一些关于路的记忆 PCIE总线技术简析

编辑：谷子　[ 2013-8-8 9:03:21 ]　文章来源：数字标牌网

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一些关于路的记忆 PCIE总线技术简析

隐形的“英雄”

其实地上本没有路，走的人多了，也变成了路。

对于大多数人来说，“路”这东西从来都是最熟悉却又最容易被遗忘的存在。宽广平坦的道路可以让我们更加快速的到达目的地，甚至能够让我们的路途变成享受，但在绝大多数时候，我们都会将注意力集中在路旁的风景上，进而忽略脚下的道路这个最重要的存在。

被遗忘的不光是现实生活中的道路，其实在面对PC的“高速公路”——数据总线时，我们通常也会选择遗忘和忽视，并将自己的注意力转向“令人窒息的运算速度提升”或者“日趋真实的视觉特效”之类看似更加精彩的领域。总线就像道路一样，似乎是理所当然的一种存在，没什么值得大书特书的地方。

这显然并不公平。

PCIE总线

作为绝大多数PC设备的数据总线，PCIE总线承载着PC内部最重要的数据的交换衔接和传递任务，如果没有这条总线的保障，显示系统将无法正常工作，甚至最基本的数据存储都无从谈起，一切运算以及应用都将成为空谈。所以在今天的这篇小品级的文字当中，就让我们一起来看看PCIE总线这位被经常被忽略，却又极端重要的幕后英雄吧。

宽广的高速公路

每条高速公路几乎都有自己的简称，“八高”、“京开”等等都是我们所耳熟能详的。同这些简称一样，“PCIE”本身也是一种简明扼要的称呼。为了尊重并感谢这条为PC的日常使用带来便利的数据高速公路，我们还是应该了解一下PCIE总线背后的故事的。

PCIE全称PCI-Express，这条原名“3GIO”的串行总线最初由Intel提出，其初衷意在取代原有的五花八门的总线接口规范，在新一代高速I/O接口当中形成统一独立的标准。换句话说，它的出现代表了Intel的野心，同时也意味着一个统一I/O时代的来临。

PCI-Express

在总线类型方面，PCIE属于典型的高速串行点对点双通道高带宽传输型，数据可以双向传输，所连接的设备均分配独享的通道带宽，设备间不共享资源，同时支持主动电源管理，错误报告，端对端的可靠性传输，热插拔以及服务质量(QOS)等功能。

除了点对点以及串行之外，PCIE总线最大的特点在于带宽拓展的迅速和便捷。标准的PCIE连接可以包含多个lane（讯道），当需要增加数据传输带宽时，除了传统的针对信号上下沿进行的一系列操作之外，PCIE总线还可以很方便通过简单增加lane的数量来达到目的。单个PCIE 1.0的lane可以提供单向256MB/S的带宽，如果将lane总量提升至16，由此获得的PCIE X16 1.0总线便可以达到8GB/S的双向带宽。

规划中的PCIE总线曾经拥有的形态

简单且不怎么精确的描述，我们在主板上经常看到的PCIE接口其实就是一个由一组组独立的单个高速双向总线并在一起的汇总接口。一个PCIE X1接口，里面只包含了一条lane的PCIE总线，而PCIE X16接口则是16条lane汇总的结果。这些lane都有属于自己的线缆界面和设备连接界面，每条lane在物理上都是独立的，我们甚至仅凭长度便能判断出PCIE接口的带宽。这种简单的可拓展性不仅赋予了PCIE更高的灵活度，同时也为显卡之类大数据带宽需求设备提供了良好的总线支持。

PCIE总线

对于显卡所处理的常规任务，动辄过G的大尺寸材质以及画面的高速更迭都会带来极大地数据交换量，这种问题在多卡互联的场合尤为明显，如果不能为其准备一条通畅的用来交换数据的“高速公路”，再强大的处理能力也是形同虚设。PCIE总线就是这样一条我们所需要的高速总线，你完全可以将一个PCIE X16接口理解成一条最多可以同时拥有双向32车道的数据高速公路，插在上面的设备可以独享这条宽阔的高速公路带来的通畅。