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外设组件互连标准

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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 外部連結標準
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 1
带宽 133 MB/s
類別 并行
熱插拔 選擇性
外置介面 不支持

外部連結Peripheral Component Interconnect)标准,或稱個人電腦介面(Personal Computer Interface),实际应用中简称为PCI,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積體電路,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)、電視卡硬碟控制器等,另外还有USB串列埠等端口。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,直到2015年Intel發表Intel 100系列主機板仍有PCI插槽。

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。

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107mm(4.2")x深度175.26mm(6.9")。
  • 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]

外部链接[编辑]