[计算机]总线系统架构

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1、PCIExpress总线系统架构<< 什么是SATAII 

2、 CMOS放电的种种硬件方法 >>  发布日期：2008-5-2121:26:16  浏览：[198]  评论：[0]字体：大 中 小  　　在上一篇我们了解了PCIExpress总线的产生和技术优势，但要真正理解PCIExpress总线技术的优越性还得从其结构本身说起，所以本篇就要全面介绍PCIExpress总线的结构。　　一、总体系统架构　　在正式了解PCIExpress串行链接物理和逻辑结构前，先来看一下PCIExpress系统架构的方框图。你可以看到PCIExpress连接器已被移植到系统中的各个不同部

3、分，为将来的高速设备提供连接点。　　PCIExpress的基本结构包括根组件（RootComplex）、交换器（Switch）和各种终端设备（Endpoint）。根组件可以集成在北桥芯片中，用于处理器和内存子系统与I/O设备之间的连接，而交换器的功能通常是以软件形式提供的，它包括两个或更多的逻辑PCI到PCI的连接桥（PCI-PCIBridge），以保持与现有PCI兼容。当然，像PCIExpress-PCI的桥设备也可能存在。在PCIExpress架构中的新设备是交换器（Switch），它取代了现有架构中的I/O桥接器，用来为I/O总线提供输出端。交换器支持在不同终端设

4、备间进行对等通信。下图1就是PCIExpress1.0的拓扑结构图。 　　为了便于与现行的PCI总线结构进行有效对比，现把两种总线的桌面系统架构并列于下图2中。 　　在图中现有的PCI架构中，用于显卡的接口为AGP，而新的PCIExpress架构中以PCIExpress取代了，现有CPI架构I/O桥接器中的PCI/PCI-X桥接器在PCIExpress架构中全部以Switch交换器取代，增加了一些PCIExpress总线接口用于与终端设备连接，当然为了保持与现有PCI兼容，在第一版PCIExpress架构中仍保留CPI接口。 　　PCIExpress总线技术将全面应用于

5、桌面/移动和服务器系统中，但各自的体系结构不完全相同，如图3左图所示的是桌面机和移动笔记本电脑中使用PCIExpress总线的系统架构，而图3右图所示的是服务器和工作站中使用PCIExpress总线的系统架构。除此之外，在网络中同样可以以使用PCIExpress总线技术进行通信，结构图如图4所示。 　　从图3中的两个应用架构比较可以看出，PCIExpress总线技术在服务器和工作站中的应用更为彻底，在服务器/工作站中除了内存子系统与芯片组之间的通信外，其它都是采用PCIExpress总线来与芯片连接的，而在桌面机中在目前来说还主要是取代显卡中的AGP总线和其它PCI板卡

6、，如网卡，至于硬盘和外设接口都仍是采用相应的总线接口直接与芯片组连接。   　　从图中可以看出，PCIExpress总线在网络中的应用也是浅３沟椎模四诖孀酉低惩猓负跛械耐馍杓澳谥冒蹇ǘ际侵苯踊蛘呒浣油ü齈CIExpress总线与芯片组连接的。 　　综上所述，目前来说PCIExpress总线主要还是先从服务器、工作站和网络设备得到彻底应用，在桌面机中主要以先取代AGP和部分PCI接口开始。 　　二、PCIExpress的体系结构 　　PCIExpress体系结构采用分层设计，就像网络通信中的七层OSI结构一样，这样利于跨平台的应用。 　　PCI-Express体系

7、结构如图5所示。它共分为四层，从下到上分别为：物理层（PhysicalLayer）、数据链路层（LinkLayer）、处理层（TransactionLayer）和软件层（SoftwareLayer）。图中的“S/W”和“Config/OS”均属于软件层。 　　PCIExpress的体系结构兼容于PCI地址结构模式，使得所有已有应用和驱动程序均不需作任何修改即可应用到新总线系统中。PCI-Express配置使用标准的PCI即插即用规格标准。下面对以上各层分别进行具体介绍。  　　1.物理层（PhysicalLayer） 　　物理层是最低层，它负责接口或者设备之间的链接，是

8、物理接口之间的连接，可对应于网络中OSI七层模式中的物理层来理解。 　　物理层决定了PCIExpress总线接口的物理特性，如点对点串行连接、微差分信号驱动、热拨插、可配置带宽等。初始的单一串行PCIExpress链接包含两个低电压微分驱动信号对（4线的接收和发送对）的双向连接，即“发送”和“接受”信号。数据时钟使用8/10b解码方式来达到相当高的数据速率（这一技术同时也在其它串行总线技术中，如InfiniBand和RapidIO），时钟信息直接被编码成数据流，比起分离信号时钟更好。。微分信号受两个不同方向的电压驱动，初始PCIExpre