PCI-E 2.0是什么

PCI-E 2.0全稱(chēng)PCI-Express2.0，是新的總線(xiàn)和接口標(biāo)準(zhǔn)，它原來(lái)的名稱(chēng)為“3GIO”，是由英特爾提出的，很明顯英特爾的意思是它代表著下一代I/O接口標(biāo)準(zhǔn)。

目前最新的版本為PCI-E 3.0，也有還未退市的PCI-E(即1.0版)。2.0比1.0帶寬提高一倍，而3.0比2.0版帶寬又提升一倍，為5GHz x4。

PCI Express 2.0規(guī)范的主要在數(shù)據(jù)傳輸速度上做出了重大升級(jí)，即從以前的2.5Gbps總線(xiàn)頻率翻倍至5.0Gbps，這也就是說(shuō)以前PCIExpress 2.0 x16接口能夠翻番達(dá)到驚人的16GB/s總線(xiàn)帶寬(1GB/s=8Gbps)。

PCI Express 2.0的重要升級(jí)部分：

1、重點(diǎn)是PCI Express總線(xiàn)頻率提升：每條串行線(xiàn)路的數(shù)據(jù)傳輸率從2.5Gbps翻番至5Gbps，帶寬也隨之翻倍。

2、可更好地支持未來(lái)高端顯卡，即使功耗達(dá)到225W或者300W也只需PCI Express單獨(dú)供電即可。

3、新增“輸入輸出虛擬化”(IOV)技術(shù)，可以讓多臺(tái)虛擬機(jī)共享網(wǎng)卡等PCI設(shè)備。

4、PCI-E線(xiàn)纜子規(guī)范可讓PCI設(shè)備通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化銅纜線(xiàn)接入計(jì)算機(jī)，而且每條線(xiàn)路的速度都能達(dá)到2.5Gbps，適用于為高端服務(wù)器加入多塊網(wǎng)卡作為輸入輸出擴(kuò)展模塊等場(chǎng)合。

5、最后是代號(hào)“Geneseo”的長(zhǎng)期規(guī)劃。該技術(shù)與Intel、IBM等業(yè)界巨頭合作開(kāi)發(fā)，可讓圖形處理單元、加密處理單元等協(xié)處理器更好地與中央處理器機(jī)密相連。

6、對(duì)動(dòng)態(tài)鏈路速度和鏈路寬度管理、以及活動(dòng)狀態(tài)電源管理(ASPM)進(jìn)行相關(guān)改進(jìn)。

技術(shù)原理

PCI Express 2.0的基礎(chǔ)技術(shù)沿襲了上一代1.0版本的技術(shù)，即都采用高速串行總線(xiàn)技術(shù)，依靠高頻率來(lái)獲得高性能，因此PCIExpress也一度被人們稱(chēng)為“串行PCI”。由于串行傳輸抗干擾能力很強(qiáng)，容易達(dá)到較高的頻率，再加上差分信號(hào)技術(shù)的輔助，PCIExpress更容易達(dá)到較高的傳輸頻率，其中PCI Express 1.0總線(xiàn)頻率為2.5GHz，2.0版進(jìn)一步提升到了5GHz。

PCI Express采用全雙工運(yùn)作模式，基本的PCIExpress擁有4根傳輸線(xiàn)路，其中2線(xiàn)用于數(shù)據(jù)發(fā)送，2線(xiàn)用于數(shù)據(jù)接收，發(fā)送數(shù)據(jù)和接收數(shù)據(jù)可以同步進(jìn)行，相比之下，并行體系的PCI總線(xiàn)在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)只能做單向數(shù)據(jù)傳輸，效率只有PCIExpress的1/2，加之PCIExpress采用8b/10b編碼的內(nèi)嵌時(shí)鐘技術(shù)，時(shí)鐘信息被直接寫(xiě)入數(shù)據(jù)流中，這比PCI總線(xiàn)更能有效地節(jié)省傳輸通道，提高傳輸效率。另外，PCIExpress沒(méi)有沿用傳統(tǒng)地共享式結(jié)構(gòu)，它采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)工作模式(Peer toPeer，也被簡(jiǎn)稱(chēng)為P2P)，每個(gè)PCI設(shè)備都有自己的專(zhuān)用傳輸線(xiàn)路，這樣就無(wú)需向整條總線(xiàn)申請(qǐng)帶寬，可避免多個(gè)設(shè)備爭(zhēng)搶帶寬的問(wèn)題，而在共享結(jié)構(gòu)的PCI系統(tǒng)中卻經(jīng)常會(huì)發(fā)生多個(gè)設(shè)備爭(zhēng)搶帶寬的情況。

由于傳輸頻率提高了一倍，PCI Express2.0也就擁有了翻倍的效能，如一條X16圖形插槽可提供高達(dá)16GB/s的傳輸性能，可以很好地滿(mǎn)足高階圖形卡、協(xié)處理器加速卡等數(shù)據(jù)密集設(shè)備地需要。而除速度方面的提升以外，PCIExpress 2.0也帶來(lái)了一些新的技術(shù)特性，例如PCI Express2.0新增動(dòng)態(tài)連接功能，系統(tǒng)可以根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)、連續(xù)地調(diào)整總線(xiàn)的速度，達(dá)到降低功耗的目的，這一功能對(duì)于節(jié)電至上的移動(dòng)設(shè)備來(lái)說(shuō)尤其有用。而如果傳輸負(fù)載增加，軟件可以及時(shí)調(diào)整PCIExpress 2.0的配置，使其工作在較高的頻率上，以保證系統(tǒng)性能不會(huì)遭受影響。其次，PCI Express2.0規(guī)范具有訪(fǎng)問(wèn)控制功能，在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的數(shù)據(jù)傳輸中，軟件可以對(duì)互連的包路由進(jìn)行控制，防止黑客通過(guò)欺騙或數(shù)據(jù)重新路由的手段來(lái)竊取數(shù)據(jù)。

PCI Express 2.0保持對(duì)現(xiàn)行1.0/1.1規(guī)范的兼容，舊的PCI Express擴(kuò)展卡依然可以在PCI Express2.0規(guī)范的系統(tǒng)中正常運(yùn)行。同樣，PCI Express 2.0擴(kuò)展設(shè)備也可以工作在1.0的體統(tǒng)中，只不過(guò)此時(shí)設(shè)備必須工作在1.0兼容模式下。