PCI Express架构探微

1990年早期，PCI首次被引进至PC，它对于当时在PC上过多可用的I/O汇流排造成全面的影响，其影响范围涵盖如(图一)所显示的VESA本机汇流排、EISA、 ISA和「微通道」。因为PCI是首次实际用于晶片对晶片的互相连接，并可取代碎片式的ISA汇流排，所以早期33MHz的PCI汇流排已经是搭配当时主流周边设备需求I/O频宽的好搭档了。时至今日，PCI之前的盛况已完全改观。处理器和记忆体时脉经常在增加，尤其是处理器，其处理速度更是大幅提升。在演进的期间内，PCI汇流排已经从33MHz增加至66MHz，而处理器速度则由33MHz增加至3GHz。新兴的I/O技术，像是Gigabit乙太网路和IEEE 1394B，单一装置几乎独占所有可用的PCI汇流排频宽。

《图一 PCI影响范围》

PCI汇流排历史和概观

PCI汇流排较之前的汇流排实作方式有许多项的优点。其中最重要的就是处理器独立性、缓冲的隔绝、汇流排控制和真正的随插即用操作。缓冲隔绝可以同时在电子和时脉领域，实际将CPU本机汇流排与PCI汇流排隔绝。这项功能为系统效能带来了两项主要的优点。第一项是在PCI汇流排和CPU汇流排执行同时流程的能力；而第二项则是独立于PCI汇流排速度和载入之外，增加CPU本机汇流排频率。有了汇流排控制，PCI装置可以透过仲裁程序及直接控制汇流排执行，来获得对于PCI汇流排的存取，而不需要等候主机CPU为装置提供服务，进一步减少提供I/O执行服务时的整体延迟。随插即用操作可以让装置自动侦测及设定妥当，因此使用者不用在ISA架构的主机板上，用开关及跳线繁复地进行手动设定位址及中断处理的需要。
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