• IIANews微官网
    扫描二维码 进入微官网
    IIANews微信
    扫描二维码 关注微信
    移动客户端
  • English
2025全景工博会
传感器

设计技术问答:如何优化设计从而提高视频安全及计算应用性能

  2008年05月20日  
Q1:PCIe总线和PCI总线在寻址上有什么不同?

A1:PCIe是PCI和PCI/X下一代的协议标准,在协议进行设计的时候,它已经考虑到了要对之前的PCI和PCI/X进行技术和兼容,如果客户使用的是直接寻址的方式,PCIe和PCI/X的寻址方式是完全相同的,这个时候客户看到的是物理层上面的差别。而从高层软件的角度来讲,底层硬件的差别是看不到的,所以就选址的方式来说是完全相同的。

Q2:PCI express协议是谁提出的?

A2:PCIe是由PCI总线标准演变成的一个高速串行传输方式,是由PCI的特殊兴趣组来制定相应的标准,包括一些大的像微软因特尔等公司。

Q3:PCIe目前在嵌入式系统中采用的多吗?在高速应用领域前景如何?

A3:嵌入式领域包括工业领域,通信领域和消费类领域,目前可以看到PCIe在工业控制和通信的嵌入式应用中,是一个非常适合的标准,因为在工业控制和通信里面,对数据带宽的需求越来越大,而PCIe正好满足了需求,其次从软件开发来讲,我们之前在所有的嵌入式领域我们大量的使用了PCI接口,PCIe在软件的兼容性和PCI/X保持了最大的兼容性,也就是说在过去嵌入式应用中,如果您使用了PCI或者PCI/X的接口,同时也写了相应的驱动程序,当我们整体转换到PCIe上的时候,您的驱动程序可能需要极少量的修改,就可以继续正常的工作,PCIe也是非常主流的技术。

Q4:PCIe接口两端的时钟需要相位同步吗?

A4:在早期的PCI总线设计中,因为它在总线中包含了时钟信号,在设计时要最大限度的考虑所有的走线,以保证数据是在正确时钟下的延时触发,但是在PCIe的标准里面,我们不再有时钟信号的传递,因为它使用了8b/10b编码和串行的连接,所有的时钟恢复是通过对串行信号中的信号进行时钟提取和锁定来完成的,在PCIe不需要考虑任何时钟同步问题,它的同步时钟是隐藏在串行的信号里面。

Q5:PCIe的速度和稳定性与其他接口相比的水平如何?目前是不是最好的?

A5:因为在PCIe里面使用了串行的接口和service的参与,在所有第三代互联技术里面,比如以太网或者是PCIe,作为一个主流技术趋势,service和串行接口的应用,在所有的标准里面都得到了应用,目前来讲,service和串行的连接从理论和应用中被作为目前速度最高,稳定性最好的技术趋势,因为串行使用的是差分信号,它的抗干扰性比不使用差分信号的提高了非常多,PCIe在上述主流的标准里面提供了最高的速率,它的速率大概是和其它的标准是相等的,因为PCIe提供了目前最大的32位模式,所以合并的带宽是目前来说最高的。

Q6:PCIe桥接器是否采用DMA方式来读取内存缓存的?

A6:PCIe的芯片里面提供了DMA的控制器,从设计和应用的角度来讲,访问内存的时候既可以使用DMA也可以不用,当使用PCIe的系统架构的时候,首先可以获得最大的性能,因为使用了DMA控制器,这个时候CPU上的软件只需要初始化DMA控制器,之后所有的内存读取是由DMA控制器自动完成的,CPU的程序可以做其它的事物处理,对CPU来讲是为了得到最高的性能和最小的资源占用,我们推荐大多数情况下要使用DMA的控制器。

Q7:PCIe阻抗控制最好走100ohm,还是走95OHM,哪种兼容性比较好,INTEL建议有的是100OHM,有的是95OHM?

A7:基本上在PCIe的时候,因为使用的是串行的点对点service,标准推荐的阻抗是150欧姆.在设计的时候不可能完全做到精准的150欧姆阻抗,少许的阻抗偏移是允许的,总体来说是希望阻抗的总线保持在150欧姆附近,在这个时候由于各种各样的原因,可能会偏离150欧姆的范围,因为本身PCIe是一个点对点的连接,也就是一对走线可以连接两个设备,所以这个时候,少许阻抗的偏移对性能并没有太大的影响,所以就读者的问题,150欧姆或者95欧姆都是可以工作的工作阻抗。

Q8:PCIe是不是比较高速的总线数据传输?跟一般的I2C数据传输有什么区别?

A8:PCIe目前可以达到业界最高的速率,串行总线的速率可以达到5G,可以通过多通道的服务来达到更高的速率,目前支持的多服务模式,可以支持到32,也就是带宽可以达到5*32G,I2C实际上是一个传统的比较低速的总线,对芯片进行管理和访问,最高速率可以达到3兆多,目前常用的速率是100K到400K,总线可以完全不同的等级总线,PCIe主要用在我们对数据传输有非常高的要求,而I2C的特点是非常的简单,用起来非常方便 ,主要用在一些非常低速的领域。


Q9:PCIe目前最新的标准是怎么样的?

A9:PCIe在原来PCIe1.1的基础发展到PCIe2.0,PCIe2.0的链路速率是5G,在lane的数量上可以支持1*4*16*18*32。

Q10:请问用在电脑中的PCIe显卡和早期的ADP显卡接口上有什么区别,很多人都说通过PCIe协议做的PCI显卡的性能比ADP更优越,为什么?

A10:ADP接口是在PCIe协议没有推出来之前出现的,在电脑应用领域,对显卡要求越来越高,传输数据的带宽也越来越高,ADP是在PCIe上面做了一些局部的优化和改动之后推出的接口,PCIe接口在定义的时候已经吸收了ADP的优点,同时对规范做了大幅度的更新和修改,所以PCIe的性能要比ADP的性能远远的高出很多,这也是目前在PC以及主流的服务器已经看不到ADP的接口,取代的是PCIe的接口的原因。

Q11:我在使用调解电路中遇到干扰怎么办?

A11:从目前的应用来看,因为PCIe使用了串行的接口,它本身受到干扰的可能性非常小,能受到干扰主要集中在PCI一侧,要先分析干扰的来源,然后才可以做出进一步的措施,首先我们要降低干扰的程度,还有在PCI布线的时候,要通过具体的技术手段来提高它的抗干扰能力。

Q12:PCIe相比于PCI有什么优势,相比于其它接口又有什么优势?

A12:PCIe 是PCI技术的新一代标准,和PCI相比,它的性能得到了很大的提高,对用户来讲,设计的难度降低,目前来说PCIe完全可以看做取代PCI和PCX的新一代标准,越来越多的应用在我们现有的产品当中。

Q13:PCI express目前主要应用于那些领域?

A13:PCIexpress作为一个高速的信号标准,最主要的是跟主板相关的扩展卡,跟视频有关的包括视频监控卡,视频服务器,还有跟服务器存储相关的各种产品,还有广泛应用于像数据通信,高性能的PC处理, 各行各业的有关PCIe协议或者PCIe相关的网络处理器,或者DSP应用的场合。

Q14:使用PCI Express应该注意哪些方面?

A14:PCIe是高速的串行信号,要在硬件上PCB上多做一些考虑。前期仿真等工作是要考虑的。对于软件方面,如果原来就用的是PCI,熟悉PCIe会非常方便。

Q15:PCI接口和PCIe主要区别是什么呢?都是用在wireless通讯吗?

A15:一种是并行总线,一种是串行总线,一种是共享总线总线,另一种是点到点的方式。不仅是无线领域,计算,存储,嵌入式处理等多方面均有实现。

Q16:PCIe协议真正速度是多少?

A16:目前1.1的标准是单LANE2.5Gbps线路速率,采用的是8B/10B的编码,所以有效数据是是2Gbps。

Q17:在使用中如何避免干扰?

A17:遵从相关的设计原则和布线原则,时钟线的隔离,收发之间的隔离。设计过程中的仿真,只要做到这些,PCIe是一种非常容易使用的。

Q18:PCIe的系统支持情况?还有CPU的占用有什么优点?

A18:目前多数的CPU已经支持PCIe,根复合体(类似北桥)提供了到PCIe的接口,另外现在也有PCIe的交换芯片提供多个PCIe设备的支持,PCIe是PCI标准的发展,原来的所有对PCI的操作均可以转移到PCIe上来。

Q19:请问PCI Express有那些成功的案例? 和有说服力的数据?

A19:PCIe已经被除台式机之外的许多系统采用,PCI-SIG有众多的追随着,我们相信会有越来越多的产品采用PCIe,当然原有的PCI的产品也不可能一下子就消失,只是系统平台会首先采用PCIe,但客户的旧有投资和产品要得到延续和利用,所以我们相信PCIe的桥芯片产会有巨大的市场。


Q20:PCIe目前主要应用在计算机的显示接口上,以后会不会用到更多的产品上?

A20:答案是肯定的,而且我们目前也见到了更多的产品采用了PCIe实现处理器芯片间的通讯,在嵌入式领域,也有许多的产品采用了PCIe的总线,ATCA的架构中也明确定义了PCIe这种背板传送方式。

Q21:PCIe与DVI之间目前是否已有转换器或转换方法?

A21:DVI全称是DIGITAL VISUAL INTERFACE是主要用于显示的一个接口,而PCI主要是用于处理器之间以及处理器与外设的一些接口,比如一些显卡芯片,和主板是通过PCIe的接口,和显示器是通过DVI的接口。这不是一个桥芯片所能实现的。使用DVI接口的优势是传输速度快,画面清晰,因为减少了原来用VGA的A/D,D/A转换,避免了信号的损失。

Q22:PCIe是最高等级,为什么要将高速的PCIe转换到PCI-X和PCI等这些慢速等级?

A22:从技术的角度来讲,我们当然要选择最高的速率,最佳的性能的设备,但是在应用的过程当中,所有的客户都要考虑保护他已经投资的设备,这其中包括已有的价格因素,如果不用之前的投资的设备,这是一个大的浪费,从任何的技术角度来讲,我们在设计一个标准的时候,都要考虑到它的延续性和继承性,要对已有的设备进行一个重复的使用。但是当旧的设备已经到了使用寿命的时候,PCIe就会是唯一的技术,就不需要考虑兼容了。

Q23:PCIe的差分线能最多能走多长?

A23:具体到PCIe的布线,可能会依赖很多的因素,包括PCB板的材质和制造工艺,PIE是一个高速的差分信号,其它的时钟信号和收发总线会对相邻的总线产生干扰,这些因素会影响到布线的长度,在我们的芯片手册里面,对布线有一个非常详细的表述,您可以参考我们相关的文档,每条差分的线宽也会有比较详细的要求,在具体的PCB布板结束之后,建议您用相应的仿真工具做一下仿真,看看仿真的结果是否可以满足您的设计要求。

Q24:PCIe可不可以即插即用?

A24:PCIe是完全可以做到即插即用的,这也就是说为什么PCIe的设备最多的是应用在PC和服务器的领域里面,它的特性和前一代的标准PCI和PCI/X是完全一样的。

来源: 欲了解更多精彩研讨会技术Q&A,请登录:


最新视频
欧姆龙工件整体的温度均一化 | 独特算法和FB功能块使所有设置自动化,调节时间减少80%   
工件整体的温度均一化 | 欧姆龙独特温控技术抑制工件偏差,提高产品质量   
研祥智能
施耐德电气EAE
魏德米勒麒麟专题
魏德米勒
专题报道
《我们的回答》ABB电气客户故事
《我们的回答》ABB电气客户故事 ABB以电气问题解决专家之志,回答未来之问。讲述与中国用户携手开拓创新、引领行业发展、推动绿色转型的合作故事,共同谱写安全、智慧和可持续的电气化未来。
企业通讯
限时秒杀|12月24日上午10点,研祥周三购小程序IPC-310准系统低至三位数!
限时秒杀|12月24日上午10点,研祥周三购小程序IPC-310准系统低至三位数!

12月24日上午10点,研祥周三购小程序IPC-310准系统低至三位数!

研祥疯狂星期三 大厂正货底价
研祥疯狂星期三 大厂正货底价

此活动每月定期举办一次,于其中一个周三的上午10点至11点限时开启。在此期间,研祥旗下多款经典爆款产品,包括高性能工业计

在线会议
热门标签
PCI

社区