|
◆ AGP與PCI終將走入歷史
在電腦匯流排的演進歷史中，歷經了80年代的ISA架構(16bit@8.33Mhz)、90年代的PCI架構(32bit@33Mhz)與為了符合顯示卡需求的AGP架構(32bit@66Mhz)，對於目前週邊擴充卡與顯示卡大量的資料傳輸，如今這些擴充介面的傳輸架構已經越來越不敷使用，為了解決頻寬不足的問題，由Intel主導的3GIO(Third
Generation I/O Architecture：第三代輸出入架構)，結合了ATi、AMD、IBM、HP、Microsoft、TI等公司所組成的PCI-SIG(PCI
Special Interest Group)組織，於西元2002年4月17日宣布下一世代的匯流排架構正式命名為PCI
Express，並且預計從2004年中開始，循序漸進的取代目前的AGP與PCI架構。
AGP與PCI即將走入歷史
◆ 第三代PCI
Express匯流排登場：
比起目前的PCI架構看來，PCI介面與所有的週邊資料傳輸，只能通過一條主要幹道來共同分享133MB/s的頻寬來傳送到南橋晶片，資料傳輸完全以先後順序排列，如果遇到較大的資料，很容易電腦系統就會讓速度變慢，像是Serial-ATA裝置或是Gigabit
LAN等高速傳輸...等裝置，在PCI架構下效能可就大打折扣。而與北橋連結的繪圖卡AGP匯流排，以最新的AGP
8X來看，資料寬度為32bits、頻率為533MHz，則可提供最高2.1GB/s的資料頻寬，不過對於日趨龐大的資料處理，AGP架構也勢必面臨改朝換面。
有別於PCI匯流排多點下傳(Multi-Drop)平行匯流排技術，PCI
Express引進交換式(Switch)點對點序列傳輸技術(Peer-to-Peer)，PCI
Express在資料傳輸的實體層則是由一組單工通道(Lane)組成發送端(Tx)與接收端(Rx)，每組PCI
Express都獨立使用自己的通道與南橋晶片傳輸，不再是共用匯流排的架構，不但免去資料傳輸互相干擾的問題，而且每個資料都有第一優先處理的特權，因此單就PCI
Express傳輸的架構而言，就比傳統的PCI要來得快上許多。目前在PCI Express初期版本單一通道的傳輸速度可達250MB/s，並且我們在單一通道的場合稱為PCI
Express x1(一組Lane的意思)，傳輸頻寬為1x250=250MB/s。
PCI Express有單獨的通道傳輸
為了涵蓋各階層領域的傳輸頻寬需求，目前的PCI Express規劃有x1、x2、x4、x8、x16、x32...等，每種規格有不同的腳座設計，因此外觀長度上就會不同，而北橋晶片與繪圖顯示卡的部分則以PCI
Express x16規格起跳，傳輸頻寬高達4GB/s，接近目前AGP 8X 2.1GB/s的一倍，各位可能在想4GB/s已經是一個驚人的數字，但其實上未來的規劃中，PCI
Express還可以運行全雙工模式，由於PCI Express擁有一對兩組專用收發端， 每一條專用收發端只作單向傳輸，故此其速度即可再增加一倍，因此在全雙工的PCI
Express x16規格中，傳輸頻寬可達8GB/s。
每種PCI Express有不同的腳座
模式 |
全雙工頻寬 |
單工頻寬 |
x1 |
500MB/s |
250MB/s |
x2 |
1GB/s |
500MB/s |
x4 |
2GB/s |
1GB/s |
x8 |
4GB/s |
2GB/s |
x16 |
8GB/s |
4GB/s |
x32 |
16GB/s |
8GB/s |
AGP
8X |
N/A |
2.1GB/s |
PCI |
N/A |
133.3MB/s |
ISA |
N/A |
8.33MB/s |
此外PCI Express架構除了傳輸頻寬大、應用範圍廣的特點外，其電氣特性不但設計體積較小，成本也降低許多，因此PCI
Express還設計了行動裝置使用的PCI Express Mini Card與PCI Express
Card規格，分別用來取代目前的Mini PCI介面與CarBus PCMCIA介面。另外PCI Express並且支援熱插拔控制功能，它們可以在開機的情況下，不需打開機殼便插入或拔除，可大幅減少停機維修時間，對伺服器維護提供相對的長期保證，這與PCI-X不同，後者需要數量眾多的場效電晶體(FET)和主動式外部控制器才能達到隔絕的效果。此外PCI
Express還支援電源管理、先進錯誤回報、虛擬通道...等技術，功能設計上比過去的PCI與AGP架構先進許多。因此我們可以預見，PCI
Express的出現不但即將取代並一統現有的AGP與PCI架構，甚至也涵蓋了高階伺服器市場的PCI-X
266與PCI-X 533，將目前電腦的匯流排架構帶入另一項新的紀元。
PCI Express也有行動裝置的解決方案
◆ PCI Express的近程與展望：
從PCI Express的推廣時程看來，2004年將會是PCI與AGP轉入PCI Express架構過渡的一年，雖然目前許多電腦廠商的PCI
Express硬體週邊產品已經邁入最後的階段，不過電腦使用者手上的還是絕大多數的PCI與AGP架構產品，因此PCI
Express的第一次呈現應該是與現有PCI共存的型態，提供PCI Express x1與PCI讓使用者選擇使用，緊接著將是繪圖顯示卡使用的PCI
Express x16的出現，並與AGP共存或轉接卡的方式進行過渡汰換的階段，最後再進行全面的取代與下一代PCI
Express的推廣工作。當然為了迎接第三代匯流排的時代~PCI Express的來臨，SiS矽統科技也已經做好萬全的準備，即將陸續開始提供PCI
Express相關晶片產品，在下一篇的SiS晶片玩家專欄中，將為讀者介紹SiS科技即將推出支援PCI
Express的晶片產品與規劃藍圖，敬請讀者拭目以待。
- PCI-SIG簡介：PCI-SIG組織成立於1992年，成立宗旨在於制定與管理PCI標準。該組織目前擁有超過900個會員，已將PCI規格的擁有權與管理權賦予發展團體。理事會成員共有9人，由會員推舉出，負責該組織之運作。目前該組織主席由Microsoft擔任，總經理為IBM，其他各理事會員為AMD、HP、Intel、LSI
Logic、Phoenix、Sever Works、TI與VTM等。PCI-SIG所賦予的責任包括：
維持所有PCI修正版與追加版的相容性。協助PCI成為業界標準並延續PCI架構在市場上之壽命。確保PCI規格之單純性、簡易性與穩定性以支援該規格的原設計理念。
- 對於支援PCI Express SiS晶片組的產品有進一步的興趣，可以到SiS網站（http://www.sis.com.tw/）查詢。
|
