PCI

PCI (англ. Peripheral component interconnect, дословно: взаимосвязь периферийных компонентов) — на сегодняшний день de facto стандартная системная шина для подключения периферийных устройств к материнской плате компьютера.

Стандарт на шину PCI определяет:

  • физические параметры (например, разъёмы и разводку сигнальных линий);
  • электрические параметры (например, напряжения);
  • логическую модель (например, типы циклов шины, адресацию на шине);

Развитием стандарта PCI занимается организация PCI Special Interest Group.

Содержание

История создания

Весной 1991 г. компания Intel завершает разработку первой макетной версии шины PCI. Перед инженерами была поставлена задача разработать недорогое и производительное решение, которое позволило бы реализовать возможности процессоров 486, Pentium и Pentium Pro. Кроме того, было необходимо учесть ошибки допущенные VESA при проектировании шины VLB (электрическая нагрузка не позволяла подключать более 3 плат расширения), а также реализовать автоконфигурирование устройств по примеру протокола Autoconfig для компьютеров Amiga.

В 1992 году появляется первая версия шины PCI, Intel объявляет, что стандарт шины будет открытым и создаёт PCI Special Interest Group. Благодаря этому, любой заинтересованный разработчик получает возможность создавать устройства для шины PCI без необходимости приобретения лицензии. Первая версия шины имела тактовую частоту 33 МГц, могла быть 32 или 64 битной, а устройства могли работать с сигналами в 5 В или 3,3 В. Теоретически, пропускная способность шины 132 Мбайт/сек, однако в реальности пропускная способность составляла около 80 Мбайт/сек.

В середине 1993 г., компания Intel выходит из ассоциации VESA и начинает предпринимать активные шаги по продвижению шины PCI на рынке. Ответом на критику со стороны специалистов из конференций Usenet и конкурирующих компаний (характеристики шины были во многом аналогичны, например Zorro III, публиковались статьи об ошибочном дизайне шины) стала PCI 2.0.

В 1995 г., появляется версия PCI 2.1 (ещё одно название — «параллельная шина PCI», которая обеспечила передачу данных по шине с частотой 66 МГц и максимальную скорость передачи в 528 МБ/сек. Кроме того, эта шина уже была поддержана на уровне ОС Windows 95 (технология Plug and Play), что позволило пользователям IBM PC больше не чувствовать себя ущемлёнными по отношению к другим платформам. Версия шины PCI 2.1 оказалась настолько популярной, что вскоре уже она была перенесена на платформы с процессорами Alpha, MIPS, PowerPC, SPARC и др.

Конфигурирование

PCI-устройства с точки зрения пользователя самонастраиваемы (plug and play). После старта компьютера, системное программное обеспечение обследует конфигурационное пространство PCI каждого устройства, подключённого к шине и распределяет ресурсы. Каждое устройство может затребовать до семи диапазонов в адресном прострастве памяти PCI или в адресном пространстве ввода-вывода PCI. Кроме того, устройства могут иметь ПЗУ, содержащее исполняемый код для процессоров x86 или PA-RISC, Open Firmware (системное ПО компьютеров на базе SPARC) или драйвер EFI.

Настройка прерываний осуществляется также системным программным обеспечением (в отличии от шины ISA, где настройка прерываний осуществлялась переключателями на карте). Запрос на прерывание на шине PCI передаётся с помощью изменения уровня сигнала на одной из линий IRQ, поэтому имеется возможность работы нескольких устройств с одной линией запроса прерывания; обычно системное ПО пытается выделить каждому устройству отдельное прерывание для увеличения производительности.


Спецификация шины PCI

  • частота шины — 33,33 МГц или 66,66 МГц, передача синхронная
  • разрядность шины — 32 или 64 бита, шина мультиплексированная (адрес и данные передаются по одним и тем же линиям)
  • пиковая пропускная способность для 32-разрядного варианта, работающего на частоте 33,33 МГц — 133 Мб в секунду
  • разрядность шины — 32 или 64 бита
  • адресное пространство памяти — 32 бита (4 Гигабайта)
  • адресное пространство портов ввода-вывода — 32 бита (4 Гигабайта)
  • конфигурационное адресное пространство (для одной функции) 256 байт
  • напряжение 3,3 или 5 вольт

Стандартные модификации PCI

  • PCI 2.2 — допускает частоту 66 МГц (напряжение 3,3 В) (пиковая пропускная способность 533 МБ/с)
  • PCI-X — незначительное изменение протокола и увеличение частоты до 133 МГц (пиковая пропускная способность 1066 МБ/с);
  • PCI-X 2.0 — определяет частоту в 266 МГц (пиковая пропускная способность 2133 МБ/с), а также частоту 533 МГц, расширяет конфигурационное пространство PCI до 4096 байт, добавляет вариант шины 16-бит и допускает напряжение в 1,5 В;
  • Mini PCI — новый форм-фактор PCI 2.2 для использования в основном в ноутбуках;
  • Cardbus — PCMCIA форм-фактор для 32-бит, 33 МГц PCI;
  • CompactPCI — использует модули размера Eurocard, включаемые в PCI backplane;
  • PC/104-Plus — индустриальная шины, использующая сигнализацию PCI с другим разъёмом;
  • PMC — PCI mezzanine card, мезонинная шина, соответствует стандарту IEEE P1386.1;
  • ATCA или AdvancedTCA — шина следующего поколения для телекоммуникационной индустрии.

Другие варианты PCI

  • PCI Express (ранее известный как 3GIO/Arapaho), новый последовательный интерфейс, использующий программную модель PCI, однако обладающий более производительным физическим уровнем (используется LVDS и новые разъёмы).

См. также

Ссылки

 
Начальная страница  » 
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ы Э Ю Я
A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Home