Реклама

Наш канал:

Таненбаум Э.- Архитектура компьютера. стр.172

Сейчас предлагается несколько вариантов решения указанных проблем, но, скорее всего, победителем в конкурентной борьбе окажется технология PCI Express, которую активно продвигает Intel. Несмотря на название, она не имеет почти ничего общего с шиной PCI; более того — это вообще не шина. Тем не менее маркетологи решили не избавляться от названия «РС1» — благо, оно у всех на слуху. Некоторые ПК уже сейчас поддерживают эту технологию. Посмотрим, что она собой представляет.

Архитектура PCI Express

Суть технологии PCI Express заключается в замене параллельной шины с ее многообразием задающих и подчиненных устройств высокоскоростными двухточечными последовательными соединениями. Это решение знаменует собой окончательный отход от шинной топологии, реализованной в шинах ISA/EISA/PCI, и переход на топологию локальных сетей (особенно коммутируемых сетей Ethernet). Основная идея такова: по сути, ПК — это набор микросхем процессора, памяти и устройств ввода-вывода, которые необходимо соединить между собой. С учетом этого обстоятельства PCI Express выполняет роль универсального коммутатора, соединяющего микросхемы по последовательным каналам. Стандартная конфигурация PCI Express изображена на рис. 3.53.

Рис. 3.53. Стандартная компоновка системы PCI Express

Как видно из рисунка, процессор, память и кэш подключены к мосту традиционным способом. Новым элементом здесь является подключенный к мосту коммутатор (иногда он встраивается непосредственно в микросхему моста). Между каждой микросхемой устройства ввода-вывода, с одной стороны, и коммутатором, с другой, устанавливается двухточечное соединение. Любое такое соединение состоит из двух однонаправленных каналов — по одному в каждом из направлений между устройством и коммутатором. Каналы состоят из двух проводов (сигнального и заземляющего), что обеспечивает высокую помехозащищенность в ходе высокоскоростной передачи сигналов. Такая архитектура отличается от предыдущей большей унификацией и равноправием всех устройств.

Три основных момента отличают архитектуру PCI Express от архитектуры PCI. Два из них мы уже рассмотрели — это наличие централизованного комму татора, пришедшего на смену принципу многоотводной шины, и применение узких последовательных двухточечных соединений вместо широкой параллельной шины. Третье отличие меньше бросается в глаза. Концептуальная модель, на которой основана шина PCI, сводится к тому, что задающее устройство шины передает подчиненным устройствам команды на чтение слова или блока из нескольких слов. PCI Express основывается на другом принципе, предусматривающем отправку пакетов данных от одного устройства другому. Понятие пакета, состоящего из заголовка и полезной нагрузки, заимствовано из сетевых технологий. В заголовке содержится управляющая информация, а значит, отпадает потребность в многочисленных управляющих сигналах, которые играют важную роль при передаче по шине PCL Полезная нагрузка содержит непосредственно передаваемые данные. Таким образом, ПК, поддерживающий технологию PCI Express, напоминает сеть с коммутацией пакетов в миниатюре.