PCIE百科
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PCIE与PCI区别

2024-04-30 636 0

PCIe是基于PCI的基础上演进而来的,所以,PCIe在很多地方都有PCI的影子。从软件角度看,基于PCI的驱动和软件几乎可以无缝移植到PCIe系统上来而不需要做任何改变。

PCI总线:传统并行架构

技术特性:

  • 功能定位:为显卡、声卡、网卡等扩展卡提供标准化主板接口
  • 版本演进
    • 基础版:32位总线宽度,支持最多5个设备
    • PCI-X升级版:扩展至64位总线
  • 核心局限
    • 带宽共享导致性能瓶颈
    • 最高传输速率仅133-533 MB/s
    • 不支持热插拔与高级电源管理

PCIe总线:革新性串行架构

技术突破:

  • 架构设计:采用点对点串行连接(类似网络拓扑),彻底解决带宽共享问题
  • 性能优势
    • 单通道(x1)含4线(2发/2收),每周期传输1比特
    • 多通道配置(x2/x4/x8/x12/x16/x32)实现带宽阶梯式提升
    • 单通道速率从250 MB/s(1.0版)至数十GB/s(新版)
  • 功能增强
    • 支持双向数据传输与热插拔
    • 内置交换机管理多设备独立连接
    • 提供等时传输与动态电源管理

Linux内核中pci的定义同样适用于PCIe(include /linux/pci.h)
而从硬件角度看,差异就非常大了。

  • Intel革了自己的命,推出了PCIe。最重要的一点是把并行传输改成了串行。
  • PCI是共享型总线,多个设备共享一条总线,这种情况下必然存在总线总裁。PCIe则是点对点连接,一个设备直接连接到另一个设备,不存在总线竞争和仲裁。
  • PCI总线上是单向传输,任意时刻只有一个方向的传输,PCIe则是任意时刻都可以双向传输。
  • PCI有很多的边带控制信号,如FRAME#, IRDY#, TRDY, STOP#等。PCIe总线上传输的都是基于包(packet),控制和其他处理都嵌入在包里。

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PCIE与PCI区别

PCI/PCI-X PCIe
总线 Up to 64bit 8bit
时钟 Up to 133MHz 2.5G/5G/8G/16G
传输速度 Up to 1066Mb/s 250Mb/s(单lane单向 @ Gen1)
传输模式 单向并行 双向串行
总线类型 共享 点对点
边带信号

PCI与PCIe核心参数对比

参数 PCI PCIe
总线类型 并行 串行
传输方向 单向 双向
带宽分配 共享 独占
连接器尺寸 较大 紧凑
等时传输 不支持 支持
带宽扩展性 固定 可扩展(通过多通道配置)
电源管理 基础 高级
传输速率 133-533 MB/s 单通道250MB/s起,多通道达GB级
最大设备数 5 32
拓扑结构 共享总线 点对点/交换拓扑
热插拔支持
Gen1 单lane的PCIe的带宽为什么不是2500M / 8=312.5MB呢?

PCIe Switch相当于PCI总线中的什么?

基于PCI开发的软件能否运行在PCIe上?

可以。

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