PCI Express: Der Highspeed-Datenbus im Detail

Update: Details zum PCI-Bus I

Das aktuelle PCI-Bussystem in Desktop-PCs basiert auf der PCI-Local-Bus-Spezifikation 2.3. Der PCI-Bus verfügt über einen 32 Bit breiten kombinierten Daten-/Adressbus. Er arbeitet parallel mit einer Taktfrequenz von 33 MHz. Daraus resultiert eine Bandbreite von 127,2 MByte/s. Aber auch eine PCI-Variante mit 64 Bit Busbreite und 66 MHz Taktfrequenz hält die PCI-2.3-Spezifikation parat.

Die maximale Transferkapazität liegt dann bei 508 MByte/s. Allerdings unterstützt diese Konfiguration nur maximal zwei statt vier 3,3-V-Steckkarten pro Bussegment. Die Abwärtskompatibilität zu einem 32-Bit-PCI-Bussystem ist aber gewährleistet. Die im März 2002 verabschiedete PCI-2.3-Spezifikation unterstützt nur noch 3,3-V-Steckkarten. Das bedeutet: Veraltete 5-V-Karten sind nicht mehr zu einem 2.3-spezifizierten PCI-Slot kompatibel. Mechanisch kann der PCI-2.3-Slot allerdings noch Karten mit 5-V-Kodierung aufnehmen. Die im April 2004 verabschiedete Version 3.0 besitzt einen Slot, in dem nur noch universal- und 3,3-V-kodierte Grafikkarten passen.

Um das Slot-Anzahl-Problem zu umgehen, verfügt PCI über so genannte PCI-to-PCI-Bridges: Sie bieten die Möglichkeit, mehrere PCI-Busse parallel oder hintereinander in einem Rechner zu betreiben. Zusätzlich verfügt die PCI-to-PCI-Bridge über ein Konfigurationsregister zum Abspeichern von Initialisierungsdaten. Ein Prefetch- und ein Posting-Puffer erledigen das Zwischenspeichern von Lese- und Schreibdaten. Darüber hinaus ist die Bridge in der Lage, Einzeltransfers zu schnellen und effizienten Burst-Zugriffen zusammenzufassen.