1. Interfeyslarning turlari va xususiyatlari Tizim interfeyslarining arxitekturasi

PCI Express
PCI Express interfeysi (dastlab 3GIO5 deb nomlangan) PCI kontseptsiyasidan foydalanadi, ammo ularning jismoniy amalga oshirilishi tubdan farq qiladi. Jismoniy darajada PCI Express bu shina emas, balki ketma-ket protokolga asoslangan tarmoqning o'zaro ta'siri. Yuqori tezlikdagi PCI Express sizga boshqa tizim interfeyslaridan (AGP, PCI) voz kechishga imkon beradi, bu esa tizim chiplarini yagona PCI Express boshqaruvchisi foydasiga shimoliy va janubiy ko'priklarga bo'lishdan bosh tortishga imkon beradi.
Tizimning ish faoliyatini sezilarli darajada oshirishi mumkin bo'lgan PCI Express interfeysining kontseptual xususiyatlaridan biri bu yulduz topologiyasidan foydalanishdir. Shina topologiyasida (5a-rasm) qurilmalar PCI o'tkazish qobiliyatini o'zaro almashishlari kerak. Yulduz topologiyasi bilan (5b-rasm) har bir qurilma faqat ushbu kanalning o'tkazish qobiliyatini hech kimga bermasdan uni PCI Express hub (ulash) ga ulaydigan kanaldan foydalanadi.

5-rasm. PCI va PCI Express topologiyalarini taqqoslash

Qurilmani PCI Express uyasiga bog'laydigan kanal (bog'lanish) bu bo'laklar deb nomlangan ikki tomonlama ketma-ket (bitta bitli) aloqa liniyalari to'plamidir. Yo'llarning dupleks tabiati PCI arxitekturasiga ham zid keladi, bunda ma'lumotlar shinai yarim dupleks (bir vaqtning o'zida uzatish faqat ma'lum yo'nalishda amalga oshiriladi). Elektr darajasida har bir tasma differentsial signal kodlash bilan ikkita juft o'tkazgichga to'g'ri keladi. Bir juft qabul qilish uchun, ikkinchisi uzatish uchun ishlatiladi. Birinchi avlod PCI Express har bir yo'nalishda bittadan 2,5 Gbit / s uzatish tezligini e'lon qiladi. Kelajakda tezlikni 5 va 10 Gbit / s gacha oshirish rejalashtirilmoqda.

Kanal bir nechta tarmoqlardan iborat bo'lishi mumkin: bitta (x1 havolasi), ikkita (x2 havolasi), to'rtta (x4 havolasi), sakkizta (x8 havolasi), o'n oltita (x16 havolasi) yoki o'ttiz ikkita (x32 havolasi). Barcha qurilmalar bitta kanalning ishlashini qo'llab-quvvatlashi kerak. Xuddi shunday, bo'shliqlar mavjud: x1, x2, x4, x8, x16, x32. Biroq, uyasi unga etkazilgan kanalga qaraganda "kengroq" ​​bo'lishi mumkin, ya'ni. x16 uyasi aslida x16 uyasiga va boshqalarga chiqishi mumkin PCI Express kartasi hech bo'lmaganda kartadagi ulagich kabi katta bo'lgan uyaga jismonan mos kelishi va to'g'ri ishlashi kerak. x4 kartasi x4, x8, x16 uyalarida ishlaydi, hatto bitta tarmoqli kanal ularga ulangan bo'lsa ham. PCI Express yo'laklarini solishtirish protsedurasi har ikki tomon tomonidan qo'llab-quvvatlanadigan eng ko'p bo'laklarni tanlash imkonini beradi.
Ma'lumotni ko'p tarmoqli kanallar orqali uzatishda, o'zaro almashish yoki "ma'lumotlarni sindirish" printsipi qo'llaniladi: har bir keyingi bayt boshqa diapazonda uzatiladi. X2 kanalida bu barcha baytlar bitta tasmada, toq bayt esa boshqasida uzatilishini anglatadi.
Ko'pgina boshqa yuqori tezlikda ishlaydigan ketma-ket protokollar singari, PCI Express ma'lumotni kodlash sxemasidan foydalanadi, ya'ni soat signalini kodlangan ma'lumotlarga kiritadi. o'z-o'zini sinxronlashtirishni ta'minlash. PCI Express-da ishlatiladigan 8B / 10B algoritmi (10 bitli 8 bit) qabul qiluvchi tomon bit chegarasini yo'qotmasligi uchun nollarning yoki ketma-ketlikning uzun ketma-ketligini ajratishni ta'minlaydi. 8B / 10B kodlashni hisobga olsak, bir qatorli PCI Express kanalining o'tkazish qobiliyatini 2500 Mbit / s / 10 bit / bayt = 250 megabayt / s (238 MB / s) deb hisoblash mumkin.
PCI Express bir xil ma'lumot uzatish liniyalari orqali boshqaruv xabarlarini, shu jumladan uzilishlarni uzatishni ta'minlaydi. Seriy protokol blokirovka qilishni ko'zda tutmaydi, shuning uchun PCI bilan taqqoslanadigan kechikish osongina ta'minlanadi, bu erda uzilishlar uchun ajratilgan liniyalar mavjud.