PCI总线基本概念与历史

   PCI总线历史

  这里必须说下 PCI-SIG，1991 年下半年，Intel 公司，并联合IBM、Compaq、AST、HP、DEC 等100 多家公司成立了PCI 集团
  并且Intel公司首先提出了PCI总线的概念，后由PCISIG (PCI Special Interest Group)整理后，于1993年推出了PC局部总线标准——PCI总线．
  pci-sig该组织成员，可以通过 https://pcisig.com/membership/member-companies查询

  pci-express整个发展历程的历史顺序就是

	1981	1987	1988	1992	1997	1998	2003
isa	√
mca		√
eisa			√
vlb/pci				√
agp					√
pci-x						√
pci-e(PCI EXPRESS)							√

 

PCI是Peripheral Component Interconnect(外设部件互连标准)的缩写，它曾经是个人电脑中使用最为广泛的接口，
几乎所有的主板产品上都带有这种PCI插槽。目前该总线已经逐渐被PCI Express总线所取代
。
PCISIG官方 https://pcisig.com/

  PCI总线

  PCI即Peripheral Component Interconnect，中文意思是“外围器件互联”，是由PCISIG (PCI Special Interest Group)推出的一种局部并行总线标准。PCI总线是由ISA(Industy Standard Architecture)总线发展而来的，是一种同步的独立于处理器的32位或64位局部总线。从结构上看，PCI是在cpu的供应商和原来的系统总线之间插入的一级总线，具体由一个桥接电路实现对这一层的管理，并实现上下之间的接口以协调数据的传送。

   从1992年创立规范到如今，PCI总线已成为了计算机的一种标准总线，广泛用于当前高档微机、工作站，以及便携式微机。主要用于连接显示卡、网卡、声卡. 它曾经是个人电脑中使用最为广泛的接口，几乎所有的主板产品上都带有这种插槽。目前该总线已经逐渐被PCI Express总线所取代。

   (注：ISA并行总线有8位和16位两种模式，时钟频率为8MHz，工作频率为33MHz/66MHz。)

   PCI总线是一种树型结构，并且独立于CPU总线，可以和CPU总线并行操作。PCI总线上可以挂接PCI设备和PCI桥片，PCI总线上只允许有一个PCI主设备（同一时刻），其他的均为PCI 从设备，而且读写操作只能在主从设备之间进行，从设备之间的数据交换需要通过主设备中转。

    PCI是一套整体的系统解决方案，较其它只为加速图形或视频操作的局部总线优越。PCI局部总线采用32位或64位数据总线，以33MHz或66MHz的时钟频率操作，
可支持多组外围部件及附加卡。在33MHz情况下，其数据传送率高达132MB/s；在66MHz情况下，其数据传送率翻倍。另外，它支持线性突发的数据传输模式，可确保总线不断满载数据。
外围设备一般会由内存某个地址顺序接收数据，这意味着可以由一个地址起读写大量数据，然后每次只需将地址自动加1，便可接收数据流下一个字节的数据。
线性突发传输能够更有效地利用总线的带宽传送数据，以减少无谓的地址操作。在雷达信号处理中，对信号的实时性要求很高，这就要求信号传输的带宽要足够高，
PCI接口非常适合将高速信号处理模块和计算机桥接在一起。目前PCI接口的设计一般采用两种方法：其一是采用通用接口芯片完成。
常用的芯片有：AMCC公司的S5933，PLX公司的PLX9054等。其二是采用EPLD或FPGA实现。
这种方法可以针对自身的需要定制一定的功能，因而设计灵活性大，但必须严格遵循PCI总线的规范。采用通用接口芯片完成的好处是设计时可以不用关心PCI总线操作，
只要处理好本地总线接口即可。设计简单省时

 

 

 一个典型的33MHz的PCI总线系统如上图所示，处理器通过FSB(前端总线)与北桥相连接，北桥上挂载着Ｇraphics（显卡）、SDram（内存）和PCI总线。

PCI总线上挂载着南桥、以太网卡、SCSI总线和若干个PCI插槽。CD和硬盘则通过IDE连接至南桥，音频设备以及打印机、鼠标和键盘等也连接至南桥，此外南桥还提供若干的usb接口.

从这个图我们就非常容易理解PCI总线的位置和作用．另外PCI总线是一种共享总线，所以需要特定的仲裁器（Arbiter）来决定当前时刻的总线的控制权。

一般该仲裁器位于北桥中，而仲裁器（主机）则通过一对引脚，REQ#（request） 和GNT# （grant）来与各个从机连接

 

2022年1月12日 PCI-SIG正式发布PCIe(pci express) 6.0规范,其每通道数据传输速率已较 PCIe 5.0（32 GT/s）再次翻番至 64 GT/s

https://pcisig.com/sites/default/files/files/PCI%20Express%206.0%20Specification%20Press%20Release_final.pdf
https://pcisig.com/pci-express-6.0-specification

该规范涵盖数据中心、人工智能（AI）/ 机器学习（DL）、高性能计算（HPC）、车载、物联网（IoT）、军事 / 航空航天等领域。
该规范向后兼容所有前代技术标准，PCIe 6.0 还有助于维护现有和未来的行业投资。
PCIe 6.0 Specification Evolving Performance for Data Centric Applications（via）