503 Service Temporarily Unavailable
503 Service Temporarily Unavailable当前位置 & &
& 显卡PCI/AGP/PCI-E接口啥区别？看完秒懂
显卡PCI/AGP/PCI-E接口啥区别？看完秒懂
07:00:18&&出处：&&作者：郎孟华
编辑：鲲鹏 &&)
让小伙伴们也看看：
阅读更多：
好文共享：
文章观点支持
文章价值打分
当前文章打分0 分，共有0人打分
[09-19][09-16][09-08][09-06][09-03][08-30][08-29][08-29][08-24][08-21]
登录驱动之家
没有帐号？
用合作网站帐户直接登录从并行到串行：
PCI Express（又称PCIe）是一种高性能、高带宽串行通讯互连标准，取代了基于总线的通信架构，如：PCI、PCI Extended (PCI-X) 以及加速图形端口（AGP）。
PCI-e的主要性能：
更低的生产成本
更高系统吞吐量
更好可扩展性和灵活性
上述传统基于总线的互连几乎根本无法达到PCI-e所拥有的优秀性能。
PCI Express标准的制定是着眼未来的，它还在继续发展为系统提供更高的吞吐量。第一代PCIe约定的吞吐量是2.5千兆位/秒（Gbps），第二代则达到5.0Gbps，而最近发布的PCIe3.0标准则能支持8.0Gbps的速率。在PCIe标准继续利用最新的技术以提供不断增加的吞吐量的同时，利用分层协议、通过使驱动程序保持与现有PCI应用的软件兼容性将简化从PCI到PCIe的过渡。 虽然最初定位在电脑扩展卡和图形卡应用，但目前，PCIe已在更广泛的领域得到应用，包括：网络、通信、存储、工业和消费类电子产品等。
这里对PCI-e的详细协议不做介绍，只从整体上介绍PCI-e的概述、PCI-e的优势以及FPGA实现PCI-e的优势。
PCIe的优势以其复杂性为代价。PCIe是基于分组的串行连接协议，估计比PCI并行总线复杂10倍以上。这种复杂性部分源于在千兆赫速率所要求的并行到串行的数据转换以及转向基于分组的实现。&
PCI与PCI-e接口
单从接口上就可以看出PCI与PCI-e的区别。一个是并行总线，一个是高速串行总线。
通常将PCI-e总线分为3层：
PCI-e协议层
通常将机械层和物理层合并为物理层，紧接着第二层为数据链路层，第三层为事务传输层，应用层不算在内。
物理层中的机械层：
机械层定义了诸如对连接器、卡外形尺寸、卡检测和热插拔等要求的机械环境。
物理层中的电气和逻辑层：
物理层下的电气子层实现包括收发器、模拟缓冲器、串行/解串行器（SerDes）在内的模拟器件以及10位接口。
物理编码子层（PCS）把每8位数据字节编码/解码为10位代码。这种编码特性不仅能检查有效字符，而且也限制了被发送的“0”和“1”数量上的差异，从而同时在发射器和接收器侧保持了DC均衡，进而大大提高了电磁兼容性（EMC）和电气信号性能。
具体协议不在赘述，请查阅相关协议文档。
&PCIe数据包：&
在探讨下一个协议层特点之前，了解数据是如何在PCIe网络上传输的很重要。 PCI Express采用数据包在各系统间以及数字接口的各层和PCIe设备间传输数据。应用层发起事务传输，事务传输层把应用请求转换为一个PCIe事务包。数据链路层为该数据包增加一个序列号和链路CRC（LCRC）。数据链路层还确保该双向事务接收正确。最后，物理层在PCIe链路上传输该事务。&
事务传输层
数据链路层
数据链路层：&
数据链路层作为处理层和物理层的中间层，为处理层TLP在链路中传递提供可靠机制。数据链路层主要负责TLP的可靠传输。
数据链路层完成的主要任务是：
数据交换。接收发送方处理层的TLP包，并送到物理层。另外从物理层接收TLP包并送到接收端的处理层。
出错检测和裁决。LCRC和序列号（TLP Sequence Number）的生成；存储发送端的TLP用于再试重发；为TLP和DLLP做数据完成性检测（crc校验）；DLLP的ack和nack响应；错误指示；链接确认超时重试机制。
初始化和电源管理。跟踪链路状态并传送链路活动、链路复位、链路失去连连等状态给处理层；
生成DLLP。用于链路管理功能包括TLP确认、电源管理、流程控制信息（VC通道初始化）交流。在链接两端的数据链路层点对点传输。
数据链路层跟踪链路连接的状态，并和处理层和物理层交流链路状态，通过物理层来完成对链路的管理。链路层中包含状态机DLCMSM（Data Link Control and Management State Machine）来完成这些任务。
PCI-e结构中的数据链路层
数据链路层在不可靠（有损耗）的物理链路上提供了可靠的数据传输服务。它是通过验证收到的TLP及使用接收到数据的正确认并在接收失败时重新传送数据来做到这点的。当TLP被发送时，它们被分配给序列号，并采用一个CRC码且把该码发送至物理层以用于串行链路上的传输。接收时，检查CRC和序列号。CRC内的错误或出序的序列号显示发生了传输错误，信号通过给出负确认（NAK）予以响应。接到NAK后，发送器重新传送数据包，该数据包被存储在专为此目的设置的“重传”缓存器内。若CRC序列号检查成功，接收器发出正确认（ACK）。对给定TLP来说，仅当收到ACK时，才对重传缓冲区进行数据刷新。使用此协议，数据链路层可以保证TLP的正确发送。
具体协议不在赘述，请查阅相关协议文档。
事务传输层：&
事务传输层（transaction Layer specification）是请求和响应信息形成的基础。包括四种地址空间，三种处理类型，下图可以看出在transaction Layer 中形成的包的基本概括。
事务传输层创制出站及接收入站事务传输层数据包（TLP）。TLP包括一个报头、一个可选数据配载以及一个可选的端到端CRC（ECRC）。TLP既可以是请求也可以是对请求（完成）的响应，它永远是4个字节（1个DWORD）的倍数。报头指定事务类型、优先级、地址，路由规则及其他数据包特征。发送事务传输层构建数据包报头、伺机添加ECRC并门控数据包的传输（直到有足够的远程流量控制额度可用）。接收事务传输层检查TLP格式和报头。
具体协议不在赘述，请查阅相关协议文档。
&PCI-e基本功能和属性：
吞吐量：流量控制额度
QoS：传输类别和虚拟通道
RAS：数据完整性
RAS: 排序/PCI规则
主动电源管理
先进的出错管理
设计复杂性：
数据速率提高带来的困难。高速链路设计要求设计者具有很强的高速模拟设计功能。当数据速率达到1Gbps以上时，I/O缓冲器的设计需要进行重大改变，同时高速率时处理数据所需的数字逻辑也不一样，编码方案及补偿逻辑使其物理层与低速物理层极大不同。
高数据率产生时钟问题。高速数据率必然产生时序裕量紧张，这就需要高度的时钟稳定性来保障。时钟数据恢复(CDR)电路显得极为重要。
高数据率产生制板问题。Gbps以上的数据率使得PCB制板难度增大，电路布局布线技术难度增大，必须采用机械制板，显然成本会大大增加。
FPGA在PCI-E应用中的优势：
FPGA中嵌入了吉比特收发器等硬件IP。采用吉比特收发模块，可以在一片FPGA中实现高速串行协议，包括PCI-e、千兆以太网等。
使用FPGA设计PCI-e总线，省去PCI-e专用接口芯片，降低硬件成本，提高硬件集成度。利用FPGA的可编程特性，大大提高设计的灵活性、适应性和可扩展性。
Altera的PCIe硬核IP包含处理层，链路层和物理层所要求的全部功能，以及大多数的可选功能。只需在IPCompiler中经过简单的参数设置即可生成全功能的IP模块，如果是作为端点设备，可以使用Avalon-ST接口或Avalon—MM接口适配器，将应用层映射为处理层的TLP。Avalon—ST适配层将应用层的Avalon—ST接口映射到PCIe处理层的TLPs。
&扫描二维码关注卿萃科技FPGA极客空间
阅读(...) 评论()现在位置：
迅游加速器网吧版
为文章打赏
创作不易，来啊，微信打赏下口饭吃吧工业计算机中PCI插槽与PCI-E插槽的区别
热销产品：、、、、、 、、
电话: 025-
传真: 025-
地址:南京紫金（江宁）科技社区
选型知识 当前位置： >
工业计算机中PCI插槽与PCI-E插槽的区别
PCI插槽，是基于PCI局部总线(Peripheral Component Interconnection，周边元件扩展接口)的扩展插槽。其颜色一般为乳白色，位于主板上AGP插槽的下方，ISA插槽的上方。其位宽为32位或64位，工作频率为33MHz,最大数据传输率为133MB/sec(32位)和266MB/sec(64位)。可插接显卡、声卡、网卡、内置Modem、内置ADSL Modem、USB2.0卡、IEEE1394卡、IDE接口卡、RAID卡、电视卡、视频采集卡以及其它种类繁多的扩展卡。
　　PCI插槽是主板的主要扩展插槽，通过插接不同的扩展卡可以获得电脑能实现的几乎所有功能，是名副其实的&万用&扩展插槽。
　　目前主流的视频采集卡一般采用PCI插槽和PCI-E插槽，这需要主板上有配套的扩展插槽。下面我们就介绍下PCI-E视频采集卡的PCI-E扩展插槽。所以在使用视频采集卡和安装板卡之前，大家现在对主板和视频采集卡上的插槽有了很清楚的了解。在主板上安装视频采集卡时，先确定您的计算机板卡中是否空余的对应插槽。
　　现在配置的台式计算机主板中都带有固定的扩展插槽，其直接与计算机的系统总线连接。用户可以根据自身使用情况增加声卡、显卡、视频采集卡等设备。视频采集卡是连接视频源和计算机的桥梁，所以在采集卡的板卡中都有两个连接设备，一个是连接视频源的视频接口，比如VGA接口、DVI接口、USB接口、1394接口等。连接计算机采用与主板相连，一般采用插槽系列或USB接口，而板卡扩展插槽主要有PCI插槽、PCI-E插槽、ISA插槽 、AGP插槽等。
　　PCI插槽
　　PCI【Pedpherd Component Interconnect】，中文意为周边元件扩展接口，在主板中PCI插槽其颜色一般为乳白色。PCI插槽是基于PCI局部总线(Pedpherd Component Interconnect，周边元件扩展接口)的扩展插槽，位于主板上AGP插槽的下方，ISA插槽的上方。
　　从结构上看，PCI是在CPU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。管理器提供信号缓冲，能在高时钟频率下保持高性能，适合为显卡，声卡，网卡，1394视频采集卡 MODEM等设备提供连接接口，工作频率为33MHz/66MHz。
　　在目前流行的台式机主板上，AXT结构的主板一般带有5-6个PCI插槽，小一点的MATX也都带有2-3个PCI插槽，设置必要时可在计算机内安装多达10个遵从PCI标准的扩展卡，可插接显卡、声卡、网卡、内置Modem、内置ADSL Modem、USB2.0卡、IEEE1394卡、IDE接口卡、RAID卡、电视卡、视频采集卡以及其它种类繁多的扩展卡。
　　PCI插槽与PCI 视频采集卡
　　对于普通的声卡、百兆网卡、Modem卡等扩展设备一般使用的是133MB/s的传输速率，这种设备的金手指特征一般是与PCI插槽对应（长-短），而对于部分PCI显卡、千兆网卡、磁盘阵列卡、USB2.0或者1394视频采集卡、VGA视频采集卡等需要较高带宽的PCI设备一般可以使用266MB/s的带宽，这种设备的特征是金手指一般是三段式（短-长-短）。
　　PCI插槽是主板的主要扩展插槽，通过插接不同的扩展卡可以获得目前电脑能实现的几乎所有外接功能。
　　比如，研华科技工控机采集卡就是采用的就是PCI插槽：
　　最早的PCI总线，工作频率为33MHz，最大数据传输率为133MB/sec(32位)和266MB/sec(64位)。由于PCI 总线的带宽有限，对声卡、网卡、1394采集卡等绝大多数输入/输出设备显得绰绰有余，但是对于性能日益强大的显卡则无法满足其需求。目前广泛采用的是32-bit、33MHz或者32-bit、66MHz的PCI 总线，64bit的PCI-X插槽更多是应用于服务器产品。
　　PCI-E插槽
　　PCI-E全称是PCI-Express，Express意思是高速、特别快的意思。是目前最新的总线和接口标准，已经全面替换了上一代的PCI和AGP插槽，并且其还有很大的发展潜力。PCI Express也有多种规格，从PCI Express 1X到PCI Express 16X，能满足现在和将来一定时间内出现的低速设备和高速设备的需求。传输率由PCI Express 1.1的2.5GB/s提升到5GB/s；目前主流的显卡接口都支持PCI-E 2.0。
　　由于PCI Express是基于现有的PCI系统，只需修改物理层而无须修改软件就可将现有PCI系统转换为PCI Express。PCI Express只是南桥的扩展总线，它与操作系统无关，所以也保证了它与原有PCI的兼容性，也就是说在很长一段时间内在主板上PCI Express接口将和PCI接口共存，这也给用户的升级带来了方便。
　　PCI-E工作原理
　　采用了目前业内流行的点对点串行连接，比起PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构，每个设备都有自己的专用连接，不需要向整个总线请求带宽，而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率，达到PCI所不能提供的高带宽。相对于传统PCI总线在单一时间周期内只能实现单向传输，PCI-E的双单工连接能提供更高的传输速率和质量，它们之间的差异跟半双工和全双工类似。
　　PCI-E总线
　　PCI-E插槽根据总线位宽可分为X1、X4、X8以及X16，而X2模式将用于内部接口而非插槽模式。PCI-E规格从1条通道连接到32条通道连接，有非常强的伸缩性，以满足不同系统设备对数据传输带宽不同的需求。此外，较短的PCI-E卡可以插入较长的PCI-E插槽中使用，PCI-E接口还能够支持热拔插，这也是个不小的飞跃。PCI-E X1的250MB/秒传输速度已经可以满足主流声效芯片、网卡芯片和存储设备对数据传输带宽的需求，但是远远无法满足图形芯片对数据传输带宽的需求。 因此，用于取代AGP接口的PCI-E接口位宽为X16，能够提供5GB/s的带宽，即便有编码上的损耗但仍能够提供约为4GB/s左右的实际带宽，远远超过AGP 8X的2.1GB/s的带宽。
　　PCI Express接口
　　PCI Express接口每个针脚可以获得比传统I/O标准更多的带宽，这样就可以降低PCI Express设备生产成本和体积。PCI Express可以为带宽渴求型应用分配相应的带宽，大幅提高中央处理器（CPU）和图形处理器（GPU）之间的带宽。
　　PCI-E高清VGA采集卡
　　VGA采集卡系列产品中的TC2102 VGA采集卡，根据用户需求改进的一个全新PCI-E VGA视频录播采集卡，可支持一机多卡，一个PCI-E插槽即可实现一路高清逐行VGA信号+二路D1视频信号的同步采集。采用256MB/64bit DDR2 内存芯片作为图像缓存，带宽高达2GB/s。
　　我们经常会被各种型号的主板插槽弄混淆，希望今天的介绍能够帮助各位了解清楚PCI插槽和PCI-E的区别。
南京研维信息技术有限公司 版权所有 Copyright ©
手机： 电话：025- QQ：
工信部备案号：苏ICP备号-3
公安机关备案号：苏公网安备 24号
南京研维是一家集工控机生产与销售为一体的知名工控机供应商，公司面向全国销售，RPC610工控机，RICH300工控机，品牌包含、凌华工控机、华北工控机等，产品100%均为厂家正品原装销售，全国包邮一台也批发，订购热线，也提供工业计算机客制化ODM服务，告诉我们一个需求，研维还您一个全面科学的产品定制方案。