Типи pci. Що таке шина PCI

Отже, переходимо до найцікавішого. Що ж знаходиться сьогодні всередині більшості наших комп'ютерів? Звичайно, шина PCI. Інше питання, чому саме ця шина. Спробуємо розібратися.

Отже, розробка шини PCI почалася навесні 1991 як внутрішній проект корпорації Intel (Release 0.1). Фахівці компанії поставили собі за мету розробити недороге рішення, яке дозволило б повністю реалізувати можливості нового покоління процесорів 486/Pentium/P6 (ось уже половина відповіді). Особливо наголошувалося, що розробка проводилася "з нуля", а не була спробою встановлення нових "латок" на існуючі рішення. В результаті шина PCI з'явилася в червні 1992 (R1.0). Розробники Intel відмовилися від використання шини процесора та ввели ще одну "антресольну" (mezzanine) шину.

Завдяки такому рішенню шина вийшла, по-перше, процесоро-незалежною (на відміну від VLbus), а по-друге, могла працювати паралельно з шиною процесора, не звертаючись до неї за запитами. Наприклад, процесор працює собі з кешем або системною пам'яттю, а в цей час мережею на вінчестер пишеться інформація. Просто чудово! Насправді, ідилії, звичайно, не виходить, але завантаження шини процесора знижується здорово. Крім того, стандарт шини був оголошений відкритим та переданий PCI Special Interest Group, яка продовжила роботу з удосконалення шини (нині доступний R2.1), і в цьому, мабуть, друга половина відповіді на питання "чому PCI?"

Основні можливості шини є наступними.

Під час створення шини у її архітектуру було закладено передові технічні рішення, дозволяють підвищити пропускну спроможність.

Шина підтримує метод передачі, званий "linear burst" (метод лінійних пакетів). Цей метод передбачає, що пакет інформації зчитується (або записується) "одним шматком", тобто адреса автоматично збільшується для наступного байта. Природним чином при цьому збільшується швидкість передачі даних за рахунок зменшення числа адрес, що передаються.

Шина PCI є черепахою, на якій стоять слони, що підтримують "Землю" - архітектуру Microsoft/Intel Plug and Play (PnP) PC architecture. Специфікація шини PCI визначає три типи ресурсів: два звичайних (діапазон пам'яті та діапазон вводу/виводу, як їх називає компанія Microsoft) та configuration space - "конфігураційний простір".

Конфігураційний простір складається з трьох регіонів:

• заголовка, незалежного від пристрою (device-independent header region);
• регіону, який визначається типом пристрою (header-type region);
• регіону, який визначається користувачем (user-defined region).

У заголовку міститься інформація про виробника та тип пристрою - поле Class Code (мережевий адаптер, контролер диска, мультимедіа тощо) та інша службова інформація.

Наступний регіон містить регістри діапазонів пам'яті та введення/виводу, які дозволяють динамічно виділяти пристрої область системної пам'яті та адресного простору. Залежно від реалізації системи конфігурація пристроїв виробляється або BIOS (у разі виконання POST - power-on self test), або програмно. Базовий регістр expansion ROM аналогічно дозволяє відображати ROM у системну пам'ять. Поле CIS (Card Information Structure) використовується картами cardbus (PCMCIA R3.0). З Subsystem vendor/Subsystem ID все зрозуміло, а останні 4 байти регіону використовуються для визначення переривання та часу запиту/володіння.

Шина розширення – комп'ютерна шина, яка використовується на системній карті комп'ютерів або промислових контролерів, для додавання пристроїв (плат) до комп'ютера. Є кілька видів:

ISA - 8 і 16-розрядна, використовувалася в перших персональних комп'ютерах

VL-bus - шина, розроблена на зміну шині ISA, на противагу MCA

MCA - мікроканальна архітектура, розроблена IBM, для комп'ютера IBM PS/2

PCI – шина, розроблена Intel, для процесорів Pentium

AGP - варіант PCI, що використовується для відеокарт

PCI Express – сучасна шина, яка прийшла на зміну PCI

PCI (англ. Peripheral component interconnect, дослівно – взаємозв'язок периферійних компонентів) – шина вводу/виводу для підключення периферійних пристроїв до материнської плати комп'ютера.

Стандарт на шину PCI визначає:

фізичні параметри (наприклад, роз'єми та розведення сигнальних ліній);

електричні параметри (наприклад, напруги);

логічну модель (наприклад, типи циклів шини, адресацію на шині).

Розвитком стандарту PCI займається організація PCI Special Interest Group.

PCI-пристрої з точки зору користувача самоналаштовуються (Plug and Play). Після старту комп'ютера системне програмне забезпечення обстежує конфігураційний простір PCI кожного пристрою, підключеного до шини, та розподіляє ресурси.

Кожен пристрій може вимагати до шести діапазонів в адресному просторі пам'яті PCI або в адресному просторі введення-виводу PCI.

Крім того, пристрої можуть мати ПЗУ, що містить код для процесорів x86 або PA-RISC, Open Firmware (системне ПЗ комп'ютерів на базі SPARC і PowerPC) або драйвер EFI.

Налаштування переривань здійснюється системним програмним забезпеченням (на відміну від шини ISA, де налаштування переривань здійснювалося перемикачами на карті). Запит на переривання на шині PCI передається за допомогою зміни рівня сигналу однією з ліній IRQ, тому є можливість роботи декількох пристроїв з однією лінією запиту переривання; зазвичай системне ПЗ намагається виділити кожному пристрою окреме переривання збільшення продуктивності.

PCI-X 1.0 – розширення шини PCI64 з додаванням двох нових частот роботи, 100 та 133 МГц, а також механізму роздільних транзакцій для покращення продуктивності при одночасної роботі кількох пристроїв. Як правило, назад сумісна з усіма 3.3В та універсальними PCI-картами.

PCI-X карти зазвичай виконуються в 64-біт 3,3 У форматі і мають обмежену зворотну сумісність зі слотами PCI64/66, а деякі PCI-X карти - в універсальному форматі та здатні працювати (хоча практичної цінності це майже не має) у звичайному PCI 2.2/2.3.

У складних випадках для того, щоб бути повністю впевненим у працездатності комбінації з материнської плати та карти розширення, треба подивитися таблиці сумісності (compatibility lists) виробників обох пристроїв.

PCI-X 2.0 – подальше розширення можливостей PCI-X 1.0; додано частоти 266 та 533 МГц, а також - корекція помилок парності при передачі даних (ECC). Допускає розщеплення на 4 незалежні 16-бітні шини, що застосовується виключно у вбудовуваних та промислових системах; сигнальна напруга знижено до 1,5, але збережена зворотна сумісність роз'ємів з усіма картами, що використовують сигнальне напруга 3,3 В.

В даний час для непрофесійного сегмента ринку високопродуктивних комп'ютерів (потужних робочих станцій і серверів початкового рівня), в яких знаходить застосування шина PCI-X, випускається дуже мало материнських плат за допомогою шини. Прикладом материнської плати такого сегмента є ASUS P5K WS Платформа для робочих станцій з підтримкою PCI-X. У професійному сегменті застосовується в RAID контролерах SSD накопичувачах під PCI-E. PCI Express, або PCIe, або PCI-E (також відома як 3GIO for 3rd Generation I/O; не плутати з PCI-X і PXI) - комп'ютерна шина, що використовує програмну модель шини PCI та високопродуктивний фізичний протокол, заснований на послідовній передачі даних .

Розвитком стандарту PCI Express займається організація PCI Special Interest Group.

На відміну від шини PCI, що використовувала для передачі даних загальну шину, PCI Express, в загальному випадку, є пакетною мережею з топологією типу зірка, пристрої PCI Express взаємодіють між собою через середовище, утворене комутаторами, при цьому кожен пристрій безпосередньо пов'язаний з'єднанням типу точка- точка з комутатором.

Крім того, шиною PCI Express підтримується:

гаряча заміна карток;

гарантована смуга пропускання (QoS);

керування енергоспоживанням;

контроль цілісності даних, що передаються.

Розробку стандарту PCI Express було розпочато фірмою Intel після відмови від шини InfiniBand. Офіційно перша базова специфікація PCI Express з'явилася у липні 2002 року.

Шина PCI Express націлена на використання лише як локальна шина. Оскільки програмна модель PCI Express багато в чому успадкована від PCI, існуючі системи та контролери можуть бути доопрацьовані для використання шини PCI Express заміною тільки фізичного рівня, без доопрацювання програмного забезпечення. Висока пікова продуктивність шини PCI Express дозволяє використовувати її замість шин AGP і тим більше PCI та PCI-X. Де-факто PCI Express замінила ці шини на персональних комп'ютерах.

Для підключення пристрою PCI Express використовується двонаправлене послідовне з'єднання типу точка-точка, зване лінією (англ. lane – смуга, ряд); це різко відрізняється від PCI, в якій всі пристрої підключаються до загальної 32-розрядної паралельної двонаправленої шини.

З'єднання (англ. link - зв'язок, з'єднання) між двома пристроями PCI Express і складається з однієї (x1) або декількох (x2, x4, x8, x12, x16 та x32) двонаправлених послідовно з'єднаних ліній. Кожний пристрій має підтримувати з'єднання, принаймні, з однією лінією (x1).

На електричному рівні кожне з'єднання використовує низьковольтну диференціальну передачу сигналу (LVDS), прийом і передача інформації проводиться кожним пристроєм PCI Express по окремих двох провідниках, таким чином, у найпростішому випадку, пристрій підключається до комутатора PCI Express лише чотирма провідниками.

Використання такого підходу має такі переваги:

картка PCI Express міститься і коректно працює в будь-якому слоті тієї ж або більшої пропускної спроможності (наприклад, карта x1 працюватиме в слотах x4 та x16);

слот більшого фізичного розміру може використовувати не всі лінії (наприклад, до слота x16 можна підвести провідники передачі інформації, відповідні x1 або x8, і все це буде нормально функціонувати; однак, при цьому необхідно підключити всі провідники живлення та заземлення, необхідні для слота x16) .

В обох випадках, на шині PCI Express буде використовуватися максимальна кількість ліній, доступних як карти, так і слота. Однак це не дозволяє пристрою працювати в слоті, призначеному для карток із меншою пропускною здатністю шини PCI Express. Наприклад, картка x4 фізично не поміститься у стандартний слот x1, незважаючи на те, що вона могла б працювати у слоті x4 з використанням лише однієї лінії. На деяких материнських платах можна зустріти нестандартні слоти x1 і x4, у яких відсутня крайня перегородка, таким чином, у них можна встановлювати карти більшої довжини, ніж роз'єм. При цьому не забезпечується живлення та заземлення виступаючої частини картки, що може призвести до різних проблем.

PCI Express пересилає всю керуючу інформацію, включаючи переривання через ті ж лінії, що використовуються для передачі даних. Послідовний протокол ніколи не може бути заблокований, таким чином затримки шини PCI Express цілком можна порівняти з такими для шини PCI (зауважимо, що шина PCI для передачі сигналу про запит на переривання використовує окремі фізичні лінії IRQ#A, IRQ#B, IRQ#C, IRQ # D).

У всіх високошвидкісних послідовних протоколах (наприклад, гігабітний Ethernet), інформація про синхронізацію повинна бути вбудована в сигнал, що передається. Фізично, PCI Express використовує метод канального кодування 8b/10b (8 біт в десяти, надмірність - 20%) для усунення постійної складової в переданому сигналі і для вбудовування інформації про синхронізацію в потік даних. У PCI Express 3.0 використовується економніше кодування 128b/130b з надмірністю 1,5%.

Деякі протоколи (наприклад, SONET/SDH) використовують метод, який називається скремблінг (англ. scrambling) для вбудовування інформації про синхронізацію в потік даних і для "розмивання" спектра сигналу, що передається. Специфікація PCI Express також передбачає функцію скремблінгу, але скремблінг PCI Express відрізняється від такого для SONET.

PCI Express 3.0 - У листопаді 2010 року було затверджено специфікації версії PCI Express 3.0. Інтерфейс має швидкість передачі даних 8 GT/s(Гігатранзакцій/с). Але, незважаючи на це, його реальна пропускна здатність все одно була збільшена вдвічі, порівняно зі стандартом PCI Express 2.0. Цього вдалося досягти завдяки більш агресивній схемі кодування 128b/130b, коли 128 біт даних, що пересилаються по шині, кодуються 130 бітами. PCI Express 2.0 має швидкість передачі даних 5 GT/s і схему кодування 8b/10b. При цьому збереглася сумісність із попередніми версіями PCI Express. За даними PCI-SIG, перші тести PCI Express 3.0 почнуться в 2011 році, засоби для перевірки сумісності для партнерів з'являться лише в середині 2011-го, а реальні пристрої лише в 2012-му. Компанія MSI стала першим у світі виробником, який випустив материнську плату з підтримкою стандарту PCI-3.0. Влітку 2011 Gigabyte офіційно представила материнську плату G1.Sniper 2, побудовану на чіпсеті Intel Z68 і підтримує інтерфейс PCI Express 3.0

PCI Express 4.0 – PCI Special Interest Group (PCI SIG) заявила, що PCI Express 4.0 може бути стандартизований до 2015 року. Він матиме пропускну здатність 16 GT/с чи більше, тобто. буде вдвічі швидше за PCIe 3.0.

WiFi модулі та інші подібні пристрої. Розробку даної шини розпочала компанія Intel у 2002 році. Зараз розробку нових версій цієї шини займається некомерційна організація PCI Special Interest Group.

На даний момент шина PCI Express повністю замінила такі застарілі шини як AGP, PCI та PCI-X. Шина PCI Express розташована в нижній частині материнської плати в горизонтальному положенні.

PCI Express – це шина, яка була розроблена на основі шини PCI. Основні відмінності між PCI Express та PCI лежать фізично. У той час як PCI використовує загальну шину, PCI Express використовується топологія типу зірка. Кожен пристрій підключається до спільного комутатора окремим з'єднанням.

Програмна модель PCI Express багато в чому повторює модель PCI. Тому більшість існуючих PCI контролерів можуть бути легко доопрацьовані для використання шини PCI Express.

Слоти PCI Express та PCI на материнській платі

Крім цього, шина PCI Express підтримує такі нові можливості, як:

• Гаряче підключення пристроїв;
• Гарантована швидкість обміну даними;
• Управління споживанням енергії;
• Контроль цілісності інформації, що передається;

Як працює шина PCI Express

Для підключення пристроїв шина PCI Express використовує послідовне двонаправлене з'єднання. При цьому таке з'єднання може мати одну (x1) або кілька (x2, x4, x8, x12, x16 та x32) окремих ліній. Чим більше таких ліній використовується, тим більшу швидкість передачі може забезпечити шина PCI Express. Залежно від кількості ліній, що підтримуються, розмір сорту на материнській платі буде відрізнятися. Існують слоти з однією (x1), чотирма (x4) та шістнадцятьма (x16) лініями.

Наочна демонстрація розмірів слота PCI Express

При цьому будь-який PCI Express пристрій може працювати в будь-якому слоті, якщо слот має таку ж чи більше ліній. Це дозволяє встановити PCI Express карту з гніздом x1 в слот x16 на материнській платі.

Пропускна здатність PCI Express залежить від кількості ліній та версії шини.

Приклади PCI Express пристроїв

Насамперед PCI Express використовується для підключення дискретних відеокарт. З моменту появи цієї шини всі відеокарти використовують саме її.

Відеокарта GIGABYTE GeForce GTX 770

Однак це далеко не все, що вміє шина PCI Express. Її використовують виробники інших комплектуючих.

Звукова карта SUS Xonar DX

SSD накопичувач OCZ Z-Drive R4 Enterprise

Шина PCI (Peripheral Component Interconnect), незважаючи на свій більш ніж солідний (за комп'ютерними мірками) вік, є основною шиною для підключення найрізноманітніших периферійних пристроїв до системної плати комп'ютера.

32-бітна шина PCI забезпечує можливість динамічного конфігурування підключених пристроїв, вона працює на частоті 33,3 МГц (пікова пропускна спроможність 133 Мбіт/с).

У серверах використовується її розширені варіанти PCI66 та PCI64 (32 біт/66 МГц та 64 біт/33 МГц відповідно), а також PCI-X – 64-бітна шина, прискорена до 133 МГц.

Іншими варіантами шини PCI є популярна в недавньому минулому графічна шина AGP та пара інтерфейсів для мобільних комп'ютерів: внутрішня шина mini-PCI та PCMCIA/Card Bus (16/32-розрядні варіанти інтерфейсу зовнішніх пристроїв, що допускають гаряче підключення периферії).

Незважаючи на широке поширення, час шини PCI (і її похідних) закінчується – на зміну їм йде (нехай і не так швидко, як хотілося б її розробникам) сучасна високопродуктивна шина PCI-Express.

Драйвер AMD Radeon Software Adrenalin Edition 19.9.2 Optional

Нова версія драйвера AMD Radeon Software Adrenalin Edition 19.9.2 Optional підвищує продуктивність у грі Borderlands 3 і додає підтримку технології корекції зображення Radeon Image Sharpening.

Накопичувальне оновлення Windows 10 1903 KB4515384 (додано)

10 вересня 2019 р. Microsoft випустила накопичувальне оновлення для Windows 10 версії 1903 - KB4515384 з низкою покращень безпеки та виправленням помилки, яка порушила роботу Windows Search та викликала високе завантаження ЦП.

Драйвер Game Ready GeForce 436.30 WHQL

Компанія NVIDIA випустила пакет драйверів Game Ready GeForce 436.30 WHQL, який призначений для оптимізації в іграх: "Gears 5", "Borderlands 3" та "Call of Duty: Modern Warfare", "FIFA 20", "The Surge 2" та "Code Vein» виправляє ряд помилок, помічених у попередніх релізах, і розширює перелік дисплеїв категорії G-Sync Compatible.

Драйвер AMD Radeon Software Adrenalin 19.9.1 Edition

Перший вересневий випуск графічних драйверів AMD Radeon Software Adrenalin 19.9.1 Edition оптимізовано для гри Gears 5.

Шина PCI

Роз'єм 32-розрядної PCI на материнській платі

Роз'єм 64-розрядної PCI Power Macintosh G4

Стандарт на шину PCI визначає:

• фізичні параметри (наприклад, роз'єми та розведення сигнальних ліній);
• електричні параметри (наприклад, напруги);
• логічну модель (наприклад, типи циклів шини, адресацію на шині).

Розвитком стандарту PCI займається організація PCI Special Interest Group.

Історія створення

Вікіпедія

Цей термін має й інші значення, див. PCI (значення) … Вікіпедія

Ця стаття має бути повністю переписана. На сторінці обговорення можуть бути … Вікіпедія

PCI Express (peripheral component interconnect express)- Системна шина вводу/виводу 3-го покоління, що раніше називалася 3GIO (3rd Generation I/O), що прийшла на зміну стандартній шині PCI і стала основним інтерфейсом зв'язку компонентів усередині комп'ютера. Шина PCI Express підтримує сумісність … Глосарій термінів побутової та комп'ютерної техніки Samsung

Шина розширення комп'ютерна шина, яка використовується на системній карті комп'ютерів або промислових контролерів, для додавання пристроїв (плат) до комп'ютера. Є кілька видів: Персональні комп'ютери ISA 8 і 16-розрядна, ... Вікіпедія

Шина даних – шина, призначена для передачі інформації. У комп'ютерній техніці прийнято розрізняти висновки пристроїв за призначенням: одні передачі інформації (наприклад, як сигналів низького чи високого рівня), інші повідомлення… … Вікіпедія