PCIE迈向未来第三代IO总线技术

核心提示：

统治下一个10年的第三代i/o总线技术
 
    ○ 高速i/o总线呼之欲出

    为什么我们的电脑系统需要高速的i/o总线系统呢？很多用户仍然对自己现有系统的性能表示满意，的确，在进行字处理、收发e-mail、电子表格等等简单的商业或internet应用方面，现有的系统仍然表现的应对自如。可是潜在的瓶颈早已经产生，个人pc日益成为一个数字娱乐中心，我们使用它来进行视频的编辑、复杂图像的生成、hdtv解码、高取样音频的捕捉和回放、以及运行很多电影级画质的3d游戏，很多流行的软件和程序要求更高速度的处理器、图形处理能力和更大更高速的存储系统，还有更快的网络连接，而这一切子系统数据的传输都需要硬件系统中存在高速的互联技术。

    而事实情况并没有那么乐观，与飞速发展的处理器频率相比，在计算机内部连接各种外部接口，担任数据传输重任的i/o（input/output）总线发展缓慢，在经历了isa向pci接口的重要转变一直到至今，pci总线都占据着pc个人电脑的主力位置，而从1992年诞生以来的pci，面对越来越快的i/o操作，早已经不能满足传输上日益增长的数据量的需求。

『 pci express已经成为下一代i/o技术的主导 』

    先甩开pci总线的是显示接口，由于3d图形在pc游戏中的引入，显示卡的发展进入了高速阶段，而显示卡与系统的数据交换也 先遇到了瓶颈，于是agp接口应运而生，它是为提高数据带宽而设计的总线结构，采用了与主板的芯片组直接相连、并进行点对点传输的方式，但是agp仍然是源于pci总线的，而且它不具通用和扩展性。另外除了agp接口，很多服务器和工作站中的高速硬盘和网络适配器也开始向66mz/64位的pci总线上转移，我们现在常用的usb/usb 2.0等等接口也不再通过pci总线。面对i/o接口的瓶颈问题，很多接口已经选择了别的技术方向，电脑i/o系统急需一个能一统江湖的标准，以满足日益增长的数据互联需要。

    为了应对这些问题，pci-express（以下简称pci-e）总线技术已经做好了替代的准备，作为未来电脑内部互连技术的主导，pci-e已经获得了业界的普遍认可。intel在 新发布的915/925主板系列中已经正式引入了pci-e总线，目前已经进入了pci向pci-e过渡的阶段。

    ○ 第三代i/o总线的发展历程

    其实对于i/o总线的发展，作为电脑业界的领导者intel早就有所计划，早在2001年的idf（intel开发者论坛）春季大会上，intel就推出了旨在取代pci总线连接内部芯片的第三代i/o技术，也就是3gio（third generation i/o）。根据intel的说法，3gio技术将会陪伴电脑走过下一个10年，它甚至可以工作在不同的物理介质下，比如铜介质、光纤介质等等。而在当时，很多与会的人员都对intel的这项新技术表示了怀疑。

    不过intel通过自己的实力打消了众人的疑虑，pci-sig（pci special interest group）组织在2001年8月初认可了arapahne标准（3gio的另一个名字）。intel的合作伙伴在那个时候已经有了康柏、dell、ibm、微软等重量级企业，业界的支持已经勿庸置疑。而到了8月底，amd以及其他21家厂商也匆匆加入了这个阵营，时间恰好赶在intel的秋季idf前。现在看来，intel和pci-sig的 大成就是让amd的加入，早期，intel认为hypertransport技术没有足够的先进特性满足未来的需要。但是amd很快就澄清了这一点，向大家表明hypertransport的先进性、以及和3gio在一个系统中共存的可能性，并很快公布了hypertransport的远景发展计划，提供更丰富的功能、更高的速度。

    到了2002年4月，pci-sgi和arapahoe工作组完成了3gio规范草稿，并正式更名为pci-express，分析家批评这个名字过于接近于pci-x 1.0/2.0（服务器、工作站用的连接方式），不过pci-sig并不认为这是个大问题。在2002年7月23日，pci-sig正式公布了pci express规范1.0版（目前 新的版本为1.1）以及相应的pci express电气规范（非pci-sgi成员都需要付费查看相关的技术资料和说明）。采用pci-express的芯片组和显卡在2003年末已经问世，到今年中期正式销售，第三代总线技术已经走到了我们身边。

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