PCI是Peripheral Component Interconnect(外設部件互連標準)的縮寫,它是目前個人電腦中使用最為廣泛的接口,幾乎所有的主板產(chǎn)品上都帶有這種插槽。PCI插槽也是主板帶有最多數(shù)量的插槽類型,在目前流行的臺式機主板上,ATX結構的主板一般帶有5~6個PCI插槽,而小一點的MATX主板也都帶有2~3個PCI插槽,可見其應用的廣泛性。
在PCI總線中有三類設備,PCI主設備、PCI從設備和橋設備。其中PCI從設備只能被動地接收來自HOST主橋,或者其他PCI設備的讀寫請求;而PCI主設備可以通過總線仲裁獲得PCI總線的使用權,主動地向其他PCI設備或者主存儲器發(fā)起存儲器讀寫請求。而橋設備的主要作用是管理下游的PCI總線,并轉(zhuǎn)發(fā)上下游總線之間的總線事務。一個PCI設備可以即是主設備也是從設備,但是在同一個時刻,這個PCI設備或者為主設備或者為從設備。
PCI總線規(guī)范將PCI主從設備統(tǒng)稱為PCI Agent設備。在處理器系統(tǒng)中常見的PCI網(wǎng)卡、顯卡、聲卡等設備都屬于PCI Agent設備。在PCI總線中,HOST主橋是一個特殊的PCI設備,該設備可以獲取PCI總線的控制權訪問PCI設備,也可以被PCI設備訪問。但是HOST主橋并不是PCI設備。
PCI規(guī)范也沒有規(guī)定如何設計HOST主橋。在PCI總線中,還有一類特殊的設備,即橋設備。橋設備包括PCI橋、PCI-to-(E)ISA橋和PCI-to-Cardbus橋。PCI橋的存在使PCI總線極具擴展性,處理器系統(tǒng)可以使用PCI橋進一步擴展PCI總線。PCI橋的出現(xiàn)使得采用PCI總線進行大規(guī)模系統(tǒng)互連成為可能。但是在目前已經(jīng)實現(xiàn)的大規(guī)模處理器系統(tǒng)中,并沒有使用PCI總線進行處理器系統(tǒng)與處理器系統(tǒng)之間的大規(guī)?;ミB。因為PCI總線是一個以HOST主橋為根的樹型結構,使用主從架構,因而不易實現(xiàn)多處理器系統(tǒng)間的對等互連。即便如此PCI橋仍然是PCI總線規(guī)范的精華所在,掌握PCI橋是深入理解PCI體系結構的基礎。PCI橋可以連接兩條PCI總線,上游PCI總線和下游PCI總線,這兩個PCI總線屬于同一個PCI總線域,使用PCI橋擴展的所有PCI總線都同屬于一個PCI總線域。其中對PCI設備配置空間的訪問可以從上游總線轉(zhuǎn)發(fā)到下游總線,而數(shù)據(jù)傳送可以雙方向進行。在PCI總線中,還存在一種非透明PCI橋,該橋片不是PCI總線規(guī)范定義的標準橋片,但是適用于某些特殊應用。
(1)傳輸速率高最大數(shù)據(jù)傳輸率為132MB/s,當數(shù)據(jù)寬度升級到64位,數(shù)據(jù)傳輸率可達264MB/s。這是其他總線難以比擬的。它大大緩解了數(shù)據(jù)I/O瓶頸,使高性能CPU的功能得以充分發(fā)揮,適應高速設備數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?2)多總線共存采用PCI總線可在一個系統(tǒng)中讓多種總線共存,容納不同速度的設備一起工作。通過HOST-PCI橋接組件芯片,使CPU總線和PCI總線橋接;通過PCI-ISA/EISA橋接組件芯片,將PCI總線與ISA/EISA總線橋接,構成一個分層次的多總線系統(tǒng)。高速設備從ISA/EISA總線卸下來,移到PCI總線上,低速設備仍可掛在ISA/EISA總線上,繼承原有資源,擴大了系統(tǒng)的兼容性。(3)獨立于CPU PCI總線不依附于某一具體處理器,即PCI總線支持多種處理器及將來發(fā)展的新處理器,在更改處理器品種時,更換相應的橋接組件即可。(4)自動識別與配置外設 用戶使用方便。(5)并行操作能力。PCI (Peripheral Component Interconnect)總線是一種高性能局部總線,是為了滿足外設間以及外設與主機間高速數(shù)據(jù)傳輸而提出來的。在數(shù)字圖形、圖像和語音處理,以及高速實時數(shù)據(jù)采集與處理等對數(shù)據(jù)傳輸率要求較高的應用中,采用PCI總線來進行數(shù)據(jù)傳輸,可以解決原有的標準總線數(shù)據(jù)傳輸率低帶來的瓶頸問題。