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PCI

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PCI
Pci-slots.jpg
主板上的 32位元 PCI 扩充插槽
英文全名 Peripheral Component Interconnect
中文全名 外部聯結標準
發明日期 1993年7月
發明者 Intel
替代介面 PCI-Express
替代日期 2004年
闊度 32/64 bits
最多連接 每接口 1 個
带宽 133 MB/s
類別 並行
熱插拔 選擇性
外置介面 不支持

外部聯結标准(或稱個人電腦介面,Personal Computer Interface),实际应用中简称为PCIPeripheral Component Interconnect),是一种连接電腦主機板外部设备总线标准。一般PCI裝置可分为以下两种形式:

  • 直接內建於主機板上的集成电路,在 PCI 规范中称作“嵌入裝置”(planar device);或者
  • 安装在插槽上的擴充界面卡

PCI bus常见于现代的個人電腦中,并已取代了ISAVESA 局部总线,成为了标准擴充总线。PCI 总线亦常见于其他電腦类型中。PCI总线最终将被PCI Express和其他更先进的技术取代,这些技术现在已经被用于最新款的電腦中。

PCI 规范规定了该总线的物理尺寸(包括线宽)、电气特性、总线时序和协议。该规范可从美国PCI-SIG协会购得。

常见的PCI卡包括網路卡音效卡調變解調器(數據機)電視卡硬碟控制器,还有USB串列椎等端口。原本顯示卡通常也是PCI裝置,但很快其頻宽已不足以支援顯示卡的性能。PCI顯示卡现在僅用在需要额外的外接顯示器或主板上没有AGPPCI Express槽的情况。

历史[编辑]

一张PCI-X的千兆以太网

PCI 标准的开发于1990年前后开始于英特尔。1992年6月22日,英特尔发表 PCI 1.0 标准,该标准仅限于组件级规范。1993年4月30日,PCI-SIG 发表了 PCI 2.0 标准,这个标准第一次建立了连接器与主板插槽间的标准。

PCI 标准被立即应用于服务器中,取代了先前的MCAEISA,成为服务器扩展总线的不二选择。在主流个人计算机中,PCI 标准则缓慢地取代着 VESA 局部总线(VLB);直至1994年后期第二代奔腾 PC 推出后,该标准方得以实现具有重要意义的市场突破。1996年,VLB 彻底退出了个人计算机市场,制造厂商甚至将 PCI 标准应用于486计算机中[1]。EISA 标准则与 PCI 标准共存使用至2000年。苹果电脑在1995年中期将 PCI 标准应用于专业产品 Power Macintosh 电脑中(而取代了 NuBus),而消费者产品 Macintosh Performa 则于1996年中期完成了换代(取代了 LC PDS)。

后续版本的PCI标准不断加入了新的功能与性能提升,包括 66 MHz/3.3V 标准,133 MHz PCI-X以及适应多种主板板型等。2004年,串行总线标准PCI Express面世后,主板制造商逐渐减少了传统PCI插槽,而引入PCI Express接口。虽然这两种接口还会同时并存,但是传统的PCI总线将会慢慢地消失。

中斷[编辑]

PCI中斷的最大特點是可以共用。PCI bus 有四条中断线,所有PCI device 共同使用这4条线向系统申请中断。共有4 种PCI 中断,分别为INTA#、INTB#、INTC#和INTD#。

硬體規格[编辑]

32位元和 64位元 PCI cards的差異

下列的規格是PCI 在一般電腦上的使用.

  • 33.33 MHz clock 的同步傳輸
  • 最大傳輸 133 MB/s (133 megabytes per second) for 32-bit bus width (33.33 MHz × 32 bits ÷ 8 bits/byte = 133 MB/s)
  • 32-bit 匯流排寬度
  • 32 或 64位元的記憶體位址 (4 gigabytes or 16 exabytes)
  • 32位元 I/O port 空間
  • 256-byte (每個裝置) 配置空間
  • 5-volt 訊息
  • en:reflected-wave switching

常规PCI界面的升级版本和变体[编辑]

Power Mac G4中的64位 PCI扩充插槽
  • PCI 2.2 允许66MHz的信号传输(需要在3.3伏特的信号,传输速率峰值为533MB每秒)。
  • PCI 2.3允许使用3.3伏特和通用标识符,但在5伏特的情况下不能使用。
  • PCI 3.0 是PCI总线的最后一个官方版本,彻底取消了对使用5伏特的设备的支持。這時又加入了 transaction latency 限制的規格[2]
  • PCI-X 稍稍的改變協定並增加了資料傳輸速率到133MHz(尖峰傳輸速率為1066MB/s)。
  • PCI-X 2.0 指定了266MHz(尖峰傳輸速率為2133 MB/s)和533MHz 速率,擴充可規劃空間至4096 bytes,增加了16-bit的可變匯流排並且允許1.5伏特的電壓訊號。
  • 微型PCI是PCI 2.2版中的新要素,主要用於筆記型電腦的內部。
  • Cardbus是32位33MHz的PCI,是PCMCIA的要素。
  • 紧凑型PCI,uses Eurocard-sized modules plugged into a PCI backplane
  • PC/104-Plus是一种利用PCI总线连接多个连接器的工业总线。
  • 高级电讯计算体系(ATCA)是电讯工业下一代总线。

PCI Express[编辑]

PCI Express,即PCI-E(旧称3GIO/Arapaho),是一种利用PCI的规划概念,利用一系列物理层协议和不同的连接器的新型界面。PCI-E是PCI及其衍生的AGP接口的取代品。

PCI 匯流排訊號[编辑]

PCI 匯流排 transactions 被控制於5個主要的控制訊息(control signals), 有2個是透過 initiator of a transaction (FRAME# and IRDY#), 有3個是透過 target (DEVSEL#, TRDY#, and STOP#).


PCI實體板卡尺寸[编辑]

  • Full-Height
高度107mm(4.2") x 深度312mm(12.283")。
  • Half-Length (De-Factor Standard)
高度15.24mm(0.6") x 深度175.26mm(6.9") x 寬度106.68mm(4.2")。
  • Low-Profile (又稱Half-Hieght或Slim)
高度64.41mm (2.536") ,深度119.91mm(4.721") ~ 167.64mm(6.6")。
Low-Profile的檔板(Bracket)標準尺寸:79.2mm(3.118")。
  • Mini PCI
Mini PCI Wi-Fi card Type IIIB
Mini PCI 是在 PCI 2.2版時加入laptops; 使用 32位元, 33 MHz 匯流排電力 (3.3 V only; 5 V is limited to 100 mA) 還支援有 bus masteringDMA
目前已有大量Mini PCI 裝置如 Wi-Fi, Fast Ethernet, Bluetooth, modems (often Winmodems), 音效卡, cryptographic accelerators, SCSI, PATA, SATA controllers 以及 combination cards。

注釋[编辑]

  1. ^ VLB was designed for 486-based systems, yet even the more generic PCI was to gain prominence on that platform.
  2. ^ AP-753 PCI Local Bus Specification Revision 2.1 vs. 2.0, Intel, 1997-03 

目前已知最新型的PCI介面顯示卡,是GeForce GT 610 PCI(SPARKLE製)以及 ATI HD 4350 PCI(HIS製)和HIS HD 5450 PCI(HIS製)。

参见[编辑]

外部连接[编辑]