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服务器和存储器的本地和远程分层访问之外设互连总线

作者:时间:2016-12-16来源:网络

  了解了计算机需要和各种设备进行某种形式的I/O后,还要牢记很多I/O和网络连通性的解决方案是外设互连总线(PCI)接口。PCI是一个工业标准,它详细说明了CPU和内存与外围I/O和网络设备之间通信所用的芯片组。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/201612/330887.htm


  PCI的实现包括各种部件,如桥、适配卡插槽和适配卡类型,如图所示。与传统PCI不同的是,PCIe采用了多条串行单向点到点链路,这些链路称为通道,通道使用了并行总线设计方法。在传统PCI中,总线宽度范围是32位到64位。在PCIe中,通道数以及PCle版本和信号速率共同决定了性能。根据接口卡或适配器的大小和形状,PCIe接口可以有1、2、4、8、16或32条通道用于数据移动。例如,PCI和PCIx的性能在64位、66NIHz信号速率下可高达528MByte/s,而高端服务器利用16条通道的PCIe在每个方向都能达到4GByte/s(即32GbiVs)的速率。

图适配卡插槽和适配卡类型


  PCIe及其早期版本的重要性在于把众多厂商的不同产品连接到服务器上。其中最重要的是,厂商都在以各种形式支持PCIe或PCI的早期版本,范围从便携式计算机和工作站的内部连接,直到大型服务器上的I/O、网络和外设插槽。

  PCI已非常普遍,例如,较小的计算机上可能没有用于扩展的外部PCI插槽,但显示卡、USB、以太网、串口、Wi-Fi和其他外设端口会通过某种形式的PCI部件进行内部连接。对于大型服务器、网络和存储设备来说,可以使用PCI适配器或芯片组,例如,利用4GFC或8GFC光纤通道、吉比特以太网、SAS或InfiniBand端口,存储系统可以连接到服务器和网络上,存储系统在适配器端口或芯片组与其主控制器或处理器之间可能具有内部的PCI、PCk或PCIe接口。

  目前由PCI特别兴趣小组(PCISIG)定义的最新PCI版本是快速PCI(PCIe)。通过桥接前几代PCI(包括PCIx和PCI)、脱离本机PCIe总线,或者把PCIe桥接到PCIx本机装置的方法,PCIe可以实现向后兼容。对于各种PCI版本和实现来说,除了速率和总线宽度不同以外,PCl适配器还用于各种形状和应用场合。包括PCk和PCIe在内的PCI具体应用例子有:以太网;光纤通道、基于以太网的光纤通道、InfiniBand、SAS、SATA、SCSI、Myrinet、USB和1394火线,以及很多特殊的功能,如模拟到数字的数据采集、视频监视或其他数据收集和输入需要。

  传统PCI通常局限在主处理器周围或单个计算机内部,但最新的PCIe版本可以支持PCISIGIO虚拟化,允许PCI总线扩展几英尺的距离。与局域网存储器互连和其他VO连接技术相比,几英尺是一个微不足道的距离,但与早期PCI几英寸的距离限制相比,可扩展的PCle提供了改善I/O和网络互连共享的能力。



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