCI Express поддерживают «горячее» подключение, а значит, их можно снимать и монтировать непосредственно в процессе работы. Наконец, так как последовательные коннекторы значительно меньше старых PCI-коннекторов, ничто не мешает производителям разрабатывать компактные устройства и компьютеры. Таким образом, налицо решительный отказ от принципов работы шины PCI.

<< | >>
Источник: Таненбаум Э.. Архитектура компьютера. 5-е изд. 2007

Еще по теме Архитектура PCI Express:

  1. Таненбаум Э.. Архитектура компьютера. 5-е изд, 2007
  2. Степанов А. Н.. Архитектура вычислительных систем и компьютерных сетей, 2007
  3. Архитектура
  4. Молитва о возрождении на Земле Священной Архитектуры
  5. Откровение Мастеров. Архитектура – наука о Времени
  6. 5.2.17. Укрепления благосостояния своих лучших сотрудников для увеличения функциональности всех элементов, составляющих структуру и архитектуру цели
  7. Аверьянов Г.П., Дмитриева В.В.. СОВРЕМЕННАЯ ИНФОРМАТИКА, 2011
  8. Григорьев Ю.А., Ревунков Г.И.. Банки данных, 2002
  9. Конъюнкция Сатурна
  10. 9.6.2. Прорыв в IDS
  11. Меридиан в деканатах знака Тельца
  12. Конъюнкция или благоприятная конфигурация Парс Фортуны
  13. Статья 433. Объекты авторского права
  14. Профессии
  15. Свободное использование произведения, постоянно находящегося в месте, открытом для свободного посещения
  16. Профессии