PCI Express性能進(jìn)一步擴展，芯片供應商躍躍欲試

PCI Express是一種第三代PCI I/O串行互連接口，每個(gè)鏈接的信號速率為2.5Gbps (數據速率為2Gbps)。它可以使系統設計師和設計人員設計出性能更高、體積更小且成本更低的系統，同時(shí)在軟件模式方面仍然可以支持傳統的PCI驅動(dòng)程序。這種與PCI兼容的軟件模型使基于PCI Express的系統可以無(wú)需進(jìn)行任何修改，就能啟動(dòng)現有的基于PCI的操作系統，并支持現有PCI I/O設備驅動(dòng)程序。

PCI Express架構性能擴展，可靠性和靈活性得到改善
作為一種高速通信標準，PCI Express在面向PC領(lǐng)域并且在該領(lǐng)域取得了迅速普及，但在通訊和存儲網(wǎng)絡(luò )設備中將面臨其它連接技術(shù)的激烈競爭。負責PCI Express架構的特別興趣小組（PCI-SIG）去年年底宣布，PCI Express 規范將把數據傳輸速度提升每秒5千兆。業(yè)內人士認為，新規范擴展I/O互連架構的性能，可滿(mǎn)足計算機和通信業(yè)應用領(lǐng)域更高的系統要求。據稱(chēng)PCI-SIG考慮了市場(chǎng)需求并對數據傳輸速度范圍進(jìn)行了技術(shù)分析，以便能夠在現有PCI Express系列中獲得最可行、性能最高、能夠向下兼容的解決方案，在把數據傳輸速度提升至5Gbps時(shí)，主要考慮到平臺實(shí)施成本、批量制造能力、系統拓撲、驗證和互操作測試等因素。
全新的5GT/秒的PCI Express規范，將滿(mǎn)足帶寬密集型應用的性能要求，如影院質(zhì)量的圖像和多媒體、企業(yè)服務(wù)器和存儲器以及數千兆位聯(lián)網(wǎng)等。電氣規范將采用更先進(jìn)的方法論，迎接5 Giga/秒傳輸速度的技術(shù)挑戰， 同時(shí)保持與現有系統拓撲和硅加工程序的兼容性。PCI-SIG還把6Gbits/s和6.25Gbits/s作為可能的下一代數據率并對其進(jìn)行了研究。
為大幅度提高企業(yè)級服務(wù)器和工作站平臺的可靠性及設計靈活性，PCI-SIG又于日前宣布，推出PCI Express ExpressModule規范。這個(gè)PCI Express規范定義了可熱插拔的I/O擴展模塊標準，預計符合ExpressModule規范的產(chǎn)品有望于2005年底面市。在PCI-SIG規范中，ExpressModule原名"服務(wù)器I/O模塊"或"SIOM"。這個(gè)新規范集成了能夠為許多數據中心和企業(yè)環(huán)境創(chuàng )造優(yōu)勢的特性。ExpressModule為IT專(zhuān)家提供標準的服務(wù)器和工作站I/O擴展模塊管理接口，同時(shí)還以近似非熱插拔選件的成本提供集成熱插拔特性、封閉式機箱及無(wú)工具安裝與拆除等功能，將可大幅度縮短系統停機時(shí)間。

半導體供應商躍躍欲試，應用領(lǐng)域進(jìn)一步拓展
盡管PCI Express的廣泛推廣在開(kāi)始時(shí)有些延遲，但這種高速接口正順利成為應用于半導體器件的主要串行接口之一。這一低成本高帶寬接口的應用不僅體現在傳統的PC、工作站以及通信領(lǐng)域，而且在家庭娛樂(lè )設備以及醫療設備等需要高速圖像傳輸和處理的應用領(lǐng)域。
在傳統的通信領(lǐng)域，IDT公司 (Integrated Device Technology, Inc) 針對高性能計算、服務(wù)器和存儲應用，宣布推出PRECISE系列PCI Express解決方案，包括 4款橋接和交換產(chǎn)品，該公司稱(chēng)目標是提供具有成本優(yōu)勢的PCI-Express I/O 擴展和橋接解決方案。IDT 還將提供全套的硬件和軟件開(kāi)發(fā)工具，包括測估板、軟件驅動(dòng)和圖形化界面(GUI)，從而實(shí)現系統的配制和優(yōu)化。這些方案的價(jià)位將滿(mǎn)足主流服務(wù)器和存儲系統OEM的需求，從而降低每個(gè)Gigabyte交換的總體成本。
IDT 串行交換部市場(chǎng)營(yíng)銷(xiāo)總監Mario Montana表示：“市場(chǎng)上其他 PCI Express 橋接和交換解決方案都是采用通用器件 —— 雖然它們可提供多種滿(mǎn)足各種應用的功能，但是其中大多數對當今高性能計算和存儲應用而言并不是必需的。結果導致了器件的架構繁復和價(jià)格昂貴。我們通過(guò)在過(guò)去一年中與客戶(hù)的密切合作，利用我們的交換系統專(zhuān)業(yè)技能和軟件性能，開(kāi)發(fā)出了優(yōu)化的解決方案，可滿(mǎn)足服務(wù)器和存儲市場(chǎng)的關(guān)鍵需求?！?br/>該公司的首批PRECISE PCI Express橋接和交換解決方案系列包括4個(gè)器件，均與PCI-X標準后向兼容。IDT提供2款3端口PCI Express 扇出交換器，包括12路 (lane)和24路(lane)器件。這些IDT PCI Express交換器可提供I/O擴展，以增強北橋器件的性能，并提供高性能的I/O連接。
據介紹，PRECISE系列產(chǎn)品還包括一個(gè)PCI Express 到PCI-X 2.0的模式1橋接和一個(gè)PCI Express 到PCI-X 2.0 的模式2橋接。PCI Express 到PCI-X 2.0的 模式2橋接是業(yè)內首款此類(lèi)產(chǎn)品，堪稱(chēng)高性能服務(wù)器應用的理想解決方案。這些器件可將高性能的 PCI Express 端口橋接到傳統外設，使設計者能夠在充分利用現有的個(gè)性化外設及傳統端口的同時(shí)保持CPU的性能。這個(gè)過(guò)程通常被稱(chēng)為“前向橋接”。這些器件也有助于“后向橋接” —— 將通常采用PCI-X形式的傳統北橋端口連接到新的基于PCI Express的外設。
每個(gè)IDT PRECISE PCI Express橋接和交換解決方案將由一套包括若干組成部分的優(yōu)化硬件/軟件開(kāi)發(fā)工具提供支持。其中一個(gè)硬件評估板專(zhuān)門(mén)用于產(chǎn)品演示、軟件開(kāi)發(fā)和初始系統性能基準測試。板的尺寸和技術(shù)規格將有助于現成元器件的連接，從而提供強大的系統仿真能力。該開(kāi)發(fā)工具還分別包括基于Linux 和 Windows 的軟件?？蛻?hù)可以反復使用這些軟件降低軟件開(kāi)發(fā)投入和成本。此外，IDT還提供基于GUI的軟件應用環(huán)境，以實(shí)現系統的配制和優(yōu)化。
在某些應用中，可能需要將基于PCI Express的設備與使用傳統互連技術(shù)的設備相連。對于這些系統，嵌入式PCI Express解決方案可能有一定限制，而橋接解決方案則更加靈活。其中最靈活的橋接解決方案是可編程橋，既可以實(shí)現所需要的連接，同時(shí)又可以完成可能需要的任何協(xié)議轉換功能。飛利浦電子公司(Philips Electronics)和賽靈思公司（Xilinx）推出的一款可編程PCI Express端點(diǎn)芯片解決方案，據稱(chēng)成本遠遠低于傳統解決方案。
賽靈思戰略營(yíng)銷(xiāo)高級總監Robert Bielby介紹說(shuō)，相比使用專(zhuān)用標準產(chǎn)品（ASSP），可編程 PCI Express解決方案具有更低的使用和維護成本，加快產(chǎn)品面市速度。同時(shí)具有經(jīng)過(guò)驗證的互操作性和標準兼容性，靈活的可編程特性支持多種接口，可以為開(kāi)發(fā)商在不改變現有開(kāi)發(fā)設施的基礎上提供高達80Gbps的數據傳輸速率。

這一靈活的Philips-Xilinx PCI Express解決方案由Philips PX1011A PCI Express PHY 和一片采用了優(yōu)化的Xilinx PCI Express LogiCORE IP 內核的Spartan-3 FPGA組成，可以用于許多大批量應用，包括附加卡、主機總線(xiàn)適配器、圖形卡和高端服務(wù)器，采用薄型封裝，支持用于空間受限制的模塊化擴展平臺的ExpressCard技術(shù)應用，并且完全符合 PCI Express 1.0a技術(shù)規范。
該解決方案所包括的Philips公司PCI Express 物理層器件（PHY）可提供SERDES（串行化/解串行）功能和物理代碼子層（PCS），同時(shí)提供優(yōu)異的位速率性能。 Philips 的物理層器件以功耗低、外形小著(zhù)稱(chēng)，因此非常適用于ExpressCard應用。而賽靈思公司的90nm Spartan-3 FPGA器件則集成了塊RAM和分布式RAM組合、多達784個(gè)I/O、MicroBlaze 32位RISC軟處理器以及帶有專(zhuān)用18 x 18乘法器且性能高達3300億MACs/s的嵌入式XtremeDSP功能。
根據Electronic Trend Publications (ETP)提供的數據，PCI Express端口的數量預計到2008年將超過(guò)20億，市場(chǎng)對基于PCI Express端口產(chǎn)品的需求將持續增長(cháng)。與固定器件相比，Philips-Xilinx PCI-Express解決方案以極具競爭力的價(jià)格提供了一種靈活的解決方案，將大大加快這一接口標準在許多不同大批量應用領(lǐng)域中的應用速度。

飛利浦電子公司針對數字家庭用臺式及筆記本PC市場(chǎng)，也推出了集成的PCI Express視頻/音頻雙解碼器，可幫助消費者的PC接收多種電視廣播信號，為PC-TV卡生產(chǎn)商、PC原始設備制造商（OEM）和原始設計制造商（ODM）提供通用視頻/音頻播出解碼解決方案。該新型解碼器芯片可用于混合（模擬/數字）電視播出信號接收的PC-TV調諧器系統，這一功能可使人們在收看一個(gè)頻道的同時(shí)對另一個(gè)頻道的節目進(jìn)行錄像，或者同時(shí)錄制多個(gè)節目。
飛利浦半導體顯示處理經(jīng)理Jerome Morris表示：“飛利浦的PCI Express 能夠幫助OEM和ODM以低成本為如今不斷擴展的數字娛樂(lè )市場(chǎng)開(kāi)發(fā)先進(jìn)、可升級的融合產(chǎn)品和應用。因此，PC媒體中心及PC-TV調諧器等熱點(diǎn)新產(chǎn)品已經(jīng)成為驅動(dòng)這一市場(chǎng)成長(cháng)的重要元素?！?br/>根據高科技市場(chǎng)研究公司In-Stat/MDR的預測， 到2008年，全球PC-TV調諧器產(chǎn)品和數字陸地機頂盒（所采用的技術(shù)相似）的市場(chǎng)價(jià)值總量將超過(guò)38億美元?；赟AA7162雙解碼器的數字互聯(lián)消費設備包括媒體處理中心PC、便攜式數碼攝像機及個(gè)人視頻錄像機。