Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Физический уровень и конструктивы PCI Express



Физический уровень интерфейса допускает как электрическую, так и оптиче­скую реализацию. Базовое соединение электрического интерфейса (xl) состоит из двух дифференциальных низковольтных сигнальных пар — передающей (сигналы РЕТрО, РЕТпО) и принимающей (PERpO, PERnO). В интерфейсе примене­на развязка передатчиков и приемников по постоянному току, что обеспечивает совместимость компонентов независимо от технологии их изготовления и сни­мает некоторые проблемы передачи сигналов. Для передачи используется само­синхронизирующееся кодирование, что позволяет достигать высоких скоростей передачи. Базовая скорость — 2,5 Гбит/с «сырых» данных (после кодирования 8В/10В) в каждую сторону, в перспективе планируются и более высокие скоро­сти. Для масштабирования пропускной способности возможно агрегирование сигнальных линий (сигнальных пар в электрическом интерфейсе) по одинаково­му числу в обоих направлениях. Спецификация рассматривает варианты соеди­нений из 1, 2, 4, 8, 12, 16 и 32 линий (обозначаются как xl, х2, х4, х8, х12, х16 и х32); передаваемые данные между ними распределяются побайтно. Таким об­разом достижима скорость до 32 х 2,5 = 80 Гбит/с, что примерно соответствует пиковой скорости 8 Гбайт/с. Во время аппаратной инициализации в каждом со­единении согласуются число линий и скорость передачи; согласование выпол­няется на низком уровне без какого-либо программного участия. Согласован­ные параметры соединения действуют на все время последующей работы.

Обеспечение «горячего» подключения на физическом уровне PCI Express не требует каких-либо дополнительных аппаратных затрат, поскольку двухточеч­ное соединение не затрагивает «лишних» участников. Безопасная коммутация сигналов не требуется, возможности подключаемого устройства никак не влия­ют на режимы работы остальных устройств.

Малое число сигнальных контактов интерфейса дает большую свободу в выбо­ре конструктивных реализаций PCI Express:

♦ соединение компонентов в пределах платы;

♦ слоты и карты расширения в конструктивах PC/AT и АТХ;

♦ внутренние и внешние карты расширения мобильных ПК;

♦ малогабаритные модули ввода-вывода для серверов и коммуникационной
аппаратуры;

♦ модули для промышленных компьютеров;

♦ разъемное подключение «дочерних» карт (mezannine interface);

♦ кабельные соединения блоков.

Для карт расширения в конструктивах PC/AT и АТХ предусматриваются раз­ные модификации разъема-слота PCI Express, различающиеся числом пар сиг­нальных линий (xl, х4, х8, х16) и, соответственно, размером (рис. 14.9). При этом в слоты большего размера можно устанавливать карты с разъемом того же размера (или меньшего — это называется Up-plugging). Однако противополож­ный вариант (Down-plugging) — установка большой карты в меньший слот — механически невозможен (в PCI/PCI-X возможен). Как было показано ранее, самый «слабый» вариант PCI Express обеспечивает пропускную способность на уровне стандартной шины PCI. Назначение контактов слотов PCI-express при­ведено в табл. 14.4.

Набор сигналов интерфейса PCI Express невелик:

♦ PETpO, PETnO,..., PETpl5, PETnl5 — выходы передатчиков сигнальных пар 0...15;

♦ PERpO, PERnO, ..., PERpl5, PERnl5 — входы приемников;

♦ REFCLK+ и REFCLK — сигналы опорной частоты 100 МГц;

♦ PERST# — сигнал сброса карты;

♦ WAKE# — сигнал «пробуждения» (от карты);

♦ PRSNT1#, PRSNT2# — сигналы обнаружения подключения-отключения карты
для системы «горячего» подключения. На карте эти цепи соединяются между
собой, причем для PRSNT2# выбирается контакт с самым большим номером.
Это позволяет точнее отслеживать моменты подключения-отключения (в слу­
чае наклона карты). Для определения числа линий подключенной карты дан­
ные линии не используются — разрядность линий определяется автоматиче­
ски при установлении соединения (в процедуре тренировки).

Дополнительно на слоте имеются необязательные сигналы шины SMBus (SMB_CLK и SMB_DATA) и интерфейса JTAG (TCLK, TDI, TDO, TMS, TRST#).

На карты подается основное питание +3,3V, +12V и дополнительное +3,3Vaux.

С интерфейсом PCI Express удобно компонуются модули ввода-вывода и сете­вых интерфейсов для серверов и коммуникационных устройств стоечного исполнения. Такие модули могут быть довольно компактными (высота 2U не вызывает проблем размещения разъема), при этом производительности интер­фейса достаточно даже для таких критичных модулей, как Fibre Channel, Giga­bit Ethernet (GbE),10GbE.

Интерфейс PCI Express принимается и для промышленных компьютеров, для чего имеются спецификации PICMG 3.4 (малогабаритные конструктивы для xl, х2 и х4), а также конструктивы в формате Compact PCI.

Интерфейс PCI Express существует и в кабельном исполнении для кабельных соединений блоков, находящихся на небольшом удалении друг от друга. Так, по PCI Express можно подключать док-станции к блокнотным ПК. Возмож­ность вывода интерфейса системного уровня за пределы корпуса компьютера из предшественников PCI Express поддерживала только шина ISA, и то лишь при низких скоростях обмена (на частотах до 5 МГц). Из новых последователь­ных интерфейсов системного уровня эта возможность имеется в InfiniBand. На­личие кабельного варианта высокопроизводительного интерфейса системного уровня может позволить отойти от традиционной компоновки компьютера, при которой в системном блоке концентрируются все компоненты, требующие ин­тенсивного обмена с ядром компьютера.




©2015 studenchik.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.