PCIe体系结构导读(11)

目前PCIe总线规范,依然在迅猛发展,但并不是所有PCIe设备都支持这些在PCIe总线的最新规范中提及的概念。一般说来,PCIe总线规范提出的新的概念,最先在x86处理器系统的Chipset和Intel设计的PCIe设备中出现。

不过这两者之间在实现上的最大不同在于前者主要使用软件程序实现其协议栈，而后者使用硬件逻辑实现。

半导体工艺的逐步提高，使得更多的软件算法可以使用硬件逻辑来实现，这给从事ICDesign的工程师带来了巨大的挑战，因为他们使用Verilog/VHDL程序书写的算法，之前是使用C或者是C++这样的高别语言实现的。

PCIe总线在系统软件级与PCI总线兼容，基于PCI总线的系统软件几乎可以不经修改直接移植到PCIe总线中。绝大多数PCI/PCI-X总线使用的总线事务都被PCIe总线保留，而PCI设备使用的配置空间也被PCIe总线继承。基于PCI体系结构的系统编程模型，几乎可以在没有本质变化的前提下，直接在PCIe体系结构中使用。

但是从体系系统的角度上看，PCIe总线还是增加了一些新的特性，其中一些特性不仅仅是称呼上的变化，而且在功能上也得到了增强。如在PCIe体系结构中出现的RC(RootComplex)。RC的主要功能与PCI总线中的HOST主桥类似，但是在HOST主桥的基础上增加了许多功能。

在不同处理器系统中，RC的实现方式不同，因此仅仅用PCIe总线控制器称呼RC是不够的，实际上PCIe总线规范对RC并没有一个合适的解释。RC本身也是随处理器系统的不同而不同，是一个很模糊的概念。

Intel并没有使用PCIe总线控制器，而是使用RC管理PCIe总线，基于深层次的考虑。在x86处理器体系结构中，RC并不仅仅管理PCIe设备的数据访问，而且还包含访问控制、错误处理和虚拟化技术等一系列内容。因此使用PCIe总线控制器统称RC，在x86处理器体系结构中，并不合适。

在PCIe总线中，还有一些特性与PCIe总线协议的实现相关。与PCI总线相比，PCIe总线使用端到端的连接方式，添加流量控制机制，并对“访问序”做出了进一步优化。虽然从系统软件的角度上看，PCI总线与PCIe总线基本一致。但是从硬件设计的角度上看PCIe总线完全不同于PCI总线，基于PCIe总线各类设备的硬件设计难度远大于基于PCI总线的对应设备的设计难度。

目前PCIe总线规范，依然在迅猛发展，但并不是所有PCIe设备都支持这些在PCIe总线的最新规范中提及的概念。一般说来，PCIe总线规范提出的新的概念，最先在x86处理器系统的Chipset和Intel设计的PCIe设备中出现。

第4章PCIe总线概述

随着现代处理器技术的发展，在互连领域中，使用高速差分总线替代并行总线是大势所趋。与单端并行信号相比，高速差分信号可以使用更高的时钟频率，从而使用更少的信号线，完成之前需要许多单端并行数据信号才能达到的总线带宽。