Cos'è un ponte PCIe?
Poiché PCIE ha messo in ombra PCI e PCI-X in larga misura, molti sono sorpresi di vedere ancora slot PCI sulle schede madri moderne. E poiché usano connessioni parallele, molti si chiedono anche come potrebbe funzionare con il PCIE seriale. Scopriamo come è possibile, ma prima di allora, conosciamo prima le differenze tra i tre standard PCI.
PCI, PCI-X e PCIE
PCI è stato sviluppato da Intel negli anni '90 per sostituire gli standard di autobus più lenti ISA, EISA, VLB e MCA. La prima versione di PCI ha utilizzato un bus a 32 bit che operava a 33 MHz e la segnalazione 5 V mentre la seconda versione ha raddoppiato la frequenza a 66 MHz con un 3.Slot 3v. Una variante a 64 bit è stata anche sviluppata in seguito. PCI ha fornito prestazioni più soddisfacenti rispetto agli standard precedenti, ma non era ancora molto adatto ai server.
È stato sviluppato principalmente un potenziamento di PCI, PCI-X (PCI esteso), che opera a 133 MHz su un bus a 64 bit. PCI-X 2.0 gestito a una frequenza ancora più alta di 533 MHz. Sia PCI che PCI-X hanno implementato la connessione parallela in cui lo stesso bus collega diversi dispositivi al processore. Un aspetto negativo di questa architettura è che un solo dispositivo può comunicare con il dispositivo host alla volta. Gli altri dispositivi devono attendere il loro turno prima che le loro richieste possano essere elaborate. A loro volta, le prestazioni si degradano man mano che vengono aggiunti più dispositivi. Nuovi dispositivi e applicazioni richiedono anche una velocità maggiore e una larghezza di banda più elevata e sia il PCI che il PCI-X sono troppo lenti per tenere il passo con la domanda. Ciò ha richiesto un rinnovamento dell'interfaccia del bus che ha dato alla luce l'ultimo standard PCI, il PCIe.
Invece di una connessione parallela, PCIE utilizza una connessione seriale, punto-punto. Ogni dispositivo comunica al processore attraverso il proprio set di corsie in modo che possa comunicare direttamente con il processore senza bisogno di attendere altri dispositivi. La comunicazione seriale di PCIe è stata il punto di svolta e ha superato significativamente le prestazioni del suo predecessore. PCIE ha raggiunto cinque versioni e ogni versione raddoppia la larghezza di banda e la velocità di trasmissione della versione precedente. L'ultima versione, PCIE 5.0, offre una larghezza di banda aggregata di 128 GB/s su uno slot X16, saltando a cento volte dal 1.06gb/s di PCI-X 2.0. PCIE è diventato lo standard del settore dall'introduzione di PCIe 1.0 e il vecchio PCI e PCI -X sono diventati cose del passato - o questo è quello che pensavamo.
Autobus a ponte
PCIE è lo standard di autobus sottostante nelle moderne schede madri, dispositivi e schede di espansione. Tuttavia, alcune schede madri hanno ancora le slot PCI/PCI-X legacy su di esse che dimostrano che PCI è ancora là fuori. Gli slot PCI esistono ancora per la compatibilità all'indietro e di solito si trovano nei computer orientati al business. La maggior parte delle carte PCI era costosa e la sostituzione di una carta ancora funzionante solo per tenere il passo con l'attuale tecnologia sembra essere poco pratico e costoso per alcune aziende. Anche alcuni consumatori possiedono ancora una scheda PCI tradizionale e uno slot PCI su schede madri moderne è una pratica aggiunta. Allo stesso modo, le CPU che usano l'interfaccia PCI esistono ancora e funzionano ancora perfettamente. Ma come possono questi componenti paralleli funzionare con l'interfaccia seriale? È reso possibile con un ponte PCIe.
Un bridge PCIe viene utilizzato per collegare i dispositivi che utilizzano l'interfaccia PCI o PCI-X per fornire una connessione PCIe al processore, SOC o ROOT Complex. I ponti PCIe sono in genere installati in schede adattatrici PCIe, calcolo incorporato e schede madri in modo che i dispositivi PCI/PCI-X, gli slot di espansione PCI/PCI-X e persino le interfacce del bus USB possano ancora funzionare con l'architettura seriale di PCIe. Un bridge PCIe offre funzionalità di ponte in avanti e inversa affinché il dispositivo PCIE funzioni con un dispositivo PCI/PCI-X e viceversa.
Modalità in avanti e inversa
PCIE BRIDGES SUPPRESSIONE ANCODA E BRIDGE. A seconda del dispositivo che assume il lato primario e secondario, il ponte può essere configurato nelle modalità in avanti e inversa. In entrambe le modalità, PCIE Bridge gestisce efficacemente la conversione dell'interfaccia con un impatto minimo sull'hardware PCI o PCIE.
In modalità in avanti, il bridge PCIe collega un dispositivo host PCIe, che porta il lato principale, all'interfaccia PCI e alla fine al dispositivo PCI. Alcuni ponti supportano anche il bridging di Fanout in cui diversi dispositivi PCI possono essere collegati al PCIE Bridge per funzionare con il dispositivo host PCIe. In questa modalità, il dispositivo host PCIe gestisce il ponte PCIe come endpoint PCIe mentre il dispositivo PCI gestisce il bridge PCIe come dispositivo host PCI.
D'altra parte, in modalità inversa, il dispositivo host PCI assume il lato principale e si collega al ponte PCIe che è collegato ai dispositivi Endpoint PCIE. Il dispositivo host PCI gestisce il ponte PCIe come endpoint PCI mentre il dispositivo PCIe gestisce il bridge come host PCIe. Questo è principalmente utilizzato per collegare le CPU PCI ai dispositivi PCIe.
Conclusione
Contrariamente a quanto molti pensano, il PCI parallelo tradizionale è ancora in giro, sebbene non sia ampiamente usato come il suo successore più recente, il PCIE. Le industrie, e persino il mercato dei consumatori, continuano a utilizzare il buon vecchio PCI e poiché la tecnologia differisce in gran parte da PCIe, i ponti PCIe sono stati sviluppati per i sistemi moderni per gestire i dispositivi PCI. PCIE BRIDGES FUSIONE Le due interfacce del bus in un chip in modo che entrambe le tecnologie possano essere interconnesse nonostante le differenze nell'architettura. Non lo sappiamo con certezza fino a quando i dispositivi PCI saranno completamente gradualmente eliminati, ma mentre sono ancora qui, i ponti PCIe sono qui per collegarli.