PCIe体系结构导读(5)

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。

PCI总线规范在上世纪九十年代提出。这条总线推出之后，很快得到了各大主流半导体厂商的认同，并迅速统一了当时并存的各类局部总线，EISA、VESA等其他32位总线很快就被PCI总线淘汰了。从那时起，PCI总线一直在处理器体系结构中占有重要地位。

在此后相当长的一段时间里，处理器系统的大多数外部设备都是直接或者间接地与PCI总线相连。即使目前PCIExpress总线逐步取代PCI总线成为PC局部总线的主流，也不能掩盖PCI总线的光芒。从软件层面上看，PCIExpress总线与PCI总线基本兼容；从硬件层面上看，PCIExpress总线在很大程度上继承了PCI总线的设计思路。因此PCI总线依然是软硬件工程师在进行处理器系统的开发与设计时，必须要掌握的一条局部总线。

PCI总线规范由Intel的IAL(IntelArchitectureLab)提出，其V1.0规范在1992年6月22日正式发布。IAL是Intel的一个重要实验室，USB(UniversalSerialBus)、AGP(AcceleratedGraphicsPort)、PCIExpress总线规范和PC的南北桥结构都是由这个实验室提出的。

IAL起初的研究领域包括硬件和软件，但是IAL在软件领域的研究遭到了Microsoft的抵触，IAL提出的许多软件规范并不被Microsoft认可，于是IAL更专注硬件领域，并在PC体系架构上取得了一个又一个突破。IAL是现代PC体系架构的重要奠基者。2001年，IAL由于其创始人的离去而临时解散。在2005年，Intel重建这个实验室。

PCI总线V1.0规范仅针对在一个PCB(PrintedCircuitBoard)环境内的，器件之间的互连，而1993年4月30日发布的V2.0规范增加了对PCI插槽的支持。1995年6月1日，PCIV2.1总线规范发布，这个规范具有里程碑意义。正是这个规范使得PCI总线大规模普及，至此PCI总线完成了对(E)ISA和MCA总线的替换。

至1996年，VESA总线也逐渐离开了人们的视线，当然PCI总线并不能完全提供显卡所需要的带宽，真正替代VESA总线的是AGP总线。随后PCISIG(PCISpecialInterestGroup)陆续发布了PCI总线V2.2，V2.3规范，并最终将PCI总线规范定格在V3.0。

除了PCI总线规范外，PCISIG还定义了一些与PCI总线相关的规范，如PCMCIA(PersonalComputerMemoryCardInternationalAssociation)规范和MiniPCI规范。其中PCMCIA规范主要针对Laptop应用，后来PCMCIA升级为PCCard(Cardbus)规范，而PCCard又升级为ExpressCard规范。

PCCard规范基于32位，33MHz的PCI总线；而ExpressCard规范基于PCIExpress和USB2.0。这两个规范都在Laptop领域中获得了成功。除了PCMCIA规范外，MiniPCI总线也非常流行，与标准PCI插槽相比，MiniPCI插槽占用面积较小，适用于一些对尺寸有要求的应用。

除了以上规范之外，PCISIG还推出了一系列和PCI总线直接相关的规范。如PCI-to-PCI桥规范、PCI电源管理规范、PCI热插拔规范和CompactPCI总线规范。其中PCI-to-PCI桥规范最为重要，理解PCI-to-PCI桥是理解PCI体系结构的基础；而CompactPCI总线规范多用于具有背板结构的大型系统，并支持热拔插。

PCISIG在PCI总线规范的基础上，进一步提出PCI-X规范。与PCI总线相比，PCI-X