随着PCI Express桥接和交换芯片组的不断问世,PC和服务器业界已越来越真切地感受到了改朝换代的气息。PCI Express最初是为商用PC中一些要求更高带宽的应用(如千兆以太网接口和AGP图形卡接口)而设计的,但随着高清晰度视频(如有线和互联网HDTV、以及IP视频电话和会议)越来越多地走向家庭和商业市场,PCI Express也开始走向家用PC、家庭网关、家庭服务器、家庭娱乐网络中心、高端笔记本电脑和商用服务器,并成为连接中央处理器和外设的首选数据通道。
PCI Express的性能与并行总线PCI和AGP相比有了极大的提高,其全双工16位数据通信带宽达到了惊人的8GBps,差不多是半双工AGP 8X的四倍和PCI的64倍。与PCI平等对待所有设备、所有I/O设备共享同一条总线资源不同,PCI Express采用点对点技术,能够为每一块I/O设备分配独享通道,不需要在设备之间共享资源。这些优越的性能为在PC和服务器上实现实时高质量、高清晰度视频数据流的传输提供了带宽保证。
Jake Chen,执行主编,
《电子工程专辑》
PCI Express的高带宽也正在催生一些新的概念性应用产品,如分离式PC。分离式PC由主机、外设盒和显示器组成,所有的外设接口卡均安装在桌面上的外设盒内,并通过PCI Express连接放到桌面下的主机,这不仅有效释放了更多的桌面空间,而且也更容易将PC做得像家电一样。
PCI Express的目标应用还包括存储系统(SAN)和有线通信系统。在存储系统中,它主要用于Raid控制板上主CPU与光纤通道控制器和SATA控制器之间的通信,以及两块Raid控制板之间的通信。在有线通信系统中,它主要用于用户线路卡上主CPU与外围I/O器件的互连。此外,它也可应用于局端通信基础设备中的背板。
RapidIO目前是PCI Express的一种主要竞争技术,它也支持片对片以及板对板的通信,带宽也能够达到10Gbps或者更高。但尽管它与PCI Express有一些相似的地方,它们的技术优势可说完全不同。在许多应用中,它们在整个系统架构下可以高度互补。
RapidIO作为一种可广泛应用的、灵活的、可扩展的系统交换结构最初主要设计用于嵌入式基础设施类设备,如网络设备、存储系统和通信系统。而PCI Express是在PCI的基础上发展起来的,主要应用于商业计算市场,它在满足现代通信系统要求的许多性能(如直接对等通信、服务种类、多点传送支持、消息传递协议和拓朴灵活性)方面具有某种程度的先天性障碍。而通过在一个系统内的微处理器、DSP、通信和网络处理器、系统存储器以及外设之间确定了设计用于传输数据和控制信息的高性能包交换互连技术,RapidIO很好地弥补了PCI Express的这些不足。RapidIO是低迟延、基于存储器地址的协议,可升级、可靠、支持多重处理并对应用软件透明。另外,它对操作系统软件没有影响。
RapidIO标准现在也已经将它的应用扩展到交换芯片领域。基于RapidIO发展起来的RapidFabric标准将允许工程师开发一种具有灵活流量管理方案和流控制机制的与协议无关的交换芯片,它支持充分地利用现有的带宽。
总而言之,随着PC和服务器越来越多地需要计算、处理、传输和交换高保真音视频信息的今天,PCI Express取代PCI肯定是大势所趋。而RapidIO将更多地应用于现代网络和通信系统。
作者:陈路
执行主编
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