串行总线技术发展概览

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1、串行总线技术发展概览　　如今，串行技术已成为计算机总线的主导技术，无论磁盘接口、系统总线、芯片互联还是诸如USB、IEEE1394等外部总线，无一例外引入了串行技术以提高性能，传统的并行总线技术纷纷被淘汰。而这股潮流并不会很快停滞，内存及前端串行总线成为新的发展方向。　　凭借速度快、发展潜力大的优势，串行总线在短短数年内几乎全盘取代了传统的并行技术，成为计算机系统的绝对主导。这场技术革命波及所有与总线相关的领域，如外部总线中的USB与IEEE1394；而计算机内部总线受到的影响远甚于前者，比如串行ATA适时出现，AMD推出的HyperTra

2、nsport总线。　　不过，最轰轰烈烈的革命应该是PCIExpress——它的出现宣告PCI时代的终结，从此计算机的系统总线开始迈入一个全新的时代。而且，这场串行革命并没有就此终结，无论串行ATA、HyperTransport还是PCIExpress，都在朝着更高的目标发展。　　同时，基于串行原理的新技术也不断提出，FB-DIMM串行内存和正在讨论中的串行前端总线便是当前的两大热点。　　三大串行总线继续前行　　作为串行总线的三驾马车，串行ATA、HyperTransport与PCIExpress在PC中居于核心地位，三者分别主管磁盘系统、芯

3、片级互联以及作为系统总线，在成功接替原有的并行技术之后，这三大串行总线并没有因此停步不前，而是朝向更高的方向迈进。串行ATA2.0、HyperTransport2.0以及PCIExpress2.0都开始普及或被提上日程，串行系统因此变得更为成熟，高速性也获得充分体现。　　串行ATA2.0登台亮相　　第一代串行ATA可以提供150MB/s的传输带宽，对目前的IDE硬盘而言这个数字应该是够用的，毕竟现在的IDE硬盘内部传输率仍未突破100MB/s，平均传输速度多在30MB/s～50MB/s，150MB/s的接口带宽是相当宽裕的，进一步向上提升并

4、不是非常必要。　　不过，朝向串行ATA2.0的过渡并没有因此受影响。相比1.0版本，串行ATA2.0将速度提升到300MB/s，照现在硬盘技术的发展速度来看，串行ATA2.0满足未来5年的应用需求没有任何问题！不过，业界转向串行ATA2.0并非因为它的高带宽，而是受到该标准所附带的其他技术的吸引，其中最主要的应该是时下火热的“本机命令队列”(NativeCommandQueuing，NCQ)功能。　　我们知道，常规IDE硬盘的读写操作顺序都是依照指令顺序进行的，先到达的指令先处理，后到的指令后处理，但各个指令操作的磁盘区域往往是不连续的，在

5、读写过程中磁头必须频繁调整，效率不高。其实，SCSI系统很早就引入了一项名为NCQ的优化机制，该机制可对磁盘的读写命令作重新安排，最终达到磁头移动距离最短、读写效率最优的目的。这项技术在实际中发挥了积极的作用，而串行ATA2.0也因此将其引入，这样，串行ATA2.0磁盘系统便具有了对读写命令队列作优化的能力，进而将有效提升实际效能。　　首先引入NCQ功能的应该是Intel的i915/925X系列芯片组，但它们都只是在串行ATA1.0基础上加入该功能。首款可支持串行ATA2.0的是NVIDIA的nForce4芯片组，Intel的i945/95

6、5X以及VIA的新一代产品也都将支持串行ATA2.0。而硬盘厂商对串行ATA2.0也态度积极，但由于硬盘控制器厂商未做好准备，各硬盘厂商只能在产品中实现“串行ATA1.0+NCQ”的过渡组合，完全符合串行ATA2.0规范的产品将在年底前推出，这样，串行ATA2.0应用可望在2006年正式展开。　　HyperTransport2.0成为主流　　HyperTransport是AMD为K8平台专门设计的高速串行总线。它的发展历史可回溯到1999年，原名为“LDT总线”(LightningDataTransport，闪电数据传输)。2001年7月，

7、这项技术正式推出，AMD同时将它更名为HyperTransport。随后，Broadcom、Cisco、Sun、NVIDIA、ALi、ATI、Apple、Transmeta等许多企业均决定采用这项新型总线技术，而AMD也借此组建HyperTransport开放联盟，从而将HyperTransport推向产业界。　　在基础原理上，HyperTransport与PCIExpress非常相似，都是采用点对点的单双工传输线路，引入抗干扰能力强的LVDS信号技术，命令信号、地址信号和数据信号共享一个数据路径，支持DDR双沿触发技术等等，但两者在用途上

8、截然不同——PCIExpress作为计算机的系统总线，而HyperTransport则被设计为两枚芯片间的连接，连接对象可以是处理器与处理器、处理器与芯片组、芯片组的南北桥、路由