PCI Express - nova sabirnica za nove brže uređaje
PCI sabirnica je bila jedna od osnova povezivanja komponenti PC računara skoro deceniju unazad. Nedostatci ove sabirnice su prvi put naznačeni u leto 1997 godine uvodjenjem AGP port-a.
Glavne prednosti AGP porta leže u povećanoj brzini/propusnoj moći kao i u njegovoj point to point arhitekturi. Pojam point to point protokola znači da AGP ima svoj poseban kanal za komunikaciju sa procesorom i poseban kanal za komunikaciju sa memorijom, dok svi uredjaji povezani na PCI sabirnicu dele 133 MB/s propusnog opsega koji je alociran za PCI sabirnicu. Oba ova standarda, i AGP i PCI su bazirani na 32 bitnoj sabirnici. AGP koji radi na clock-u od 66 MHz, za razliku od 33 MHz PCI sabirnice duplira propusnu moc (266 MB/s) u prvoj iteraciji. Mogucnost prenosa podataka vise puta u toku jednog ciklusa završava priču o mogućnostima AGP sabirnice u današnje vreme. Trenutni maksimum je 8x AGP što približno predstavlja propusnu moć od 2100MB/s.
Uzimajući u obzir valike brzine ulazno/izlaznih
uređaja koji se danas koriste kao što su SATA / ATA150 (150 MB/s),
gigabitne ethernet mrežne kartice (125 MB/s), firewire portovi 1394B (100
MB/s) očigledno je da samo jedan od uređaja po ovim specifikacijama može
kompletno zagušiti PCI sabirnicu. U zadnjih desetak godina skoro svi
delovi PC računara su unapredjivani osim PCI sabirnice. Sa izuzetkom
verzije PCI-X (64 bit-no rešenje na 66 MHz namenjeno za servere), PCI
sabirnica se nije menjala dok su se ostali podsistemi ubrzano pojačavali
(frontside bus brzina, memorija, AGP). Na sreću ovo se menja dolaskom PCI
Express standarda.
PCI Express ne treba mešati sa PCI-X sabirnicom. Ovo je dolazeće rešenje koje treba da zameni i PCI i AGP. Nekoliko napomena u vezi PCI Express sabirnice
Pre godinu dana, Serial ATA kontroleri i diskovi su se pojavili na tržištu. Ipak, primetni dobici koje je SATA standard trebalo da obezbedi u smislu performansi još nisu primetni, ali nešto što govori u prilog SATA interfejsa je to da serial ATA kabl koristi 8 žica, za razliku od starijeg paralelnog IDE kabla koji je koristio 80 pinske konektore (40 pinova za prenos data i 40 GND). Jedan od glavnih problema paralelnih komekcija se pojavljuje kada probate da ih ubrzate. Degradacija signala i interferencija postaju glavni problemi. Serijska konekcija redukuje kompleksnost komunikacionog protokola i smanjuje broj potrebnih kontakata. Ovo dozvoljava da se brzina prenosa podataka značajno podigne (teoretski SATA bi trebalo da dostigne 10 GHz ili približno 1 GB/s).
PCI Express takodje prati istu redukciju kompleksnosti uz pomoć tranzicije od paralelne ke serijskoj arhitekturi. Dobici koje je PCI Express ovim ostvario uključuju manju cenu implementacije kao, veći propusni opseg po pinu uz skalabilne performanse. Inžinjeri koji stoje iza PCI Express standarda nisu želeli da nastave razvoj PCI sabirnice. Ona ima robusni arhitekturu koja je vladala celu deceniju i trajaće još par godina, ali ubrzavanje PCI sabirnice ni u kom slučaju ne bi predstavljalo dugoročno rešenje.
Gornji dijagram čiji je autor Intel korporacija pokazuje relativni kompleksnost PCI, PCI-X i AGP sabirnica u poređenu sa PCI Express sabirnicom (takodje poznatom pod nazivom 3GIO - 3rd Generation I/O).
Jedna od lepih stvari koje donosi PCI Express je mogućnost njenog unapredjenja u dva pravca - početna specifikacija radi na 2.5 Gb/s što grubo predstavlja oko 250 MB/s, grubo duplirajući propusni opseg PCI sabirnice. Ovo je moguće za svaki uredjaj na sabirnici ponaosob. Drugi deo je da je moguće dodavanje dodatnih linija za uređaje i slotove koji zahtevaju dodatni propusni opseg; x2, x4, x8, x12, x16 and x32 linije je moguće ostvariti, a x16 se uzima kao razumna vrednost za novi grafički interface.
Loša vest, naročito za igrače je da na matičnim pločama sa PCI Express sabirnicom nema AGP slota. Kruže glasine da nijedan od proizvodjača matičnih proča i čipset-ova nije uspeo da uspešno implementira oba. Nažalost, ovo znači da ni nobžve kartice kao 9800XT ili 5950 Ultra najverovatnije neće raditi na novim pločama. Proizvođači su vrlo blizu početka proiyvodnje PCI Express grafičkih kartica pa osim ako vaša kartica nije pokvarena, izbegavajte kupovinu slupih AGP modela. Za razliku od grafike, gde se PCI Express uvodi relativno polako , PCI Express ploče koje izlaze generalno imaju samo jedan PCI Express slot uz nekoliko klasičnih PCI slotova.
Sporije prilagodjavanje PCI Express magistrali razumno zvuči ako se ima u vidu da mnogi uređaji SATA, IDE i gigabitni LAN sve češće bivaju integrisani direktno na ploči. Na i875 čipsetu, Intel koristi Communications Streaming Architecture (CSA) bus ali posvećenu Gigabit LAN-u. Ovim se sprečava zagušenje PCI sabirnice. Verovatno je da će napretkom PCI Express standarda ovakva specijalizovana rešenja biti napuštena. Nforce 3 250 chipset ima Gigabit Ethernet adapter integrisan u southbridge čipu čime se ostvaruje veza velike brzine sa procesorom. Tržište PCI Express-a izgleda da da te-i više prema višem cenovnom sektoru gde se ovog trenutka PCI Express nadmeće uz dosta uspeha sa PCI-X rešenjima uzimajuči u obzir propusni opseg i bolji odnos cena performanse. RAID i SCSI kartice definitivno treba da se pojave u PCI Express verzijama. Na tržištu jeftinijih računara, SATA kontroleri i 1394B kartice su pokretač razvoja PCI Express-a.
Tekuća generacija chipset-ova uključujući K8T800 i Nforce 3 počivaju na HyperTransport 1 specifikaciji u sferi chip to chip interconnectivity protokola. Skoro završena HyperTransport 2 specifikacija obezbeđuje mapiranje na PCI Express. Propagatori HyperTransport i PCI Express tehnologija ne propuštaju da naglase da HyperTransport i PCI Express nisu suprotstavljene tohnologije jer PCI Express predstavlja pozadinski komunikacioni protokol dok je HyperTransport rešenje za chip to chip konekciju. Uz to, HyperTransport predstavlja konekciju koja je paralelna, a ne serijska . HyperTransport je takodje originalno baziran na daisy chained topologiji, što znači da podaci od perifernih uređaja moraju putovati prvo do CPU-a pa tek onda do drugog perifernog uredjaja. PCI Express je dizajniran kao switch tehnologija koja omogućava da uredjaji mogu direktno medjusobno da komuniciraju..
Prelazak sa AGP 4x na 8x nije doneo primetne dobitke kod video kartica u igrama, što je dovelo do spekulacija da usko grlo kod video kartica ne pretstavlja I/O interface. Dupliranje propusnog opsega koji je na raspolaganju videokartice u ovom trenutku ne izleda potrebno. Bez sumnje ovo će biti korisno nekog trenutka u budućnosti kada dovoljno geometrije i tekstura prodje kroz sabirnicu da zaguši AGP 8X bus. Niska latencija je takodje jedan od dobitaka PCI Express-a. Ipak, direktna korist je trenutno diskutabilna. Glavni dobitak pri kupovini na ovom stupnju razvoja pri kupovini PCI Express video kartice je garancija da će ona raditi na budućim pločama dok AGP kartica ima ograničen životni vek.
Jedna od oblasti gde bi se odmah trebao da vidi napredak je editovanje HD Videa. U programima kao što je Adobe Premiere, hardware je uvek "nategnut" naročito kada se pokušava navigacija kroz velike fajlove ili kada je potrebno da se manipuliše sa snimkom direktno sa video kartice.
PCI Express takodje dodaje mogućnost za hotswap uredjaje - uredjaje koji se mogu uključivati i isključivati u toku rada, kao i podršku za eksterne uredjaje. Ovo može da bude i najava kraja Firewire i USB konekcija negde u budućnosti. Sa standardnim bus-om velike brzine razvoj USB2 standarda, a naročito Firewire-a izgleda da nema mnogo smisla. USB će sigurno imati dalju ulogu, imajući u vidu da veliki broj USB uredjaja nije ograničen propusnom moći (na pr. miševi, štampači, tastature). Ovo se proširuje na druge uređaje kao što su digitalni fotoaparati i mp3 plejeri. Firewire je protokol koji je realističnije da bude zamenjen pošto je dizajniran isključivo za snimanje na eksterne uredjaje. PCI Express u x1 modu bi trebao da je već brži nego 1394B tako da izgleda iluzorno dalje ga razvijati. Kompanije već rade na bežičnim verzijama USB i Firewire konekcija. Na delu tržišta mobilnih računara PCI Express će takodje zameniti PCMCIA standard što predstavlja dalji napredak prema standardom setu priključaka.
PCI Express predstavlja važan korak prema modernizaciji i standardizaciji I/O standarda. Trenutnu korist će u prvo vreme imati više proizvodjači nego krajnji korisnici. PCI Express je jeftiniji za implementaciju nego PCI i AGP slotovi. Takodje bi trebalo da isključi potrebu za specijalnim sabirnicama kao što je CSA koji Intel 875 chipset koristi za gigabit ethernet.
Veliki napredak je fokusiran na upotrebu PCI Express-a u grapfičkom segmentu i veliki skok propusnog opsega koji nudi PCI Express x16 slot. Najveći problem je taj što postojeće AGP kartice neće raditi, što će opteretiti finansije korisnika koji streme najjačim karticama. Dodatni problem je taj što se veliki dodatak u propusnom opsegu koji nudi PCI Express nažalost neće pretvoriti u dobitak u performansama. Kao što smo već videli kod napredka sa AGP 4X na AGP 8X koji nije doneo vidljiv napredak, PCI Express x16 verovatno neće doneti veliki napredak. Druga unapredjenja kao manja latencija bi trebalo da pomognu, ali prvobitni napredak u brzini će verovatno razočarati krajnje korisnike.
18.10.2004.
B&D Group