从1.0到6.0的飞跃之路PCIe总线技术发展解析
2019-01-14李实
李实



PCIe作为目前PC系统中最主要的总线,从最初的1.0时代,发展到现在的6.0版本草案,经历了多次PC架构的演化,也带来了用户体验的一次次升级。现在,PCIe技术发展到了一个比较关键的路口,随着人们对带宽无止境的需求,现有的PCIe技术已经渐渐跟不上形势的发展,新的技术究竟该怎么走,带宽是否还能继续翻倍发展呢?这一切,值得观察和思考。
带宽严重不足——需要新技術的PCI、AGP时代
1992年6月22日,英特尔发明了名为外部链接标准也就是PeripheralComponent Interconnect的接口规范,缩写为PCI。PCI接口的特性在于采用的是并行传输方式,根据连接的数据宽度和频率不同,能够达到不同的数据传输速度。PC中使用的PCI主流标准有两种,都采用32bit带宽,频率分别为33MHz和66MHz,带宽分別是133MB/s和266HB/$。
PCI的带宽有限.对日益强悍的GPU等高性能单元来说逐渐成为了瓶颈。因此,基于PCI的技术又发展出了AGP等专用于图形卡的总线接口标准。AGP依旧是并行传输数据,考虑到插槽长度的问题,依旧采用了32bit的接口,但是采用多倍数传输数据的方式,频率从66MHz起跳,最终达到533MHz(实际物理传输频率依旧是66MHz),数据带宽最大可达2133MB/s。
PCI和AGP等接口带来了2000年左右PC市场的繁荣。随着系缔性能进一步提升,对带宽要求越来越大。此时PCI和AGP的劣势逐渐显现了出来。实际上,PCI或AGP这样的并行传输技术,无法在当时的技术条件下带来性能的进一步提升。原因也很简单,PCI或者AGP这样的并行传输技术带宽来自于两个关键参数:位宽和频率。32bit位宽在当时工艺下和插接口尺寸相关,很难在寸土寸金的主板上采用更大的比如64bit位宽(这一点仅在服务器主板采用的PCI-X插接口上实现了)。……
