統(tǒng)治下一個(gè)10年的第三代I/O總線技術(shù)
 
    ○ 高速I(mǎi)/O總線呼之欲出

    為什么我們的電腦系統(tǒng)需要高速的I/O總線系統(tǒng)呢？很多用戶(hù)仍然對(duì)自己現(xiàn)有系統(tǒng)的性能表示滿(mǎn)意，的確，在進(jìn)行字處理、收發(fā)E-Mail、電子表格等等簡(jiǎn)單的商業(yè)或Internet應(yīng)用方面，現(xiàn)有的系統(tǒng)仍然表現(xiàn)的應(yīng)對(duì)自如�？墒菨撛诘钠款i早已經(jīng)產(chǎn)生，個(gè)人PC日益成為一個(gè)數(shù)字娛樂(lè)中心，我們使用它來(lái)進(jìn)行視頻的編輯、復(fù)雜圖像的生成、HDTV解碼、高取樣音頻的捕捉和回放、以及運(yùn)行很多電影級(jí)畫(huà)質(zhì)的3D游戲，很多流行的軟件和程序要求更高速度的處理器、圖形處理能力和更大更高速的存儲(chǔ)系統(tǒng)，還有更快的網(wǎng)絡(luò)連接，而這一切子系統(tǒng)數(shù)據(jù)的傳輸都需要硬件系統(tǒng)中存在高速的互聯(lián)技術(shù)。

    而事實(shí)情況并沒(méi)有那么樂(lè)觀，與飛速發(fā)展的處理器頻率相比，在計(jì)算機(jī)內(nèi)部連接各種外部接口，擔(dān)任數(shù)據(jù)傳輸重任的I/O（Input/Output）總線發(fā)展緩慢，在經(jīng)歷了ISA向PCI接口的重要轉(zhuǎn)變一直到至今，PCI總線都占據(jù)著PC個(gè)人電腦的主力位置，而從1992年誕生以來(lái)的PCI，面對(duì)越來(lái)越快的I/O操作，早已經(jīng)不能滿(mǎn)足傳輸上日益增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)量的需求。

『 PCI Express已經(jīng)成為下一代I/O技術(shù)的主導(dǎo) 』

    最先甩開(kāi)PCI總線的是顯示接口，由于3D圖形在PC游戲中的引入，顯示卡的發(fā)展進(jìn)入了高速階段，而顯示卡與系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換也最先遇到了瓶頸，于是AGP接口應(yīng)運(yùn)而生，它是為提高數(shù)據(jù)帶寬而設(shè)計(jì)的總線結(jié)構(gòu)，采用了與主板的芯片組直接相連、并進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)傳輸?shù)姆绞�，但是AGP仍然是源于PCI總線的，而且它不具通用和擴(kuò)展性。另外除了AGP接口，很多服務(wù)器和工作站中的高速硬盤(pán)和網(wǎng)絡(luò)適配器也開(kāi)始向66Mz/64位的PCI總線上轉(zhuǎn)移，我們現(xiàn)在常用的USB/USB 2.0等等接口也不再通過(guò)PCI總線。面對(duì)I/O接口的瓶頸問(wèn)題，很多接口已經(jīng)選擇了別的技術(shù)方向，電腦I/O系統(tǒng)急需一個(gè)能一統(tǒng)江湖的標(biāo)準(zhǔn)，以滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的數(shù)據(jù)互聯(lián)需要。

    為了應(yīng)對(duì)這些問(wèn)題，PCI-Express（以下簡(jiǎn)稱(chēng)PCI-E）總線技術(shù)已經(jīng)做好了替代的準(zhǔn)備，作為未來(lái)電腦內(nèi)部互連技術(shù)的主導(dǎo)，PCI-E已經(jīng)獲得了業(yè)界的普遍認(rèn)可。Intel在最新發(fā)布的915/925主板系列中已經(jīng)正式引入了PCI-E總線，目前已經(jīng)進(jìn)入了PCI向PCI-E過(guò)渡的階段。

    ○ 第三代I/O總線的發(fā)展歷程

    其實(shí)對(duì)于I/O總線的發(fā)展，作為電腦業(yè)界的領(lǐng)導(dǎo)者Intel早就有所計(jì)劃，早在2001年的IDF（Intel開(kāi)發(fā)者論壇）春季大會(huì)上，Intel就推出了旨在取代PCI總線連接內(nèi)部芯片的第三代I/O技術(shù)，也就是3GIO（Third Generation I/O）。根據(jù)Intel的說(shuō)法，3GIO技術(shù)將會(huì)陪伴電腦走過(guò)下一個(gè)10年，它甚至可以工作在不同的物理介質(zhì)下，比如銅介質(zhì)、光纖介質(zhì)等等。而在當(dāng)時(shí)，很多與會(huì)的人員都對(duì)Intel的這項(xiàng)新技術(shù)表示了懷疑。

    不過(guò)Intel通過(guò)自己的實(shí)力打消了眾人的疑慮，PCI-SIG（PCI Special Interest Group）組織在2001年8月初認(rèn)可了Arapahne標(biāo)準(zhǔn)（3GIO的另一個(gè)名字）。Intel的合作伙伴在那個(gè)時(shí)候已經(jīng)有了康柏、Dell、IBM、微軟等重量級(jí)企業(yè)，業(yè)界的支持已經(jīng)勿庸置疑。而到了8月底，AMD以及其他21家廠商也匆匆加入了這個(gè)陣營(yíng)，時(shí)間恰好趕在Intel的秋季IDF前�，F(xiàn)在看來(lái)，Intel和PCI-SIG的最大成就是讓AMD的加入，早期，Intel認(rèn)為HyperTransport技術(shù)沒(méi)有足夠的先進(jìn)特性滿(mǎn)足未來(lái)的需要。但是AMD很快就澄清了這一點(diǎn)，向大家表明HyperTransport的先進(jìn)性、以及和3GIO在一個(gè)系統(tǒng)中共存的可能性，并很快公布了HyperTransport的遠(yuǎn)景發(fā)展計(jì)劃，提供更豐富的功能、更高的速度。

    到了2002年4月，PCI-SGI和Arapahoe工作組完成了3GIO規(guī)范草稿，并正式更名為PCI-Express，分析家批評(píng)這個(gè)名字過(guò)于接近于PCI-X 1.0/2.0（服務(wù)器、工作站用的連接方式），不過(guò)PCI-SIG并不認(rèn)為這是個(gè)大問(wèn)題。在2002年7月23日，PCI-SIG正式公布了PCI Express規(guī)范1.0版（目前最新的版本為1.1）以及相應(yīng)的PCI Express電氣規(guī)范（非PCI-SGI成員都需要付費(fèi)查看相關(guān)的技術(shù)資料和說(shuō)明）。采用PCI-Express的芯片組和顯卡在2003年末已經(jīng)問(wèn)世，到今年中期正式銷(xiāo)售，第三代總線技術(shù)已經(jīng)走到了我們身邊。