Uporedne karakteristike PCI magistrala

U tabeli 1 prikazane su PCI magistrale koje su prethodile PCI Express i to su: PCI magistrala na 33 MHz, PCI magistrala na 66 MHz, PCI-X magistrale na 66/133 MHz, PCI-X magistrale na 266/533 MHz i najzad PCI Express magistrala.

Tabela 1: PCI magistrale koje su prethodile PCI ExpressTip magistrale Verzija Godina pojavljivanjaPCI 33 MHz 2.0 1993PCI 66 MHz 2.1 1995PCI-X 66MHz i 133 MHz 1.0 1999PCI-X 266MHz i 533 MHz 2.0 2002 2002PCI Express 1.0 2004PCI Express 2.0 2005PCI Express 2.1 2005PCI Express 3.0 2010

Propusnost magistrala i broj slotova

U tabeli 2 prikazani su različiti tipovi PCI magistrala sa aspekta taktne frekvencije, propusnostni i broju slotova. Sasvim je očigledno da se povećanjem frekvencije povećati i propusnost. Međutim, povećanjem frekvencije mi ograničavamo opterećenje magistrale i broj konektora koji su dostupni za rad. Drugim riječima, smanjenje opterećenja magistrale jeste jedan od uslova za povećanje taktne frekvencije, a samim tim i propusnost magistrale.

Postoji i drugi način za povećanje propusnosti magistrale, a to je upravo povećanje broja linija za prenos. Time se povećava složenost sistema, otežava trasiranje magistrala na štampanim pločama, povećava njihova površina, povećava gabarit konektora i pakovanja integrisanih kola i sve zajedno povećava cijenu cjelokupnog sistema.

Tabela 2: Poređenje PCI magistrala po frekvenciji, propusnosti i broju slotovaTip magistrale Taktna frekvencija Vršna propusnost* Broj slotova po magistraliPCI 32-bitna 33 MHz 133 MBytes/sec 4-5PCI 32-bitna 66 MHz 266 MBytes/sec 1-2PCI-X 32-bitna 66 MHz 266 MBytes/sec 4PCI-X 32-bitna 133 MHz 533 MBytes/sec 1-2PCI-X 32-bitna 266 MHz efektivno 1066 MBytes/sec 1PCI-X 32-bitna 533 MHz efektivno 2131 MBytes/sec 1*Za 64-bitne verzije magistrale Navedene vrijednosti Propusnosti se udvostručuju

Agregatna propusnost PCI Express magistrale

Link je veza koja spaja dva PCI Express uređaja. Sasstoji se od x1, x2, x4, x8, x12, x16 ili x32 para provodnika za svaki smjer prenosa podataka. Ovi signalni parovi zovu se trake (engl. Lanes). Projektant određuje broj traka u zavisnosti od potrebnih performansi magistrale.

U tabeli 3 prikazana je agregatna propusnost (engl. Aggregate bandwidth) za različite obime linkova. Iz tabela se može uočiti da je vršna propusnost sa PCI Express karticom znatno veća od bilo koje paralelne PCI magistrale.

Kako je došlo do ovih brojeva? Brzina prenosa podataka je 2.5Gbit/s po traci u jednom smjeru. Svaki bajt podataka poslat preko PCI Express magistrale kodira se sa 10 bitova (koder 8b/10b u predajniku). Drugim riječima, za prenos svakoga bajta potrebno je prenijeti 10 bitova. Overhead zbog ovog kodiranja iznosi 25%.

PCI Express koristi dvostruki simpleks prenos (engl. dual-simplex), a to praktično znači da je moguće istovremeno prenositi podatke u oba smjeru (postoje zasebni putevi za podatke za svaki smjer)- Agregatna propusnost podrazumijeva istovremeni prenos podataka u oba smjera.

Da bi izračunali agregatnu propusnost linka potrebno je pomnožiti 2.5 Gbit/s brojem traka po linku, zatim dobijenu vrijednost pomnožiti sa 2 (istovremeno se vrši prenos u oba smjera), i najzad podijeli sa 10 bitova (potrebno je da se dobije broj bajtova- 1B- 10bitova).

Tabela 3: Agregatna propusnost PCI Express Link-a za različite obime linkova

Obim PCI ExpressLink-a

x1 x2 x4 x8 x12 x16 x32

Agregatnapropusnost (GB/s)

0.5 1 2 4 6 8 16

Agregatna propusnost predstavlja maksimalnu propusnost koja se u praksi teško može postići, ali, prosto, služi kao parametar za poređenje sa drugim arhitekturama. Uglavnom se slotovi x1 i x4 koriste za modeme, lan kartice i tv tjunere; dok se x8 i x16 koriste za grafičke kartice.