PCI Express性能進(jìn)一步擴(kuò)展，芯片供應(yīng)商躍躍欲試

PCI Express是一種第三代PCI I/O串行互連接口，每個(gè)鏈接的信號(hào)速率為2.5Gbps (數(shù)據(jù)速率為2Gbps)。它可以使系統(tǒng)設(shè)計(jì)師和設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)出性能更高、體積更小且成本更低的系統(tǒng)，同時(shí)在軟件模式方面仍然可以支持傳統(tǒng)的PCI驅(qū)動(dòng)程序。這種與PCI兼容的軟件模型使基于PCI Express的系統(tǒng)可以無需進(jìn)行任何修改，就能啟動(dòng)現(xiàn)有的基于PCI的操作系統(tǒng)，并支持現(xiàn)有PCI I/O設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序。

PCI Express架構(gòu)性能擴(kuò)展，可靠性和靈活性得到改善
作為一種高速通信標(biāo)準(zhǔn)，PCI Express在面向PC領(lǐng)域并且在該領(lǐng)域取得了迅速普及，但在通訊和存儲(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中將面臨其它連接技術(shù)的激烈競(jìng)爭(zhēng)。負(fù)責(zé)PCI Express架構(gòu)的特別興趣小組（PCI-SIG）去年年底宣布，PCI Express 規(guī)范將把數(shù)據(jù)傳輸速度提升每秒5千兆。業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為，新規(guī)范擴(kuò)展I/O互連架構(gòu)的性能，可滿足計(jì)算機(jī)和通信業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域更高的系統(tǒng)要求。據(jù)稱PCI-SIG考慮了市場(chǎng)需求并對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速度范圍進(jìn)行了技術(shù)分析，以便能夠在現(xiàn)有PCI Express系列中獲得最可行、性能最高、能夠向下兼容的解決方案，在把數(shù)據(jù)傳輸速度提升至5Gbps時(shí)，主要考慮到平臺(tái)實(shí)施成本、批量制造能力、系統(tǒng)拓?fù)?、?yàn)證和互操作測(cè)試等因素。
全新的5GT/秒的PCI Express規(guī)范，將滿足帶寬密集型應(yīng)用的性能要求，如影院質(zhì)量的圖像和多媒體、企業(yè)服務(wù)器和存儲(chǔ)器以及數(shù)千兆位聯(lián)網(wǎng)等。電氣規(guī)范將采用更先進(jìn)的方法論，迎接5 Giga/秒傳輸速度的技術(shù)挑戰(zhàn)， 同時(shí)保持與現(xiàn)有系統(tǒng)拓?fù)浜凸杓庸こ绦虻募嫒菪?。PCI-SIG還把6Gbits/s和6.25Gbits/s作為可能的下一代數(shù)據(jù)率并對(duì)其進(jìn)行了研究。
為大幅度提高企業(yè)級(jí)服務(wù)器和工作站平臺(tái)的可靠性及設(shè)計(jì)靈活性，PCI-SIG又于日前宣布，推出PCI Express ExpressModule規(guī)范。這個(gè)PCI Express規(guī)范定義了可熱插拔的I/O擴(kuò)展模塊標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)計(jì)符合ExpressModule規(guī)范的產(chǎn)品有望于2005年底面市。在PCI-SIG規(guī)范中，ExpressModule原名"服務(wù)器I/O模塊"或"SIOM"。這個(gè)新規(guī)范集成了能夠?yàn)樵S多數(shù)據(jù)中心和企業(yè)環(huán)境創(chuàng)造優(yōu)勢(shì)的特性。ExpressModule為IT專家提供標(biāo)準(zhǔn)的服務(wù)器和工作站I/O擴(kuò)展模塊管理接口，同時(shí)還以近似非熱插拔選件的成本提供集成熱插拔特性、封閉式機(jī)箱及無工具安裝與拆除等功能，將可大幅度縮短系統(tǒng)停機(jī)時(shí)間。

半導(dǎo)體供應(yīng)商躍躍欲試，應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步拓展
盡管PCI Express的廣泛推廣在開始時(shí)有些延遲，但這種高速接口正順利成為應(yīng)用于半導(dǎo)體器件的主要串行接口之一。這一低成本高帶寬接口的應(yīng)用不僅體現(xiàn)在傳統(tǒng)的PC、工作站以及通信領(lǐng)域，而且在家庭娛樂設(shè)備以及醫(yī)療設(shè)備等需要高速圖像傳輸和處理的應(yīng)用領(lǐng)域。
在傳統(tǒng)的通信領(lǐng)域，IDT公司 (Integrated Device Technology, Inc) 針對(duì)高性能計(jì)算、服務(wù)器和存儲(chǔ)應(yīng)用，宣布推出PRECISE系列PCI Express解決方案，包括 4款橋接和交換產(chǎn)品，該公司稱目標(biāo)是提供具有成本優(yōu)勢(shì)的PCI-Express I/O 擴(kuò)展和橋接解決方案。IDT 還將提供全套的硬件和軟件開發(fā)工具，包括測(cè)估板、軟件驅(qū)動(dòng)和圖形化界面(GUI)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的配制和優(yōu)化。這些方案的價(jià)位將滿足主流服務(wù)器和存儲(chǔ)系統(tǒng)OEM的需求，從而降低每個(gè)Gigabyte交換的總體成本。
IDT 串行交換部市場(chǎng)營(yíng)銷總監(jiān)Mario Montana表示：“市場(chǎng)上其他 PCI Express 橋接和交換解決方案都是采用通用器件 —— 雖然它們可提供多種滿足各種應(yīng)用的功能，但是其中大多數(shù)對(duì)當(dāng)今高性能計(jì)算和存儲(chǔ)應(yīng)用而言并不是必需的。結(jié)果導(dǎo)致了器件的架構(gòu)繁復(fù)和價(jià)格昂貴。我們通過在過去一年中與客戶的密切合作，利用我們的交換系統(tǒng)專業(yè)技能和軟件性能，開發(fā)出了優(yōu)化的解決方案，可滿足服務(wù)器和存儲(chǔ)市場(chǎng)的關(guān)鍵需求?！?br/>該公司的首批PRECISE PCI Express橋接和交換解決方案系列包括4個(gè)器件，均與PCI-X標(biāo)準(zhǔn)后向兼容。IDT提供2款3端口PCI Express 扇出交換器，包括12路 (lane)和24路(lane)器件。這些IDT PCI Express交換器可提供I/O擴(kuò)展，以增強(qiáng)北橋器件的性能，并提供高性能的I/O連接。
據(jù)介紹，PRECISE系列產(chǎn)品還包括一個(gè)PCI Express 到PCI-X 2.0的模式1橋接和一個(gè)PCI Express 到PCI-X 2.0 的模式2橋接。PCI Express 到PCI-X 2.0的 模式2橋接是業(yè)內(nèi)首款此類產(chǎn)品，堪稱高性能服務(wù)器應(yīng)用的理想解決方案。這些器件可將高性能的 PCI Express 端口橋接到傳統(tǒng)外設(shè)，使設(shè)計(jì)者能夠在充分利用現(xiàn)有的個(gè)性化外設(shè)及傳統(tǒng)端口的同時(shí)保持CPU的性能。這個(gè)過程通常被稱為“前向橋接”。這些器件也有助于“后向橋接” —— 將通常采用PCI-X形式的傳統(tǒng)北橋端口連接到新的基于PCI Express的外設(shè)。
每個(gè)IDT PRECISE PCI Express橋接和交換解決方案將由一套包括若干組成部分的優(yōu)化硬件/軟件開發(fā)工具提供支持。其中一個(gè)硬件評(píng)估板專門用于產(chǎn)品演示、軟件開發(fā)和初始系統(tǒng)性能基準(zhǔn)測(cè)試。板的尺寸和技術(shù)規(guī)格將有助于現(xiàn)成元器件的連接，從而提供強(qiáng)大的系統(tǒng)仿真能力。該開發(fā)工具還分別包括基于Linux 和 Windows 的軟件?？蛻艨梢苑磸?fù)使用這些軟件降低軟件開發(fā)投入和成本。此外，IDT還提供基于GUI的軟件應(yīng)用環(huán)境，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的配制和優(yōu)化。
在某些應(yīng)用中，可能需要將基于PCI Express的設(shè)備與使用傳統(tǒng)互連技術(shù)的設(shè)備相連。對(duì)于這些系統(tǒng)，嵌入式PCI Express解決方案可能有一定限制，而橋接解決方案則更加靈活。其中最靈活的橋接解決方案是可編程橋，既可以實(shí)現(xiàn)所需要的連接，同時(shí)又可以完成可能需要的任何協(xié)議轉(zhuǎn)換功能。飛利浦電子公司(Philips Electronics)和賽靈思公司（Xilinx）推出的一款可編程PCI Express端點(diǎn)芯片解決方案，據(jù)稱成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)解決方案。
賽靈思戰(zhàn)略營(yíng)銷高級(jí)總監(jiān)Robert Bielby介紹說，相比使用專用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品（ASSP），可編程 PCI Express解決方案具有更低的使用和維護(hù)成本，加快產(chǎn)品面市速度。同時(shí)具有經(jīng)過驗(yàn)證的互操作性和標(biāo)準(zhǔn)兼容性，靈活的可編程特性支持多種接口，可以為開發(fā)商在不改變現(xiàn)有開發(fā)設(shè)施的基礎(chǔ)上提供高達(dá)80Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。

這一靈活的Philips-Xilinx PCI Express解決方案由Philips PX1011A PCI Express PHY 和一片采用了優(yōu)化的Xilinx PCI Express LogiCORE IP 內(nèi)核的Spartan-3 FPGA組成，可以用于許多大批量應(yīng)用，包括附加卡、主機(jī)總線適配器、圖形卡和高端服務(wù)器，采用薄型封裝，支持用于空間受限制的模塊化擴(kuò)展平臺(tái)的ExpressCard技術(shù)應(yīng)用，并且完全符合 PCI Express 1.0a技術(shù)規(guī)范。
該解決方案所包括的Philips公司PCI Express 物理層器件（PHY）可提供SERDES（串行化/解串行）功能和物理代碼子層（PCS），同時(shí)提供優(yōu)異的位速率性能。 Philips 的物理層器件以功耗低、外形小著稱，因此非常適用于ExpressCard應(yīng)用。而賽靈思公司的90nm Spartan-3 FPGA器件則集成了塊RAM和分布式RAM組合、多達(dá)784個(gè)I/O、MicroBlaze 32位RISC軟處理器以及帶有專用18 x 18乘法器且性能高達(dá)3300億MACs/s的嵌入式XtremeDSP功能。
根據(jù)Electronic Trend Publications (ETP)提供的數(shù)據(jù)，PCI Express端口的數(shù)量預(yù)計(jì)到2008年將超過20億，市場(chǎng)對(duì)基于PCI Express端口產(chǎn)品的需求將持續(xù)增長(zhǎng)。與固定器件相比，Philips-Xilinx PCI-Express解決方案以極具競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格提供了一種靈活的解決方案，將大大加快這一接口標(biāo)準(zhǔn)在許多不同大批量應(yīng)用領(lǐng)域中的應(yīng)用速度。

飛利浦電子公司針對(duì)數(shù)字家庭用臺(tái)式及筆記本PC市場(chǎng)，也推出了集成的PCI Express視頻/音頻雙解碼器，可幫助消費(fèi)者的PC接收多種電視廣播信號(hào)，為PC-TV卡生產(chǎn)商、PC原始設(shè)備制造商（OEM）和原始設(shè)計(jì)制造商（ODM）提供通用視頻/音頻播出解碼解決方案。該新型解碼器芯片可用于混合（模擬/數(shù)字）電視播出信號(hào)接收的PC-TV調(diào)諧器系統(tǒng)，這一功能可使人們?cè)谑湛匆粋€(gè)頻道的同時(shí)對(duì)另一個(gè)頻道的節(jié)目進(jìn)行錄像，或者同時(shí)錄制多個(gè)節(jié)目。
飛利浦半導(dǎo)體顯示處理經(jīng)理Jerome Morris表示：“飛利浦的PCI Express 能夠幫助OEM和ODM以低成本為如今不斷擴(kuò)展的數(shù)字娛樂市場(chǎng)開發(fā)先進(jìn)、可升級(jí)的融合產(chǎn)品和應(yīng)用。因此，PC媒體中心及PC-TV調(diào)諧器等熱點(diǎn)新產(chǎn)品已經(jīng)成為驅(qū)動(dòng)這一市場(chǎng)成長(zhǎng)的重要元素。”
根據(jù)高科技市場(chǎng)研究公司In-Stat/MDR的預(yù)測(cè)， 到2008年，全球PC-TV調(diào)諧器產(chǎn)品和數(shù)字陸地機(jī)頂盒（所采用的技術(shù)相似）的市場(chǎng)價(jià)值總量將超過38億美元?；赟AA7162雙解碼器的數(shù)字互聯(lián)消費(fèi)設(shè)備包括媒體處理中心PC、便攜式數(shù)碼攝像機(jī)及個(gè)人視頻錄像機(jī)。