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PCI Express PCI Express標 しるべ 誌 し
英文 えいぶん 全 ぜん 名 な Peripheral Component Interconnect Express 發明 はつめい 日 び 期 き 2003年 ねん ,21年 ねん 前 まえ (2003 ) 發明 はつめい 者 しゃ 闊度 1-32 最多 さいた 連接 れんせつ 1 頻 しき 寬 ひろし 單 たん 連結 れんけつ (x1)和 わ 16通 つう 道 どう (x16)連接 れんせつ ,雙 そう 單 たん 工 こう ,每 まい 個 こ 方向 ほうこう :v. 1.x (2.5 GT /s): 0.25 GB/s (x1) 4.00 GB/s (x16) v. 2.x (5 GT/s): 0.50 GB/s (x1) 8.00 GB/s (x16) v. 3.x (8 GT/s): 0.98 GB/s (x1) 15.75 GB/s (x16) v. 4.x (16 GT/s): 1.97 GB/s (x1) 31.51 GB/s (x16) v. 5.x (32 GT/s): 3.94 GB/s (x1) 63.02 GB/s (x16) v. 6.x (64 GT/s): 7.56 GB/s (x1) 121.00 GB/s (x16) 類別 るいべつ 串 くし 行 ぎょう 熱 ねつ 插拔支援 しえん (依 よ 格式 かくしき 而定)外 そと 置 おけ 介 かい 面 めん 支援 しえん ,通過 つうか PCI Express OCuLink 和 わ 外接 がいせつ 線 せん ,例 れい 如 Thunderbolt
Peripheral Component Interconnect Express ,簡稱PCI-E ,官 かん 方 かた 簡稱PCIe ,是 ぜ 電腦 でんのう 匯流排 はい 的 てき 一 いち 個 こ 重要 じゅうよう 分 ぶん 支 ささえ ,它沿用 よう 既 すんで 有 ゆう 的 てき PCI編 へん 程 ほど 概念 がいねん 及訊號 ごう 標準 ひょうじゅん ,並 なみ 且構建 たて 了 りょう 更 さら 加 か 高速 こうそく 的 てき 串 くし 行 ぎょう 通 どおり 訊系統 けいとう 標準 ひょうじゅん 。目前 もくぜん 這一標準 ひょうじゅん 由 ゆかり PCI-SIG 組織 そしき 制定 せいてい 和 わ 維護。PCIe僅應用 おうよう 於內部 ぶ 互連。由 よし 於PCIe是 ぜ 基 もと 於既有 ゆう 的 てき PCI 系統 けいとう ,所以 ゆえん 只 ただ 需修改 あらため 實體 じったい 層 そう 而無須修改 あらため 軟件就可將 しょう 現有 げんゆう PCI系統 けいとう 轉換 てんかん 為 ため PCIe。
PCIe擁 よう 有 ゆう 更 さら 快 かい 的 まと 速 そく 率 りつ ,所以 ゆえん 幾 いく 乎取代 だい 了 りょう 以往 いおう 所有 しょゆう 的 てき 內部匯流排 はい (包括 ほうかつ AGP 和 かず PCI)。現在 げんざい 英 えい 特 とく 爾 なんじ 和 わ AMD 已 やめ 採用 さいよう 單 たん 晶 あきら 片 へん 組 ぐみ 技術 ぎじゅつ ,取 と 代 だい 原 はら 有 ゆう 的 てき 南橋 なんきょう 和 わ 北橋 きたはし 方案 ほうあん 。
除 じょ 此之外 がい ,PCIe裝置 そうち 能 のう 夠支援 しえん 熱 ねつ 拔插 以及熱 ねつ 交換 こうかん 特性 とくせい ,目前 もくぜん 支援 しえん 的 てき 三 さん 種 しゅ 電壓 でんあつ 分別 ふんべつ 為 ため +3.3V、3.3Vaux以及+12V。
考慮 こうりょ 到 いた 現在 げんざい 顯示 けんじ 卡功 こう 耗的日 び 益 えき 增加 ぞうか ,PCIe而後在 ざい 規範 きはん 中 ちゅう 改善 かいぜん 了 りょう 直接 ちょくせつ 從 したがえ 插槽中 ちゅう 取 と 電 でん 的 てき 功 こう 率 りつ 限 げん 制 せい ,×16的 てき 最大 さいだい 提供 ていきょう 功 こう 率 りつ 一 いち 度 ど 達 たち 到 いた 了 りょう 75W[ 1] ,相對 そうたい 於AGP 8X介 かい 面 めん 有 ゆう 了 りょう 很大的 てき 提 ひさげ 升 ます 。
PCIe保證 ほしょう 了 りょう 相 しょう 容 よう 性 せい ,支援 しえん PCI的 てき 作業 さぎょう 系統 けいとう 無 む 需進行 しんこう 任 にん 何 なん 更改 こうかい 即 そく 可 か 支援 しえん PCIe總 そう 線 せん 。這也給 きゅう 用 よう 戶 と 的 てき 升 ます 級 きゅう 帶 たい 來 らい 方便 ほうべん 。由 よし 此可見 み ,PCIe最大 さいだい 的 てき 意義 いぎ 在 ざい 於它的 てき 通用 つうよう 性 せい ,不 ふ 僅可以讓它用於南橋 きょう 和 わ 其他裝置 そうち 的 てき 連接 れんせつ ,也可以延伸 えんしん 到 いた 晶 あきら 片 へん 組 ぐみ 間 あいだ 的 てき 連接 れんせつ ,甚至也可以用於連接 れんせつ 圖形 ずけい 處理 しょり 器 き ,這樣,整 せい 個 こ I/O 系統 けいとう 重 おも 新 しん 統一 とういつ 起 おこり 來 らい ,將 はた 更進 こうしん 一 いち 步 ほ 簡化電腦 でんのう 系統 けいとう ,增加 ぞうか 電腦 でんのう 的 てき 可 か 移植 いしょく 性 せい 和 わ 模 も 組 ぐみ 化 か 。
在 ざい 2001年 ねん 的 てき 春季 しゅんき 英 えい 特 とく 爾 なんじ 開發 かいはつ 者 しゃ 討論 とうろん 區 く (IDF)上 じょう Intel公 こう 佈取代 だい PCI匯流排 はい 的 てき 第 だい 三 さん 代 だい I/O技術 ぎじゅつ ,被 ひ 稱 しょう 為 ため 「3GIO 」。該匯流 りゅう 排 はい 的 てき 規範 きはん 由 よし Intel支援 しえん 的 てき AWG (Arapahoe Work Group)負 ふ 責 せめ 制定 せいてい 。2002年 ねん 4月 がつ 17日 にち ,AWG正式 せいしき 宣 せん 佈3GIO 1.0規範 きはん 草稿 そうこう 制定 せいてい 完 かん 畢,移 うつり 交PCI特殊 とくしゅ 興趣 きょうしゅ 組織 そしき (PCI-SIG)進行 しんこう 稽核,2002年 ねん 7月 がつ 23日 にち 經過 けいか 稽核後 ご 正式 せいしき 公 こう 佈,改名 かいめい 為 ため 「PCI Express」,並 なみ 根據 こんきょ 開發 かいはつ 藍 あい 圖 ず 在 ざい 2006年 ねん 正式 せいしき 推出Spec 2.0(2.0規範 きはん )。[ 2] [ 3] 2019年 ねん 5月 がつ 28日 にち ,PCI-SIG官 かん 方 かた 發 はつ 佈了PCIe 5.0的 てき 1.0版 はん 基礎 きそ 規範 きはん ,規範 きはん 主要 しゅよう 定義 ていぎ 了 りょう PCIe5.0的 てき 架 か 構(architecture)、互聯屬性 ぞくせい 規範 きはん (interconnect attributes)、網 あみ 絡 からま 結構 けっこう 管理 かんり (fabric management)以及編 へん 程 ほど 介 かい 面 めん (programming interface)等 とう 內容[ 4] 。
PCI Express 匯流排 はい 效能 こうのう [ 2] [ 3]
版本 はんぽん
推出
Line 編 へん 碼
每 まい 通 つう 道 どう 傳 つて 輸率[ i]
頻 しき 寬 ひろし (每 まい 個 こ 方向 ほうこう )[ i]
x1
x2
x4
x8
x16
1.0
2003
NRZ
8b/10b
2.5 GT /s
0.250 GB /s
0.500 GB/s
1.000 GB/s
2.000 GB/s
4.000 GB/s
2.0
2007
5.0 GT/s
0.500 GB/s
1.000 GB/s
2.000 GB/s
4.000 GB/s
8.000 GB/s
3.0
2010
128b/130b
8.0 GT/s
0.985 GB/s
1.969 GB/s
3.938 GB/s
0 7.877 GB/s
15.754 GB/s
4.0
2017
16.0 GT/s
1.969 GB/s
3.938 GB/s
0 7.877 GB/s
15.754 GB/s
0 31.508 GB/s
5.0[ 5] [ 6]
2019[ 7] [ 8]
32.0 GT/s [ ii]
3.938 GB/s
0 7.877 GB/s
15.754 GB/s
31.508 GB/s
63.015 GB/s
6.0
2021
PAM-4 FEC
1b/1b 242B/256B FLIT
64.0 GT/s 32.0 GBd
7.563 GB/s
15.125 GB/s
30.250 GB/s
60.500 GB/s
121.000 GB/s
7.0
2025 (預 あずか 計 けい )
128.0 GT/s 64.0 GBd
15.125 GB/s
30.250 GB/s
60.500 GB/s
121.000 GB/s
242.000 GB/s
^ 1.0 1.1 每 まい 條 じょう 通 どおり 道 どう (lane)都 みやこ 是 ただし 全 ぜん 雙 そう 工 こう 通 つう 道 どう 。
^ 出 で 於技術 ぎじゅつ 可 か 行 ぎょう 性 せい ,最初 さいしょ 也考慮 こうりょ 過 か 25.0 GT/s
以PCIe 2.0為 ため 例 れい ,每秒 まいびょう 5GT(Gigatransfer)原始 げんし 數 すう 據 よりどころ 傳 でん 輸率,編 へん 碼方式 しき 為 ため 8b/10b(每 まい 10個 こ 位 い 元 もと 只 ただ 有 ゆう 8個 こ 有效 ゆうこう 數 すう 據 よりどころ ),即 そく 有效 ゆうこう 頻 しき 寬 ひろし 為 ため 4Gb/s = 500MByte/s。
PCI Express與 あずか 其他傳 でん 輸規格 きかく 比較 ひかく [ 編輯 へんしゅう ]
PCI Express ×16插槽
PCI Express ×1插槽
PCIe的 てき 規範 きはん 主要 しゅよう 是 ぜ 為 ため 了 りょう 提 つつみ 升 ます 電腦 でんのう 內部所有 しょゆう 匯流排 はい 的 てき 速度 そくど ,因 いん 此頻 しき 寬 ひろし 有 ゆう 多種 たしゅ 不同 ふどう 規格 きかく 標準 ひょうじゅん ,其中PCIe ×16是 ぜ 特別 とくべつ 為 ため 顯示 けんじ 卡所設計 せっけい 。AGP的 てき 資料 しりょう 傳 でん 輸效率 りつ 最高 さいこう 為 ため 2.1GB/s,不 ふ 過 か 對 たい 上 じょう PCIe ×16的 てき 8GB/s,很明顯 あらわ 的 てき 就分出 で 勝負 しょうぶ ,但 ただし 8GB/s是 ぜ 指 ゆび 資料 しりょう 傳 でん 輸的理想 りそう 值,並 なみ 不 ふ 是 ぜ 使用 しよう PCIe介 かい 面 めん 的 てき 顯示 けんじ 卡,就能夠有突飛 とっぴ 猛進 もうしん 的 てき 效能 こうのう 表現 ひょうげん ,實際 じっさい 的 てき 測 はか 試 ためし 數 すう 據 よりどころ 並 なみ 不 ふ 會 かい 有 ゆう 這麼大 だい 的 てき 差異 さい 存在 そんざい 。
[ 9] [ 10]
傳 つて 輸通道 どう 數 すう
腳Pin總數 そうすう
主 しゅ 介 かい 面 めん 區 く Pin數 すう
總長 そうちょう 度 ど
主 しゅ 介 かい 面 めん 區長 くちょう 度 ど
x1
36
14
25 mm
7.65 mm
x4
64
42
39 mm
21.65 mm
x8
98
76
56 mm
38.65 mm
x16
164
142
89 mm
71.65 mm
規格 きかく
匯流排 はい 寬 ひろし 度 たび
工作 こうさく 時 じ 脈 みゃく
資料 しりょう 速 そく 率 りつ
PCI 2.3
32位 い 元 もと
33/66 MHz
133/266 MB/s
PCI-X 1.0
64位 い 元 もと
66/100/133 MHz
533/800/1066 MB/s
PCI-X 2.0(DDR)
64位 い 元 もと
133 MHz
2.1 GB/s
PCI-X 2.0(QDR)
64位 い 元 もと
133 MHz
4.2 GB/s
AGP 2X
32位 い 元 もと
66 MHz
*2=532 MB/s
AGP 4X
32位 い 元 もと
66 MHz
*4=1.0 GB/s
AGP 8X
32位 い 元 もと
66 MHz
*8=2.1 GB/s
PCI-E 1.0 X1
1位 い 元 もと
2.5 GHz
250 MB/s
PCI-E 1.0 X2
2位 い 元 もと
2.5 GHz
500 MB/s
PCI-E 1.0 X4
4位 い 元 もと
2.5 GHz
1 GB/s
PCI-E 1.0 X8
8位 い 元 もと
2.5 GHz
2 GB/s
PCI-E 1.0 X16
16位 い 元 もと
2.5 GHz
4 GB/s
計算 けいさん 公式 こうしき :PCI-E串 くし 行 ゆき 匯流排 はい 頻 しき 寬 ひろし (MB/s) = 串 くし 行 ゆき 匯流排 はい 時 じ 鐘 かね 頻 しき 率 りつ (MHz)* 串 くし 行 ゆき 匯流排 はい 位 い 寬 ひろし (bit/8 = B)* 串 くし 行 ゆき 匯流排 はい 管 かん 線 せん * 編 へん 碼方式 しき * 每時 まいじ 鐘 かね 傳 でん 輸幾組 ぐみ 數 すう 據 よりどころ (cycle),例 れい :雙 そう 工 こう PCI-E 1.0 X1,其頻寬 ひろし = 2500*1/8*1*8/10*1*2=500 MB/s。
PCI Express 1.0匯流排 はい 頻 しき 率 りつ 2500 MHz,這是在 ざい 100 MHz的 てき 基準 きじゅん 頻 しき 率 りつ 通過 つうか 鎖 くさり 相 しょう 環 たまき 振盪 しんとう 器 き (Phase Lock Loop,PLL)達 たち 到 いた 的 てき 。PCI-E 2.0匯流排 はい 頻 しき 率 りつ 從 したがえ 2.5GHz提 ひさげ 高 だか 到 いた 5GHz,3.0則 のり 提 ひさげ 高 だか 到 いた 8GHz,編 へん 碼方式 しき 變成 へんせい 128/130。
PCI Express的 てき 硬 かた 件 けん 協定 きょうてい [ 編輯 へんしゅう ]
PCIe的 てき 連接 れんせつ 是 ぜ 建立 こんりゅう 在 ざい 一 いち 個 こ 單向 たんこう 的 てき 序列 じょれつ 的 てき (1-bit)對等 たいとう 連接 れんせつ 基礎 きそ 之 の 上 うえ ,這稱之 の 為 ため 通 つう 道 どう (lane)。這一 いち 點 てん 上 じょう PCIe連接 れんせつ 與 あずか 早期 そうき PCI連接 れんせつ 形成 けいせい 鮮明 せんめい 對比 たいひ ,PCI連接 れんせつ 基 もと 於匯流 りゅう 排 はい 控 ひかえ 制 せい ,所有 しょゆう 裝置 そうち 共用 きょうよう 雙 そう 向 こう 32位 い 元 もと 並列 へいれつ 匯流排 はい 。PCIe是 ぜ 一 いち 個 こ 多層 たそう 協定 きょうてい ,由 ゆかり 事務 じむ 層 そう ,數 すう 據 よりどころ 交換 こうかん 層 そう 和 わ 實體 じったい 層 そう 構成 こうせい 。實體 じったい 層 そう 又 また 可 か 進 しん 一步分為邏輯子層和電氣子層。邏輯子 こ 層 そう 又 また 可分 かぶん 為 ため 物理 ぶつり 代 だい 碼子層 そう (PCS)和 かず 媒介 ばいかい 接 せっ 入 にゅう 控 ひかえ 制 せい 子 こ 層 そう (MAC)。這些術語 じゅつご 借用 しゃくよう 自 じ IEEE 802 網 あみ 絡 からま 協定 きょうてい 模型 もけい 。PCIe通過 つうか ASPM 協定 きょうてい 進行 しんこう 電源 でんげん 管理 かんり 。
各 かく 式 しき 不同 ふどう 的 てき PCI Express插槽(由 よし 上 じょう 而下:x4, x16, x1,與 あずか x16),相 あい 較於傳統 でんとう 的 てき 32-bit PCI插槽(最 さい 下方 かほう ),取 と 自 じ 於DFI的 てき LanParty nF4 Ultra-D機 き 板 いた
於使用 しよう 電力 でんりょく 方面 ほうめん ,每 まい 組 くみ 管 かん 線 せん 化 か 使用 しよう 兩個 りゃんこ 單向 たんこう 的 てき 低 てい 電壓 でんあつ 差分 さぶん 訊號 (LVDS)合計 ごうけい 達 たち 到 いた 2.5 Gbit/s。傳送 でんそう 及接收 せっしゅう 不 ふ 同數 どうすう 據 よりどころ 會 かい 使用 しよう 不同 ふどう 的 てき 傳 つて 輸通道 どう ,每 まい 一通道可運作四項資料。兩個 りゃんこ PCIe裝置 そうち 之 の 間 あいだ 的 てき 連接 れんせつ 成 なり 為 ため 「連結 れんけつ 」,這形成 けいせい 1組 くみ 或 ある 更 さら 多 た 的 てき 傳 つて 輸通道 どう 。各個 かっこ 裝置 そうち 最少 さいしょう 支援 しえん 1傳 つて 輸通道 どう (x1)的 てき 連結 れんけつ 。也可以有2,4,8,16,32個 こ 通 どおり 道 どう 的 てき 連結 れんけつ 。這可以更好 このみ 的 てき 提供 ていきょう 雙 そう 向 むこう 相 しょう 容 よう 性 せい (x2模 も 式 しき 將 しょう 用 よう 於內部 ぶ 介 かい 面 めん 而非插槽模 も 式 しき )。PCIe卡能使用 しよう 在 ざい 至 いたり 少 しょう 與 あずか 之 これ 傳 でん 輸通道 どう 相當 そうとう 的 てき 插槽上 じょう (例 れい 如x1介 かい 面 めん 的 てき 卡也能 のう 工作 こうさく 在 ざい x4或 ある x16的 てき 插槽上 じょう )。一個支援較多傳輸通道的插槽可以建立較少的傳輸通道(例 れい 如8個 こ 通 どおり 道 どう 的 てき 插槽能 のう 支援 しえん 1個 こ 通 どおり 道 どう )。PCIe裝置 そうち 之 の 間 あいだ 的 てき 連結 れんけつ 將 はた 使用 しよう 兩 りょう 裝置 そうち 中 ちゅう 較少通 どおり 道 どう 數 すう 的 てき 作為 さくい 標準 ひょうじゅん 。一 いち 個 こ 支援 しえん 較多通 どおり 道 どう 的 てき 裝置 そうち 不能 ふのう 在 ざい 支援 しえん 較少通 どおり 道 どう 的 てき 插槽上 じょう 正常 せいじょう 工作 こうさく ,例 れい 如x4介 かい 面 めん 的 てき 卡不能 ふのう 在 ざい x1的 てき 插槽上 じょう 正常 せいじょう 工作 こうさく (插不入 いれ ),但 ただし 它能在 ざい x4的 てき 插槽上 じょう 只 ただ 建立 こんりゅう 1個 こ 傳 でん 輸通道 どう (x1)。PCIe卡能在 ざい 同 どう 一數據傳輸通道內傳輸包括中斷在內的全部控制資訊。這也方便 ほうべん 與 あずか PCI 的 まと 相 しょう 容 よう 。多 た 傳 つて 輸通道上 どうじょう 的 てき 數 すう 據 よりどころ 傳 でん 輸採取 さいしゅ 交叉 こうさ 存 そん 取 と ,這意味 いみ 着 ぎ 連續 れんぞく 位 い 元 もと 組 くみ 交叉 こうさ 存 そん 取 と 在 ざい 不同 ふどう 的 てき 通 どおり 道 どう 上 じょう 。這一特性 とくせい 被 ひ 稱 しょう 之 の 為 ため 「數 すう 據 よりどころ 條 じょう 紋 もん 」,需要 じゅよう 非常 ひじょう 複雜 ふくざつ 的 てき 硬 かた 件 けん 支援 しえん 連續 れんぞく 數 すう 據 よりどころ 的 てき 同 どう 步 ふ 存 そん 取 と ,也對連結 れんけつ 的 てき 數 すう 據 よりどころ 吞吐量 りょう 要求 ようきゅう 極 きょく 高 だか 。由 よし 於數據 よりどころ 填 はま 充 たかし 的 てき 需求,數 すう 據 よりどころ 交叉 こうさ 存 そん 取 と 不 ふ 需要 じゅよう 縮小 しゅくしょう 封 ふう 包 つつみ 。與 あずか 其它高速 こうそく 數 すう 傳 でん 輸協定 きょうてい 一 いち 樣 よう ,時 じ 鐘 かね 資 し 訊必須 ひっす 嵌入 かんにゅう 訊號中 ちゅう 。在 ざい 實體 じったい 層 そう 上 じょう ,PCIe採用 さいよう 常見 つねみ 的 てき 8B/10B代 だい 碼方式 しき 來 らい 確保 かくほ 連續 れんぞく 的 てき 1和 わ 0字 じ 串 くし 長 ちょう 度 ど 符合 ふごう 標準 ひょうじゅん ,這樣保證 ほしょう 接收 せっしゅう 端 はし 不 ふ 會 かい 誤讀 ごどく 。編 へん 碼方案 ほうあん 用 よう 10位 い 編 へん 碼位元 もと 代替 だいたい 8個 こ 未 ひつじ 編 へん 碼位元 もと 來傳 らいでん 輸數據 よりどころ ,佔用20%的 てき 總 そう 頻 しき 寬 ひろし 。到 いた 了 りょう PCIe 3.0,採用 さいよう 128B/130B代 だい 碼方式 しき ,僅佔用 よう 1.538%的 てき 總 そう 頻 しき 寬 ひろし 。有 ゆう 些協定 きょうてい (如SONET )使用 しよう 另外的 てき 編 へん 碼結構如「不規則 ふきそく 」在 ざい 數 すう 據 よりどころ 流 りゅう 中 ちゅう 嵌入 かんにゅう 時 じ 鐘 かね 資 し 訊。PCIe的 てき 特性 とくせい 也定義 ていぎ 一 いち 種 しゅ 「不規則 ふきそく 化 か 」的 てき 運算 うんざん 方法 ほうほう ,但 ただし 這種方法 ほうほう 與 あずか SONET完全 かんぜん 不同 ふどう ,它的方法 ほうほう 主要 しゅよう 用 よう 來 らい 避免數 すう 據 よりどころ 傳 でん 輸過程 かてい 中 ちゅう 的 てき 數 すう 據 よりどころ 重複 じゅうふく 而出現數 げんすう 據 よりどころ 散 ち 射 しゃ 。第 だい 一 いち 代 だい PCIe採用 さいよう 2.5GT/s單 たん 訊號傳 でん 輸率,PCI-SIG計 けい 劃在未來 みらい 版本 はんぽん 中 ちゅう 增強 ぞうきょう 到 いた 5~10GT/s。
數 かず 據 よりどころ 鏈路層 そう 採用 さいよう 按序的 てき 交換 こうかん 層 そう 資 し 訊包(Transaction Layer Packets,TLPs),是 ぜ 由 よし 交換 こうかん 層 そう 生成 せいせい ,按32位 い 元 もと 迴圈冗餘校 こう 驗 けん 碼(CRC,本 ほん 文中 ぶんちゅう 用 よう LCRC)進行 しんこう 數 すう 據 よりどころ 保護 ほご ,採用 さいよう 著名 ちょめい 的 てき 協定 きょうてい (Ack and Nak signaling)的 てき 資 し 訊包。TLPs能 のう 通過 つうか LCRC校 こう 驗 けん 和 わ 連續 れんぞく 性 せい 校 こう 驗 けん 的 てき 稱 しょう 為 ため Ack(命令 めいれい 正確 せいかく 應答 おうとう );沒 ぼつ 有 ゆう 通過 つうか 校 こう 驗 けん 的 てき 稱 しょう 為 ため Nak(沒 ぼつ 有 ゆう 應答 おうとう )。沒 ぼつ 有 ゆう 應答 おうとう 的 てき TLPs或 ある 者 もの 等 とう 待 まち 逾時的 てき TLPs會 かい 被 ひ 重 じゅう 新 しん 傳 つて 輸。這些內容儲 もうか 存在 そんざい 數 すう 據 よりどころ 鏈路層 そう 的 てき 快 かい 取 と 內。這樣可 か 以確保 かくほ TLPs的 てき 傳 つて 輸不受電 じゅでん 子 こ 噪音干 ひ 擾。PCIe對 たい 於ACK有 ゆう 所 しょ 規範 きはん ,在 ざい 收 おさむ 到 いた TLP封 ふう 包 つつみ 之 これ 後 ご ,在 ざい 一定時間內必須回應ACK,也就是 ぜ ACK延 のべ 遲 おそ (ACK Latency)的 てき 等 とう 待 まち 時間 じかん 。因 よし 應 おう ACK/NAK流 りゅう 程 ほど 的 てき 需要 じゅよう ,必須 ひっす 實 じつ 作出 さくしゅつ 重 おも 新 しん 播送緩衝 かんしょう 器 き (Replay Buffer)。
TLPs加 か 上 じょう Sequence number以及16 位 い 元 もと CRC 後 ご ,被 ひ 包 つつみ 裹成為 ため 數 すう 據 よりどころ 鏈路層 そう 資 し 訊包(Data Link Layer Packet,DLLP),除 じょ 了 りょう 資料 しりょう 傳 でん 遞外,交握訊號ACK和 わ NAK訊號亦 また 被 ひ 包 つつみ 裹在資 し 訊包中 ちゅう 傳送 でんそう ,除 じょ 此之外 がい 也用來 らい 傳送 でんそう 兩個 りゃんこ 互連裝置 そうち 的 てき 交換 こうかん 層 そう 之 の 間 あいだ 的 てき 流 りゅう 控 ひかえ 制 せい 資 し 訊和實現 じつげん 電源 でんげん 管理 かんり 功 こう 能 のう 。
PCI Express採用 さいよう 分離 ぶんり 交換 こうかん (數 すう 據 よりどころ 提 ひさげ 交和應答 おうとう 在 ざい 時間 じかん 上 じょう 分離 ぶんり ),可 か 保證 ほしょう 傳 でん 輸通道 どう 在 ざい 目標 もくひょう 端 はし 裝置 そうち 等 とう 待 まち 傳送 でんそう 回 かい 應 おう 資 し 訊傳送 でんそう 其它數 すう 據 よりどころ 資 し 訊。
PCI Express採用 さいよう 可 か 信 しん 性 せい 流 りゅう 控 ひかえ 制 せい 。這一模 も 式 しき 下 か ,一個裝置廣播它可接收快取的初始可信訊號量。連結 れんけつ 另一方的裝置會在傳送數據時統計每一傳送的TLP所 しょ 佔用的 てき 可 か 信 しん 訊號量 りょう ,直 ちょく 至 いたり 達 たち 到 いた 接收 せっしゅう 端初 たんしょ 始 はじめ 可 か 信 しん 訊號最高 さいこう 值。接收 せっしゅう 端 はし 在 ざい 處理 しょり 完 かん 畢快取 と 中 なか 的 てき TLP後 ご ,它會回送 かいそう 傳送 でんそう 端 はし 一個比初始值更大的可信訊號量。可 か 信 しん 訊號統計 とうけい 是 ぜ 客 きゃく 製 せい 化 か 的 てき 標準 ひょうじゅん 計數 けいすう 器 き ,相 そう 比 ひ 於其他 た 方法 ほうほう ,如基於握手 あくしゅ 的 てき 傳 つて 輸協定 きょうてい ,這一模 も 式 しき 的 てき 優勢 ゆうせい 在 ざい 於可信 しん 訊號的 てき 回 かい 傳 でん 反應 はんのう 時間 じかん 不 ふ 會 かい 影響 えいきょう 系統 けいとう 效能 こうのう ,因 いん 為 ため 如果雙方 そうほう 裝置 そうち 的 てき 快 かい 取 と 足 あし 夠大,是 ぜ 不 ふ 會 かい 出現 しゅつげん 達 たち 到 いた 可 か 信 しん 訊號最高 さいこう 值的情況 じょうきょう ,這樣傳送 でんそう 數 すう 據 よりどころ 不 ふ 會 かい 停頓 ていとん 。
第 だい 一 いち 代 だい PCIe標 しるべ 稱 しょう 可 か 支援 しえん 每 ごと 傳 でん 輸通道 どう 單向 たんこう 每秒 まいびょう 250 MB的 てき 數 すう 據 よりどころ 傳 でん 輸率。這一數字是根據物理訊號率2500 Mbit/s除 じょ 以編位 い 元 もと 速 そく 率 りつ (10位 い /每 まい 位 い 元 もと 組 ぐみ )計算 けいさん 而得。這意味 いみ 着 ぎ 一 いち 個 こ 16通 つう 道 どう (x16)的 てき PCIe卡理論 ろん 上 じょう 可 か 以達到 いた 單向 たんこう 250*16=4000 MB/s(3.7 GB/s)。實際 じっさい 的 てき 傳 つて 輸率要 よう 根據 こんきょ 數 すう 據 よりどころ 有效 ゆうこう 載 の 荷 に 率 りつ ,即 そく 依賴 いらい 於數據 よりどころ 的 てき 本身 ほんみ 特性 とくせい ,這是由 よし 更 さら 高層 こうそう (軟件)應用 おうよう 程 ほど 式 しき 和 わ 中間 ちゅうかん 協定 きょうてい 層 そう 決定 けってい 。
PCI Express與 あずか 其它高速 こうそく 序列 じょれつ 連接 れんせつ 系統 けいとう 相似 そうじ ,它依賴 いらい 於傳輸的強健 きょうけん 性 せい (CRC校 こう 驗 けん 和 わ ACK )。長時間 ちょうじかん 連續 れんぞく 的 てき 單向 たんこう 數 すう 據 よりどころ 傳 でん 輸(如高速 そく 儲 もうか 存 そん 裝置 そうち )可 か 以達到 いた >95%的 てき PCIe通 どおり 道 どう 數 すう 據 よりどころ 傳 でん 輸利用 りよう 率 りつ 。這樣的 てき 傳 つて 輸受益 えき 於增加 ぞうか 的 てき 傳 つて 輸通道 どう (x2, x4 等 とう )。但 ただし 大 だい 多數 たすう 應用 おうよう 程 ほど 式 しき 如USB或 ある 乙 おつ 太 たい 網 もう 路 ろ 控 ひかえ 制 せい 器 き 會 かい 把 わ 傳 でん 輸內容 よう 拆成小 しょう 的 てき 封 ふう 包 つつめ ,同時 どうじ 還 かえ 會 かい 強制 きょうせい 加 か 上 じょう 確認 かくにん 訊號。這類數 すう 據 よりどころ 傳 でん 輸由於增加 ぞうか 封 ふう 包 つつみ 的 てき 解析 かいせき 和 わ 強制 きょうせい 中斷 ちゅうだん ,降 くだ 低 てい 傳 つて 輸通道 どう 的 てき 效率 こうりつ 。作為 さくい 一個在同一個印刷電路板(PCB)裝置 そうち 間 あいだ 的 てき 通 どおり 訊協定 きょうてい ,它不需要 じゅよう 達 たち 到 いた 其他遠距離 えんきょり 通 どおり 訊協定 きょうてい 要求 ようきゅう 的 てき 高 だか 數 すう 據 よりどころ 傳 でん 輸錯誤 さくご 容 よう 忍 にん 度 ど ,而且,這種效率 こうりつ 的 てき 降 くだ 低 てい 並 なみ 非 ひ 只 ただ 出現 しゅつげん 在 ざい PCIe上 じょう 。
下表 かひょう 列 れつ 出 で 在 ざい 邊 あたり 緣 えん 連接 れんせつ 器 き 上 じょう 的 てき PCI Express卡兩側 がわ 的 てき 導線 どうせん 。在 ざい 印刷 いんさつ 電路 でんろ 板 ばん (PCB)的 てき 焊接側 がわ 為 ため A側 がわ ,並 なみ 且組件 けん 側 がわ 的 てき B側 がわ 。[ 11] PRSNT1# 和 かず PRSNT2# 引腳必須 ひっす 比 ひ 其餘稍 やや 短 たん ,以確保 かくほ 熱 ねつ 插入 そうにゅう 卡完全 ぜん 插入 そうにゅう 。該WAKE# 引腳採用 さいよう 全 ぜん 電壓 でんあつ 喚醒計算 けいさん 機 き ,但 ただし 必須 ひっす 拉 ひしげ 高 だか 從 したがえ 備用電源 でんげん ,以表明 ひょうめい 該卡是能 これよし 夠喚醒。[ 12]
PCI Express連接 れんせつ 器 き 引腳(×1,×4,×8,×16的 てき 變體 へんたい )
引腳
B側 がわ
A側 がわ
描述
引腳
B側 がわ
A側 がわ
描述
1
+12 V
PRSNT1#
必須 ひっす 連接 れんせつ 到 いた 最 さい 遠 とお PRSNT2# 引腳
50
HSOp (8)
Reserved
通 つう 道 どう 8傳 つて 輸數據 よりどころ ,+和 わ −
2
+12 V
+12 V
51
HSOn (8)
Ground
3
+12 V
+12 V
52
Ground
HSIp (8)
通 つう 道 どう 8接收 せっしゅう 數 すう 據 よりどころ ,+和 わ −
4
Ground
Ground
53
Ground
HSIn (8)
5
SMCLK
TCK
SMBus 和 わ JTAG 埠引腳
54
HSOp (9)
Ground
通 つう 道 どう 9傳 つて 輸數據 よりどころ ,+和 わ −
6
SMDAT
TDI
55
HSOn (9)
Ground
7
Ground
TDO
56
Ground
HSIp (9)
通 つう 道 どう 9接收 せっしゅう 數 すう 據 よりどころ ,+和 わ −
8
+3.3 V
TMS
57
Ground
HSIn (9)
9
TRST#
+3.3 V
58
HSOp (10)
Ground
通 つう 道 どう 10傳 つて 輸數據 よりどころ ,+和 わ −
10
+3.3 V aux
+3.3 V
備用電源 でんげん
59
HSOn (10)
Ground
11
WAKE#
PERST#
連結 れんけつ 啟 けい 用 よう ;基本 きほん 復位 ふくい
60
Ground
HSIp (10)
通 つう 道 どう 10接收 せっしゅう 數 すう 據 よりどころ ,+和 わ −
Key notch
61
Ground
HSIn (10)
12
CLKREQ#
Ground
要求 ようきゅう 運行 うんこう 的 てき 時 じ 鐘 かね
62
HSOp (11)
Ground
通 つう 道 どう 11傳 つて 輸數據 よりどころ ,+和 わ −
13
Ground
REFCLK+
參考 さんこう 時 じ 鐘 かね 差分 さぶん 對 たい
63
HSOn (11)
Ground
14
HSOp (0)
REFCLK−
64
Ground
HSIp (11)
通 つう 道 どう 11接收 せっしゅう 數 すう 據 よりどころ ,+和 わ −
15
HSOn (0)
Ground
65
Ground
HSIn (11)
16
Ground
HSIp (0)
通 つう 道 どう 0接收 せっしゅう 數 すう 據 よりどころ ,+和 わ −
66
HSOp (12)
Ground
通 つう 道 どう 12傳 つて 輸數據 よりどころ ,+和 わ −
17
PRSNT2#
HSIn (0)
67
HSOn (12)
Ground
18
Ground
Ground
68
Ground
HSIp (12)
通 つう 道 どう 12接收 せっしゅう 數 すう 據 よりどころ ,+和 わ −
PCI Express ×1卡於引腳18結束 けっそく
69
Ground
HSIn (12)
19
HSOp (1)
Reserved
通 つう 道 どう 1傳 つて 輸數據 よりどころ ,+和 わ −
70
HSOp (13)
Ground
通 つう 道 どう 13傳 つて 輸數據 よりどころ ,+和 わ −
20
HSOn (1)
Ground
71
HSOn (13)
Ground
21
Ground
HSIp (1)
通 つう 道 どう 1接收 せっしゅう 數 すう 據 よりどころ ,+和 わ −
72
Ground
HSIp (13)
通 つう 道 どう 13接收 せっしゅう 數 すう 據 よりどころ ,+和 わ −
22
Ground
HSIn (1)
73
Ground
HSIn (13)
23
HSOp (2)
Ground
通 つう 道 どう 2傳 つて 輸數據 よりどころ ,+和 わ −
74
HSOp (14)
Ground
通 つう 道 どう 14傳 つて 輸數據 よりどころ ,+和 わ −
24
HSOn (2)
Ground
75
HSOn (14)
Ground
25
Ground
HSIp (2)
通 つう 道 どう 2接收 せっしゅう 數 すう 據 よりどころ ,+和 わ −
76
Ground
HSIp (14)
通 つう 道 どう 14接收 せっしゅう 數 すう 據 よりどころ ,+和 わ −
26
Ground
HSIn (2)
77
Ground
HSIn (14)
27
HSOp (3)
Ground
通 つう 道 どう 3傳 つて 輸數據 よりどころ ,+和 わ −
78
HSOp (15)
Ground
通 つう 道 どう 15傳 つて 輸數據 よりどころ ,+和 わ −
28
HSOn (3)
Ground
79
HSOn (15)
Ground
29
Ground
HSIp (3)
通 つう 道 どう 3接收 せっしゅう 數 すう 據 よりどころ ,+和 わ −
80
Ground
HSIp (15)
通 つう 道 どう 15接收 せっしゅう 數 すう 據 よりどころ ,+和 わ −
30
Reserved
HSIn (3)
81
PRSNT2#
HSIn (15)
31
PRSNT2#
Ground
82
Reserved
Ground
32
Ground
Reserved
PCI Express ×4卡於引腳32結束 けっそく
33
HSOp (4)
Reserved
通 つう 道 どう 4傳 つて 輸數據 よりどころ ,+和 わ −
34
HSOn (4)
Ground
35
Ground
HSIp (4)
通 つう 道 どう 4接收 せっしゅう 數 すう 據 よりどころ ,+和 わ −
36
Ground
HSIn (4)
37
HSOp (5)
Ground
通 つう 道 どう 5傳 つて 輸數據 よりどころ ,+和 わ −
38
HSOn (5)
Ground
39
Ground
HSIp (5)
通 つう 道 どう 5接收 せっしゅう 數 すう 據 よりどころ ,+和 わ −
40
Ground
HSIn (5)
41
HSOp (6)
Ground
通 つう 道 どう 6傳 つて 輸數據 よりどころ ,+和 わ −
42
HSOn (6)
Ground
43
Ground
HSIp (6)
通 つう 道 どう 6接收 せっしゅう 數 すう 據 よりどころ ,+和 わ −
圖 ず 例 れい
44
Ground
HSIn (6)
接地 せっち 引腳
零 れい 電壓 でんあつ 基準 きじゅん
45
HSOp (7)
Ground
通 つう 道 どう 7傳 つて 輸數據 よりどころ ,+和 わ −
電源 でんげん 引腳
為 ため PCIe卡供電 でん
46
HSOn (7)
Ground
輸出 ゆしゅつ 引腳
從 したがえ PCIe卡到主 ぬし 機 き 板 いた 的 てき 訊號
47
Ground
HSIp (7)
通 つう 道 どう 7接收 せっしゅう 數 すう 據 よりどころ ,+和 わ −
輸入 ゆにゅう 引腳
從 したがえ 主 ぬし 機 き 板 いた 到 いた PCIe卡的訊號
48
PRSNT2#
HSIn (7)
漏 も 極 ごく 開 ひらけ 路 ろ
可 か 拉 ひしげ 至 いたり 低 ひく 電 でん 平 ひらめ 或 ある 感應 かんおう 到 いた 多 た 個 こ 卡
49
Ground
Ground
檢 けん 測 はか 引腳
卡連接 れんせつ 在 ざい 一起 かずき
PCI Express ×8卡於引腳49結束 けっそく
備用
目前 もくぜん 沒 ぼつ 有 ゆう 使用 しよう ,不 ふ 連接 れんせつ
有 ゆう RS-232 介 かい 面 めん 的 てき PCIe x1卡
基 もと 於高速 そく 序列 じょれつ 構架產 さん 生 せい 了 りょう 很多傳 でん 輸標準 ひょうじゅん ,包括 ほうかつ HyperTransport 、InfiniBand 、RapidIO 和 わ StarFabric 等 ひとし 等 ひとし 。這些標準 ひょうじゅん 均 ひとし 有 ゆう 業界 ぎょうかい 的 てき 不同 ふどう 企業 きぎょう 支援 しえん ,背後 はいご 也都有 ゆう 大量 たいりょう 的 てき 資金 しきん 投入 とうにゅう 標準 ひょうじゅん 的 てき 研究 けんきゅう 開發 かいはつ ,所以 ゆえん 每 ごと 一標準都聲稱自己與眾不同,獨 どく 佔優勢 ゆうせい 。主要 しゅよう 的 てき 差異 さい 在 ざい 於可延伸 えんしん 性 せい 、靈 れい 活性 かっせい 與 あずか 反 はん 應 おう 時間 じかん 、單位 たんい 成本 なりもと 的 てき 取捨 しゅしゃ 平衡 へいこう 各 かく 不 ふ 相 あい 同 どう 。其中的 てき 一 いち 個 こ 例 れい 子 こ 是 ぜ 在 ざい 傳 つて 輸包上 じょう 增加 ぞうか 一個複雜的頭資訊以支援複雜路由傳輸(PCI Express不 ふ 支援 しえん 這種方式 ほうしき )。這樣的 てき 資 し 訊增加 ぞうか 降 くだ 低 てい 了 りょう 介 かい 面 めん 的 てき 有效 ゆうこう 頻 しき 寬 ひろし 也使傳 でん 輸更複雜 ふくざつ ,但 ただし 是 ぜ 相應 そうおう 創造 そうぞう 了 りょう 新 しん 的 てき 軟件支援 しえん 此功能 のう 。這種架 か 構下需要 じゅよう 軟件追 つい 蹤網絡 からま 拓 ひらけ 撲 なぐ 結構 けっこう 的 てき 變化 へんか 以實現 じつげん 系統 けいとう 支援 しえん 熱 ねつ 插拔。InfiniBand和 わ StarFabric標準 ひょうじゅん 即 そく 能 のう 實現 じつげん 這一功 こう 能 のう 。另一個例子是縮小資訊包以減少反應時間。較小的 てき 資 し 訊包意味 いみ 着 ぎ 包 つつみ 頭 あたま 佔用了 りょう 包 つつみ 的 てき 更 さら 大 だい 百分比 ひゃくぶんひ ,這樣又 また 降 くだ 低 てい 了 りょう 有效 ゆうこう 頻 しき 寬 ひろし 。能 のう 實現 じつげん 此功能 のう 的 てき 標準 ひょうじゅん 是 ぜ RapidIO和 わ HyperTransport。PCI Express取 と 中庸 ちゅうよう 之 の 道 みち ,定位 ていい 於設計 けい 成 なり 一 いち 種 しゅ 系統 けいとう 互連介 かい 面 めん 而非一種裝置介面或路由網絡協定。另外為 がいため 了 りょう 針 はり 對 たい 軟件透明 とうめい ,它的設計 せっけい 目標 もくひょう 限 げん 制 せい 了 りょう 它作為 さくい 協定 きょうてい ,也在某 ぼう 種 たね 程度 ていど 上 じょう 增加 ぞうか 了 りょう 它的反應 はんのう 時間 じかん 。
技 わざ 嘉 よしみ GV-NX62TC256D8顯示 けんじ 卡,採用 さいよう PCI Express x16插槽
在 ざい 2005年 ねん ,PCIe已 やめ 近 きん 乎成為 ため 新 しん 的 てき 個人 こじん 電腦 でんのう 主 おも 機 き 板 いた 標準 ひょうじゅん 。關 せき 於此有 ゆう 不 ふ 少 しょう 評論 ひょうろん ,但 ただし 最 さい 基本 きほん 的 てき 原因 げんいん 是 ぜ 它對於軟件 開發 かいはつ 者 しゃ 完全 かんぜん 透明 とうめい ——為 ため PCI所 しょ 設計 せっけい 的 てき 作業 さぎょう 系統 けいとう 可 か 以不做任何 なん 代 だい 碼修改 あらため 來 らい 啟 けい 動 どう PCIe裝置 そうち 。其二 そのじ ,它能增強 ぞうきょう 系統 けいとう 效能 こうのう ,還 かえ 有 ゆう 強 きょう 有力 ゆうりょく 的 てき 品 ひん 牌 ぱい 認知 にんち 。各 かく 類 るい 網 もう 卡、音 おと 效 こう 卡、顯示 けんじ 卡,以及當 とう 下 した 的 てき NVMe固 かた 態 たい 硬 かた 碟都 と 使用 しよう 了 りょう PCIe標準 ひょうじゅん 。下面 かめん 為 ため 主流 しゅりゅう 的 てき 使用 しよう PCIe 的 てき 外 がい 設 しつらえ 產品 さんぴん 。
大 だい 部分 ぶぶん 新型 しんがた 的 てき AMD或 ある NVIDIA顯示 けんじ 卡都使用 しよう PCIe標準 ひょうじゅん 。NVIDIA在 ざい 它新開發 かいはつ 的 てき SLI 上 うえ 採用 さいよう PCIe的 てき 高速 こうそく 數 すう 據 よりどころ 傳 でん 輸,這使得 とく 兩 りょう 塊 かたまり 相 しょう 同 どう 晶 あきら 片 へん 組 ぐみ 顯示 けんじ 卡可同時 どうじ 工作 こうさく 於一 いち 台 だい 電腦 でんのう 之 の 上 うえ 。AMD公司 こうし 也基於PCIe開發 かいはつ 一 いち 種 しゅ 兩個 りゃんこ GPU 一同 いちどう 運 うん 作 さく 的 てき 技術 ぎじゅつ ,稱 たたえ 為 ため CrossFire 。
當 とう 下 した 主流 しゅりゅう 的 てき 固 かた 態 たい 硬 かた 碟介面 めん 有 ゆう M.2 、U.2 、PCIe、SATA 、SATA Express 、SAS 等 ひとし 。M.2和 わ U.2可 か 選 せん PCIe介 かい 面 めん [ 14] 。NVMe 協定 きょうてい 是 ぜ 目前 もくぜん 最高 さいこう 效 こう 的 てき PCIe SSD協定 きょうてい 標準 ひょうじゅん 。
一般 いっぱん 標準 ひょうじゅん 儲 もうか 存 そん 外 そと 圍 かこえ 音 おと 頻 しき 抽取式 しき 嵌入 かんにゅう 式 しき
註:埠依大 だい 致速度 そくど 增 ぞう 序 じょ 排列 はいれつ ,每 まい 節 ふし 最 さい 後列 こうれつ 出 で 的 てき 埠應該是最 さい 快 かい 的 てき