Was ist eine PCIe -Brücke?
Da PCIe in hohem Maße PCI und PCI-X überschattet hat, sind viele überrascht, PCI-Slots auf modernen Motherboards noch zu sehen. Und weil sie parallele Verbindungen verwenden, fragen sich viele auch, wie es mit dem seriellen PCIe funktionieren könnte. Lassen Sie uns herausfinden, wie das möglich ist, aber vorher wissen wir zunächst die Unterschiede zwischen den drei PCI -Standards.
PCI, PCI-X und PCIe
PCI wurde in den neunziger Jahren von Intel entwickelt, um die langsameren Busstandards ISA, EISA, VLB und MCA zu ersetzen. Die erste Version von PCI verwendete einen 32-Bit.3 V Slot. Eine 64-Bit-Variante wurde später ebenfalls entwickelt. PCI lieferte eine zufriedenstellendere Leistung als die vorherigen Standards, aber es war immer noch nicht sehr für Server geeignet.
Eine Verbesserung von PCI, PCI-X (PCI Extended), das bei 133 MHz in einem 64-Bit-Bus arbeitet, wurde hauptsächlich zur Unterstützung von Servern entwickelt. PCI-X 2.0 mit einer noch höheren Frequenz von 533 MHz betrieben. Sowohl PCI als auch PCI-X haben die parallele Verbindung implementiert, bei der derselbe Bus mehrere Geräte mit dem Prozessor verbindet. Ein großer Nachteil dieser Architektur ist, dass nur ein Gerät jeweils mit dem Host -Gerät kommunizieren kann. Die anderen Geräte müssen auf ihre Reihe warten, bevor ihre Anfragen bearbeitet werden können. Die Leistung verschlechtert sich wiederum, wenn mehr Geräte hinzugefügt werden. Neue Geräte und Anwendungen erfordern auch eine schnellere Geschwindigkeit und höhere Bandbreite, und sowohl die PCI als auch der PCI-X sind einfach zu langsam, um mit der Nachfrage Schritt zu halten. Dies erforderte eine Überarbeitung der Busschnittstelle, die den neuesten PCI -Standard, den PCIe, zur Welt gebracht hat.
Anstelle einer parallele Verbindung verwendet PCIe eine serielle Punkt-zu-Punkt-Verbindung. Jedes Gerät kommuniziert dem Prozessor über seine eigene Gassenmenge, damit es direkt mit dem Prozessor kommunizieren kann, ohne auf andere Geräte zu warten. Die serielle Kommunikation von PCIe war der Game Changer und übertraf die Leistung seines Vorgängers erheblich. PCIE hat fünf Versionen erreicht und jede Version verdoppelt die Bandbreite und die Übertragungsrate der vorherigen Version. Die neueste Version, PCIE 5.0, liefert eine aggregierte Bandbreite von 128 GB/s auf einem X16 -Steckplatz und springt hundertfach aus dem 1.06 GB/s von PCI-X 2.0. PCIe ist seit der Einführung von PCIe 1 zum Branchenstandard geworden.0 und die älteren PCI und PCI -X wurden zu Dingen der Vergangenheit - oder das dachten wir.
Brückenbusse
PCIE ist der zugrunde liegende Busstandard in modernen Motherboards, Geräten und Erweiterungskarten. Einige Motherboards haben jedoch immer noch die Legacy PCI/PCI-X-Slots, die zeigen, dass PCI noch da draußen ist. PCI-Slots existieren immer noch für die Rückwärtskompatibilität und sie sind normalerweise in geschäftsorientierten Computern vorhanden. Die meisten PCI -Karten waren früher teuer und das Ersetzen einer noch funktionierenden Karte, um mit der aktuellen Technologie Schritt zu halten, scheint für einige Unternehmen unpraktisch und kostspielig zu sein. Sogar einige Verbraucher besitzen immer noch eine traditionelle PCI -Karte und ein PCI -Slot auf modernen Motherboards ist eine praktische Ergänzung. Ebenso existiert CPUs, die die PCI -Schnittstelle verwenden und immer noch perfekt funktionieren. Aber wie können diese parallele Komponenten mit der seriellen Schnittstelle funktionieren?? Es wird mit einer PCIe -Brücke ermöglicht.
Eine PCIe-Brücke wird verwendet, um Geräte zu verknüpfen, die die PCI- oder PCI-X-Schnittstelle verwenden, um eine PCIe-Verbindung zum Prozessor, dem SOC oder dem Stammkomplex bereitzustellen. PCIe-Brücken werden normalerweise in PCIe-Adapterkarten, eingebettetem Computing und Motherboards installiert, sodass PCI/PCI-X-Geräte, PCI/PCI-X-Expansions-Slots und sogar USB-Bus-Schnittstellen weiterhin mit der seriellen Architektur von PCIE funktionieren können. Eine PCIe-Brücke bietet Vorwärts- und Rückwärtsbrückungsfunktionen für das PCIe-Gerät für die Arbeit mit einem PCI/PCI-X-Gerät und umgekehrt umgekehrt.
Vorwärts- und Rückwärtsmodi
PCIe Bridges unterstützen Vorwärts- und Reverse Bridging. Je nachdem, welches Gerät die primäre und sekundäre Seite übernimmt, kann die Brücke in Vorwärts- und Rückwärtsmodi konfiguriert werden. In beiden Modi übernimmt die PCIe -Brücke die Schnittstellenkonvertierung effektiv mit minimaler Auswirkungen auf die PCI- oder PCIe -Hardware.
Im Vorwärtsmodus verbindet die PCIe Bridge ein PCIe -Host -Gerät, das die primäre Seite einnimmt, mit der PCI -Schnittstelle und letztendlich mit dem PCI -Gerät. Einige Brücken unterstützen auch Fanout -Brücken, bei denen mehrere PCI -Geräte mit der PCIe -Brücke angeschlossen werden können, um mit dem PCIe -Host -Gerät zu arbeiten. In diesem Modus übernimmt das PCIe -Host -Gerät die PCIe -Brücke als PCIe -Endpunkt, während das PCI -Gerät die PCIe -Brücke als PCI -Host -Gerät übernimmt.
Andererseits übernimmt das PCI -Host -Gerät im Rückwärtsmodus die primäre Seite und stellt eine Verbindung zu der PCIe -Brücke her, die mit den PCIe -Endpoint -Geräten verknüpft ist. Das PCI -Host -Gerät übernimmt die PCIe -Brücke als PCI -Endpunkt, während das PCIe -Gerät die Brücke als PCIe -Host übernimmt. Dies wird hauptsächlich verwendet, um PCI -CPUs an PCIe -Geräte zu verbinden.
Abschluss
Im Gegensatz zu dem, was viele denken, ist der traditionelle parallele PCI immer noch da, obwohl es nicht so weit verbreitet ist. Branchen und sogar der Verbrauchermarkt verwenden weiterhin die gute alte PCI. Da sich die Technologie weitgehend von PCIe unterscheidet, wurden PCIe -Brücken für moderne Systeme entwickelt, um PCI -Geräte zu bewältigen. PCIe -Brücken verschmelzen die beiden Busoberflächen in einem Chip, sodass beide Technologien trotz der Unterschiede in der Architektur miteinander verbunden werden können. Wir wissen nicht genau, bis die PCI -Geräte vollständig ausgeschaltet sind, aber während sie noch hier sind, sind die PCIe -Brücken hier, um sie zu verknüpfen.