2002年,一个新的总线标准正式发布,并凭借其较高的数据传输速率和良好的设备兼容性,迅速取代PCI和AGP总线成为PC中最重要组成部分之一,这就是我们熟知的PCI-E总线。
一、PCI-E的来历
PCI-E的全名是PeripheralComponentInterconnectExpress,也可称之为PCIExpress,在2001年的英特尔IDF展会中以第三代I/O技术“3GIO”的身份首次亮相。其基于串行通信系统而开发,相关的规范则由一英特尔为首的AWG工作组(ArapahoeWorkGroup)负责制定,主要用于取代PCI和AGP总线。在2002年4月,首个“3GIO”规范制定完成,随后移交PCI-SIG组织进行审核。同年7月,该规范通过审核并正式发布,而“3GIO”亦随之更名为我们熟悉的“PCIExpress”。
二、不同版本的PCI-E标准
PCI-E1.0标准诞生于2002年7月份,其采用2500MHz的运行频率,单通道单向数据传输速率可达250MB/s,16通道双向数据传输速率达到8GB/s,对应插槽最高可提供75W的供电功率。在2003年和2005年,PCI-E1.0标准又经过了两次小修改,并衍生出了PCI-E1.0a和PCI-E1.1规范,后两者的修改主要以提升总线兼容性为主,对总线的数据传输速度并没有作出更改,因此我们常常将三者总称为PCI-E1.x规范,也可以叫做第一代PCI-E规范。
目前的主流是PCI-E2.0
在2006年12月,真正的第二代PCI-E规范正式诞生,这就是我们一直沿用至今的PCI-E2.x规范。根据PCI-E2.x规范显示,新PCI-E总线采用的是5000MHz的运行频率,数据传输速度是原有PCI-E1.x的两倍,单向单通道数据传输速率达500MB/s,16通道双向数据传输则可达到16GB/s,插槽的供电能力亦提升至225W。PCI-E2.x规范分为两个版本,分别为2006年的PCI-E2.0和2009年的PCI-E2.1版,其中2.1版的改进主要是兼容性的提升,除此外两者在总线速度上完全一致,对应的设备亦互相兼容。
支持PCI-E3.0标准的主板已经面世
而到了2010年11月,PCI-SIG正式通过了PCI-E3.0规范的审核,PCI-E3.0亦得以正式面世。与PCI-E2.x总线相比,PCI-E3.0在数据传输速度上再翻一倍,单向单通道数据传输速率达1GB/s,16通道双向数据传输则可达到32GB/s,数据解码机制亦从PCI-E2.x的8/10bit改为了128/130bit,效率更高。另外PCI-SIG组织在最近亦正式公布,PCI-E4.0规范已经在开发当中,预计在3-4年内正式面世。
三、PCI-E的物理插槽
而在物理插槽上,虽然PCI-E规范已经进化至第三代,但插槽的规格是一直没有变化的。目前常见的PCI-E插槽分为4种,根据可提供带宽的不同分为PCI-Ex1、PCI-Ex4、PCI-Ex8和PCI-Ex16。实际上考虑到设备的兼容性和方便玩家使用的问题,PCI-Ex4和PCI-Ex8常常以PCI-Ex16插槽的形式出现,因此在大部分的主板上,我们见到的只有PCI-Ex1和PCI-Ex16两种尺寸的插槽。
不同通道数的PCI-E插槽
目前,PCI-E总线已经成功取代了AGP总线成为了显卡的标准,而PCI则由于考虑到兼容老式设备的关系,仍然存在于主板上,不过大部分的厂商实际上已经放弃了PCI总线,例如英特尔的SandyBridge平台就不再应该原生PCI总线了。现有主流主板上提供的是PCI-E2.x总线,但我们已经知道,英特尔将在X79主板平台上提供PCI-E3.0规范的支持,下一代的IvyBridge处理器亦会为平台提供充足的PCI-E3.0通道,同时微星和华擎亦已经推出了支持PCI-E3.0规范的Z68主板,看来PCI-E新一轮的“换血大行动”已经蓄势待发了。
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