PCIE百科
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PCIE与PCI区别

2024-04-30 1294 0

PCIe是基于PCI的基础上演进而来的,所以,PCIe在很多地方都有PCI的影子。从软件角度看,基于PCI的驱动和软件几乎可以无缝移植到PCIe系统上来而不需要做任何改变。

PCI总线:传统并行架构

技术特性:

  • 功能定位:为显卡、声卡、网卡等扩展卡提供标准化主板接口
  • 版本演进:
    • 基础版:32位总线宽度,支持最多5个设备
    • PCI-X升级版:扩展至64位总线
  • 核心局限:
    • 带宽共享导致性能瓶颈
    • 最高传输速率仅133-533 MB/s
    • 不支持热插拔与高级电源管理

PCIe总线:革新性串行架构

技术突破:

  • 架构设计:采用点对点串行连接(类似网络拓扑),彻底解决带宽共享问题
  • 性能优势:
    • 单通道(x1)含4线(2发/2收),每周期传输1比特
    • 多通道配置(x2/x4/x8/x12/x16/x32)实现带宽阶梯式提升
    • 单通道速率从250 MB/s(1.0版)至数十GB/s(新版)
  • 功能增强:
    • 支持双向数据传输与热插拔
    • 内置交换机管理多设备独立连接
    • 提供等时传输与动态电源管理

Linux内核中pci的定义同样适用于PCIe(include /linux/pci.h)
而从硬件角度看,差异就非常大了。

  • Intel革了自己的命,推出了PCIe。最重要的一点是把并行传输改成了串行。
  • PCI是共享型总线,多个设备共享一条总线,这种情况下必然存在总线总裁。PCIe则是点对点连接,一个设备直接连接到另一个设备,不存在总线竞争和仲裁。
  • PCI总线上是单向传输,任意时刻只有一个方向的传输,PCIe则是任意时刻都可以双向传输。
  • PCI有很多的边带控制信号,如FRAME#, IRDY#, TRDY, STOP#等。PCIe总线上传输的都是基于包(packet),控制和其他处理都嵌入在包里。

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PCIE与PCI区别

PCI/PCI-X PCIe
总线 Up to 64bit 8bit
时钟 Up to 133MHz 2.5G/5G/8G/16G
传输速度 Up to 1066Mb/s 250Mb/s(单lane单向 @ Gen1)
传输模式 单向并行 双向串行
总线类型 共享 点对点
边带信号 有 无

PCI与PCIe核心参数对比

参数 PCI PCIe
总线类型 并行 串行
传输方向 单向 双向
带宽分配 共享 独占
连接器尺寸 较大 紧凑
等时传输 不支持 支持
带宽扩展性 固定 可扩展(通过多通道配置)
电源管理 基础 高级
传输速率 133-533 MB/s 单通道250MB/s起,多通道达GB级
最大设备数 5 32
拓扑结构 共享总线 点对点/交换拓扑
热插拔支持 否 是
Gen1 单lane的PCIe的带宽为什么不是2500M / 8=312.5MB呢?

PCIe Switch相当于PCI总线中的什么?

基于PCI开发的软件能否运行在PCIe上?

可以。

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