Qu'est-ce qu'un pont PCIe?

L'interface de bus d'interconnexion des composants périphériques (PCI) existe depuis les années 1990 et est toujours très présente jusqu'à aujourd'hui. Des connexions parallèles de PCI et PCI-X aux connexions série de PCIe, PCI a subi des améliorations remarquables au fil des ans, en termes de bande passante, de taux de transmission et de latence. La dernière itération, le PCI Express (PCIe) est bien supérieur en termes de performances que le héritage PCI. S'étendant sur cinq versions, avec le sixième déjà cuisine, PCIe est devenue la norme d'interface des ordinateurs modernes, des cartes d'expansion et d'autres périphériques.

Parce que PCIe a éclipsé PCI et PCI-X. Et parce qu'ils utilisent des connexions parallèles, beaucoup se demandent également comment cela pourrait fonctionner avec le PCIe en série. Découvrons comment cela est possible, mais avant cela, connaissons d'abord les différences entre les trois normes PCI.

PCI, PCI-X et PCIe

PCI a été développé par Intel dans les années 1990 pour remplacer les normes de bus plus lentes ISA, EISA, VLB et MCA. La première version de PCI a utilisé un bus 32 bits fonctionnant à 33 MHz et 5V de signalisation tandis que la deuxième version a doublé la fréquence à 66 MHz avec un 3.Emplacement 3V. Une variante 64 bits a également été développée plus tard. PCI a fourni une performance plus satisfaisante que les normes précédentes, mais elle n'était toujours pas très adaptée aux serveurs.

Une amélioration de PCI, PCI-X (PCI étendue), fonctionnant à 133 MHz sur un bus 64 bits, a été développée principalement pour prendre en charge les serveurs. PCI-X 2.0 opéré à une fréquence encore plus élevée de 533 MHz. PCI et PCI-X ont mis en œuvre la connexion parallèle où le même bus connecte plusieurs appareils au processeur. Un inconvénient majeur de cette architecture est qu'un seul appareil peut communiquer avec l'appareil hôte à la fois. Les autres appareils doivent attendre leur tour avant que leurs demandes puissent être traitées. À son tour, les performances se dégradent à mesure que plus d'appareils sont ajoutés. De nouveaux appareils et applications exigent également une vitesse plus rapide et une bande passante plus élevée et le PCI et le PCI-X sont tout simplement trop lents pour répondre à la demande. Cela a appelé à une refonte de l'interface de bus donnant naissance à la dernière norme PCI, le PCIe.

Au lieu d'une connexion parallèle, PCIe utilise une connexion en série, point à point. Chaque appareil communique au processeur via son propre ensemble de voies afin qu'il puisse communiquer directement avec le processeur sans avoir besoin d'attendre d'autres appareils. La communication en série de PCIe a changé la donne et elle a considérablement dépassé les performances de son prédécesseur. PCIe a atteint cinq versions et chaque version double la bande passante et le taux de transmission de la version précédente. La dernière version, PCIe 5.0, délivre une bande passante globale de 128 Go / s sur une fente X16, sautant à une centaine par rapport au 1.06 Go / s de PCI-X 2.0. PCIe est devenu la norme de l'industrie depuis l'introduction de PCIe 1.0 et l'ancien PCI et PCI-X sont devenus des choses du passé - ou c'est ce que nous pensions.

Bus de pontage

PCIe est la norme de bus sous-jacente dans les cartes mères modernes, les appareils et les cartes d'extension. Cependant, certaines cartes mères ont encore les emplacements hérités PCI / PCI-X, ce qui montre que PCI est toujours là-bas. Les machines à sous PCI existent toujours pour une compatibilité vers l'arrière et elles se trouvent généralement dans les ordinateurs axés sur les entreprises. La plupart des cartes PCI étaient coûteuses et remplacent une carte de travail encore juste pour suivre la technologie actuelle semble être peu pratique et coûteuse pour certaines entreprises. Même certains consommateurs possèdent toujours une carte PCI traditionnelle et un emplacement PCI sur les cartes mères modernes est un ajout pratique. De même, les processeurs qui utilisent l'interface PCI existent toujours et fonctionnent toujours parfaitement. Mais comment ces composants parallèles peuvent-ils fonctionner avec l'interface série? Il est rendu possible avec un pont PCIE.

Un pont PCIe est utilisé pour lier les périphériques qui utilisent l'interface PCI ou PCI-X pour fournir une connexion PCIe au processeur, au SOC ou au complexe racine. Les ponts PCIE sont généralement installés sur les cartes d'adaptateur PCIe, l'informatique intégrée et les cartes mères afin que les appareils PCI / PCI-X, les emplacements d'extension PCI / PCI-X et même les interfaces de bus USB puissent toujours fonctionner avec l'architecture série de PCIe. Un pont PCIe offre des capacités de pontage vers l'avant et à l'envers pour que le périphérique PCIe fonctionne avec un appareil PCI / PCI-X et vice versa.

Modes avant et inverse

PCIe Bridges Support en avant et en transmission inversée. Selon le dispositif qui prend le côté primaire et secondaire, le pont peut être configuré en modes avant et inverse. Dans les deux modes, le pont PCIe gère efficacement la conversion d'interface avec un impact minimal sur le matériel PCI ou PCIe.

En mode avant, le pont PCIe connecte un appareil hôte PCIe, qui fait passer le côté principal, à l'interface PCI et finalement au périphérique PCI. Certains ponts prennent également en charge le pontage du fanout où plusieurs appareils PCI peuvent être connectés au pont PCIe pour travailler avec le périphérique hôte PCIe. Dans ce mode, le périphérique hôte PCIe gère le pont PCIe comme point de terminaison PCIe tandis que le périphérique PCI gère le pont PCIe en tant que périphérique hôte PCI.

D'un autre côté, en mode inverse, le périphérique hôte PCI prend le côté principal et se connecte au pont PCIe qui est lié aux périphériques PCIe Endpoint. L'appareil hôte PCI gère le pont PCIe comme point de terminaison PCI tandis que le périphérique PCIe gère le pont en tant qu'hôte PCIe. Ceci est principalement utilisé pour connecter des processeurs PCI aux appareils PCIe.

Conclusion

Contrairement à ce que beaucoup pensent, le PCI parallèle traditionnel est toujours là bien qu'il ne soit pas aussi largement utilisé que son plus récent successeur, le PCIe. Les industries, et même le marché de la consommation, continuent d'utiliser le bon vieux PCI et comme la technologie diffère largement de PCIe, des ponts PCIe ont été développés pour les systèmes modernes pour gérer les appareils PCI. Les ponts PCIE fusionnent les deux interfaces de bus dans une puce afin que les deux technologies puissent être interconnectées malgré les différences d'architecture. Nous ne savons pas avec certitude avant que les appareils PCI ne soient complètement supprimés, mais bien qu'ils soient toujours là, les ponts PCIe sont là pour les relier.