PCI Express: Der Highspeed-Datenbus im Detail

Slot und Bus II

Der PCI-Express-Bus lässt sich auf günstigen Vier-Layer-Mainboards implementieren. Will man unterschiedliche Signallaufzeiten der Lanes auf der Platine vermeiden, müssen die Kupferbahnen der Leitungen gleich lang sein. Die Spezifikation schreibt eine maximale Leitungslänge von 50,8 cm bei einer 16-Lane-Verbindung vor.

Zusätzlich müssen die Leitungen mit einer Impedanz von 100 Ohm terminiert sein. Die maximale Peak-to-Peak-Spannung zwischen den zwei differenziellen Signalleitungen darf 1,2 V nicht überschreiten. Gleichzeitig darf sie am Ausgang des Transmitters 0,8 V sowie am Eingang des Receivers 0,175 V nicht unterschreiten. Die exakte Angabe von definierten Spannungspegeln ist bei der differenziell seriellen Datenübertragung besonders wichtig. Denn die Informationen extrahiert der Empfänger nicht aus Amplituden-Differenzen, sondern aus Flusswechseln im Datenstrom.

Der PCI-Express-Slot bietet optional einen integrierten SMBus. Das serielle Interface besteht aus zwei Leitungen, über die Informationen zwischen Systemkomponenten mit gleicher Schnittstelle ausgetauscht werden können. Der SMBus ist in der Lage, System- und Power-Management-Tasks unabhängig von weiteren Kontrollleitungen des PCI-Express-Busses zu steuern. Darüber hinaus übermittelt er Herstellerinformationen wie Modellnamen und Seriennummern der angeschlossenen Komponenten, Zustände von Suspend-Ereignissen und Statusprotokolle bei Gerätefehlern.