Поиск по базе сайта:
Курсовой проект «Интерфейс pci express» icon

Курсовой проект «Интерфейс pci express»




Скачати 138.19 Kb.
НазваКурсовой проект «Интерфейс pci express»
Дата конвертації26.11.2013
Розмір138.19 Kb.
ТипКурсовой проект
1. /ISP DAS 081201.doc
2. /pci express.doc
3. /ris_int07.doc
4. /stup345.pdf
5. /wopint_08.doc
6. /Методичка по НВЛ08_050602.DOC
7. /Методичка по НВЛ08_081024.DOC
8. /Обзор.doc
9. /Парал_интерф/CompactPCI,PC104/Отчет.doc
10. /Парал_интерф/IEEE 1284_2.doc
11. /Парал_интерф/ISA.doc
12. /Парал_интерф/pci/pci-20/1.DOC
13. /Парал_интерф/pci/pci-20/2.DOC
14. /Парал_интерф/pci/pci-20/3.DOC
15. /Парал_интерф/pci/pci-20/4.DOC
16. /Парал_интерф/pci/pci-20/5.DOC
17. /Парал_интерф/pci/pci-20/6.DOC
18. /Парал_интерф/pci/pci-20/7.DOC
19. /Парал_интерф/pci/pci-20/8.DOC
20. /Парал_интерф/pci/pci-20/9.DOC
21. /Парал_интерф/pci/pci-20/CH1-3.DOC
22. /Парал_интерф/Спецификация PX1.doc
23. /Парал_интерф/Стандарт IEEE 1284.doc
24. /Парал_интерф/реферат по интерфейсам.doc
25. /Парал_интерф/хар_парал.инт.doc
26. /Послед_интерф/PCI_EXpr.doc
27. /Послед_интерф/RS485 для чайников.doc
28. /Послед_интерф/USB.doc
29. /Послед_интерф/Wi Fi.doc
30. /Послед_интерф/ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ИНТЕРФЕЙСА USB.doc
31. /Послед_интерф/Реферат по ИРДА.doc
32. /Послед_интерф/стандарт CAN/Aldis.doc
33. /лит_инт.doc
34. /рб_пр_интерф_07.doc
С. П. Королева архитектура автоматизированных систем на основе модулей icp das серии i-7000
Курсовой проект «Интерфейс pci express»
Мс –модули сети, а адаптер, устройство согласования, цп
Вопросы по курсу "Интерфейсы асоиу" Общие вопросы организации интерфейсов
Проектирование измерительных систем на основе нвл-08
С. П. Королева проектирование измерительных систем на основе Многофункционального устройства нвл-08
Тема номера
Документация по интерфейсам: Compactpci, MicroPC, pc/104, pc/104+ Пояснительная записка к курсовому проекту по курсу "Интерфейсы асоиу"
Интерфейс ieee-1284
Интерфейс isa методические указания к курсу лекций «Интерфейсы автоматизированных систем обработки информации и управления» Самара 2005 Составитель: Иоффе Владислав Германович удк 681. 3 Интерфейс isa
Спецификация локальной шины pci
Реализация Хронология реализации
Реализация 0
Функционирование шины
Электрическая спецификация
Конструктивная спецификация
Руководство по системному проектированию pci, реализация 6, действует с 1 ноября 1992 года. Объединение запросов по техническим изменениям (ecrs)
Реализация 0
Диапазон сигнала Сопутствующие документы
Введение Содержание спецификации
Введение 2 Цель разработки 2 Терминология 3 Полезные ссылки 3 Обзор архитектуры pxi 3
С. П. Королева Стандарт ieee 1284 Подготовили: Есипов С. Б. Громов А. Е. Преподаватель: Иоффе В. Г
Министерство науки, высшей школы и технической политики российской федерации комитет по высшей школе самарский государственный аэрокосмический университет им. С. П. Королева факультет №6 Кафедра
Основные характеристики параллельных интерфейсов
Курсовой проект «Интерфейс pci express»
Ооо "Маяк": разводка печатных плат, разработка электронных систем управления
1. Общая характеристика 5 Структура usb 6
Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Интерфейсы асоиу» на тему: «Интерфейс Wi Fi»
Преобразователи интерфейса usb на микросхемах ft8U232AM, ft8U245AM
Протокол связи IrDA
Протокол был разработан фирмой Robert Bosch GmbН для использования в автомобильной электронике, отличается повышенной помехоустойчивостью, надежностью и обладает следующими возможностями
Литература Основная литература
Федеральное агентство по образованию государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королева»


Министерство общего и профессионального образования
Российской Федерации

Самарский государственный аэрокосмический университет
имени академика С.П. Королева


Кафедра информационных систем и технологий


Курсовой проект


«Интерфейс PCI Express»


Выполнил студент
Орлов И. гр. 643

Руководитель проекта
Иоффе Владислав Германович.

Дата сдачи:

Оценка:



Самара 2005

РЕФЕРАТ

Курсовой проект

Пояснительная записка: 18 с., 10 рис., 2 таблицы, 2 библиографических источника.

ИНТЕРФЕЙС, СЛОТ, ФОРМ-ФАКТОР, ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ, ШИНА, ГОРЯЧАЯ ЗАМЕНА, PCI EXPRESS.

В курсовом проекте был произведен поиск документации по соответствующему интерфейсу, ознакомление с ней и перевод на русский язык.


Содержание

Введение 3

1 Технология PCI Express 4

2 Особенности PCI Express 8

2.1 Улучшенная система питания 8

2.2 Поддержка Трафика данных в реальном масштабе времени 8

2.3 Горячая замена 8

2.4 Целостность Данных и Обработка ошибок 9

3 Форм-фактор PCI Express 10

3.1 PCI Стандартные и Средние Платы 10

3.2 Переход к Платам PCI Express 11

3.3 Малая Плата PCI Express 12

3.4 ExpressCard 13

3.5 PCI Express ввод - вывод Модуля Сервера 14

14

14

14

4 Внедрение PCI Express в различные системы 15

4.1 Cистемы Клиента 15

4.2 Переносные Компьютеры 15

4.3 Серверные системы 16

Список литературы 18



Введение



Шина PCI используется 10 последних лет и будет играть главную роль в течении нескольких последующих лет. Однако современные процессоры, процессоры завтрашнего дня и устройства ввода-вывода требуют все большей производительности, больше чем у PCI 2.2 и PCI-X. Поэтому была разработана новая шина PCI Express особенности которой рассмотрены в курсовой работе.


1 Технология PCI Express


PCI Экспресс обеспечивает масштабируемую, высокоскоростную, последовательную шину ввода - вывода, которая поддерживает совместимость с приложениями и драйверами PCI. PCI Express содержит поддержку архитектуры, существующих приложений PCI и драйверов, совместимость с существующей загрузкой PCI (областью прямой адресации). Многоуровневая архитектура отображена в слоях и определяет высокоэффективную, с технологией точка-точка, масштабируемую, последовательную шину. Связь PCI Express состоит из двойных симплексных каналов, каждый представляет собой передающую пару и принимающую пару для одновременной передачи в каждом направлении. Каждая пара состоит из низковольтных, дифференцированых управляемых сигналов. Генератор внедрен в каждую пару, используя 8b/10b схему кодирования для достижения очень высоких скоростей передачи данных. Рисунок 1 сравнивает PCI и PCI Express.




Рисунок 1. PCI и PCI Express


Пропускная способность PCI Express может масштабироваться, добавляя пары сигнала, чтобы формировать множественные маршруты между двумя устройствами. Спецификация поддерживает x1, x4, x8, и x16 размеры маршрута.

Основная связь "x1" имеет пиковую пропускную способность 2.5 Gbps. Поскольку шина двунаправлена (то есть данные могут быть переданы в обоих направлениях одновременно), эффективная скорость передачи данных - 5 Gbps. Таблица 1 суммирует закодированные и незакодированные скорости передачи данных x1, x4, x8, и x16.


Таблица 1: Пропускная способность PCI Express

PCI Express

Закодированная скорость

Незакодированная скорость



x1

5 Gbps

4 Gbps (500 MB/sec)

x4

20 Gbps

16 Gbps (2 GB/sec)

x8

40 Gbps

32 Gbps (4 GB/sec)

x16

80 Gbps

64 Gbps (8 GB/sec)



Будущее исполнение PCI Express увеличит частоту связи канала к более высоким уровням. Например, второе поколение PCI Express может увеличить частоту связи в 2 раза или больше.

Поскольку это – архитектура точка-точка, полная пропускная способность каждой шины PCI Express специализирована в конце связи. Множитель PCI Express устройства, может быть активен.

В отличие от PCI, PCI Express имеет минимальные сигналы полосы, и информация адресации внедрена в данные. Поскольку PCI Express - последовательная технология с сигналами боковой полосы, это обеспечивает очень высокую пропускную способность в штырьевых соединениях ввода - вывода по сравнению с PCI. Это предназначено, чтобы привести к более эффективным, меньшим, и более дешевым соединителям. Рисунок 2 сравнивает пропускную способность в штырьевых соединениях ввода - вывода PCI, PCI-X, AGP, и PCI Express.




Рисунок 2. Сравнение Пропускной способности Шины ввода – вывода


Технология PCI Express достигает высоких скоростей передачи данных, используя низковольтную дифференциальную передачу сигналов. В этом подходе, сигнал посылают с источника на получатель более чем в две линии. Каждый содержит "положительное" изображение и , "отрицательное" или "перевернутое" изображение сигнала. Линии направлены, используя строгие правила маршрутизации так, чтобы любой шум, который затрагивает одну строку также, затронул другую строку. Получатель собирает сигналы, инвертирует отрицательную версию к положительному и суммирует два собранных сигнала, эффективно удаляя шум.

Оригинальный PCI Express определяет графические платы с до 75 ватт мощности. Кроме того, новый высокопроизводительная спецификация PCI Express находится под развитием, которое определяет платы до 150 ватт. Эти более высокие уровни мощности определяют требования графических адаптеров, которые в настоящее время достигают максимума в 41 ватт для господствующей AGP платы и 110 ватт для AGP Pro.







2 Особенности PCI Express


Особенности PCI Express будут постепенно введены в операционную систему, и будет разработана поддержка устройств, поскольку этого требуют приложения:

ᄋулучшенная система питания

ᄋподдержка трафика данных в реальном масштабе времени

ᄋгорячая замена

ᄋцелостность данных и обработка ошибок

2.1 Улучшенная система питания


PCI Express имеет "активный уровень" управление питанием, который понижает потребляемую мощность, когда шина не активна (то есть никакие данные не посылаются между компонентами или внешними устройствами). На параллельном интерфейсе типа PCI, никакие переходы не происходят, пока нет необходимости посылать данные. Высокоскоростные последовательные интерфейсы типа PCI Express требуют, чтобы интерфейс был активен всегда, чтобы передатчик и получатель могли поддержать синхронизацию. Это достигнуто, непрерывным посыланием неактивных символов, при отсутствии данных. Получатель декодирует и игнорирует неактивные символы. Этот процесс потребляет дополнительную мощность, которая воздействует на срок службы аккумулятора на переносных и карманных компьютерах.

Чтобы решить эту проблему, в PCI Express создано две связи с низким энергопотреблением и активный уровень управления питанием – протокол ASPM.

2.2 Поддержка Трафика данных в реальном масштабе времени


В отличие от PCI, PCI Express включает поддержку изохронной передачи данных и различные уровни QoS. Эти особенности осуществлены через "виртуальные каналы", которые разработаны для гарантии достижения специфическими пакетами данных адресата в данный период времени. PCI Express поддерживает множественные изохронные виртуальные каналы – в каждый независимый сеанс связи. Каждый канал может иметь различный уровень QoS. Это непрерывное решение предназначено для приложений, которые требуют поставки данных в реальном масштабе времени, например звука и видео в реальном масштабе времени.

2.3 Горячая замена


Системы, основанные на PCI не имеют встроенной поддержки горячего подключения или горячей замены плат ввода-вывода. Эти особенности были разработаны как дополнения к PCI после первоначального использования. Эти решения - неотложные требования, к которым обращаются, серверы и переносные компьютерные платформы:

ᄋчасто трудно или невозможно наметить время простоя на сервере, чтобы заменить или устанавливить периферийные платы. Способность на горячую замену устройства ввода - вывода уменьшает время простоя.

ᄋпользователи переносных компьютеров нуждаются в способности к горячей замене, которая обеспечивает функции ввода – вывода, например мобильные дисководы.

PCI Express имеет изначальную поддержку горячей замены внешних устройств ввода - вывода. Никакие сигналы боковой полосы не требуются, и объединенная программная модель может использоваться для всех форм-факторов PCI Exspress.

2.4 Целостность Данных и Обработка ошибок


PCI Express поддерживает целостность данных, уровень связи для всех типов сигналов - и пакетов канала связи. Это является подходящим для непрерывной целостности данных для приложений высокой точности, особенно тех, которые выполняются на серверах. PCI Express также поддерживает обработку ошибок как у PCI.







3 Форм-фактор PCI Express


Множество форм-факторов PCI Express относящихся к требованиям клиента, серверов, или переносных компьютерных платформ:

ᄋстандартная плата: десктопы, рабочие станции, и серверы

ᄋмалая плата: переносные компьютеры

ᄋExpressCard: переносные компьютеры и десктопы

ᄋмодуль ввода - вывода Сервера (SIOM), который в настоящее время определяется PCI группой заинтересованных пользователей

3.1 PCI Стандартные и Средние Платы


PCI стандартные и средние платы используется в разнообразии платформ, включая серверы, рабочие станции, и десктопы. PCI Express также определяет стандартные и средние платы, которые могут заменить или сосуществовать с наследством PCI платы. Эти платы имеют те же самые измерения как PCI платы и оборудованы тыловой скобкой, чтобы разместить внешние кабельные подключения.

Различия между PCI и платами PCI Express лежат в их разъемах ввода - вывода. x1 PCI Express разъем, имеет 36 штырьков, по сравнению с 120 штырьками по стандарту PCI разъема. Рисунок 3 сравнивает PCI и Экспресс PCI средние платы. x1 PCI Express намного меньше, чем разъем на PCI плате. Рядом с разъемом PCI Express - маленькая вкладка, которая препятствует вставке в PCI слот. Стандартные и средние форм-факторы также поддерживают x4, x8, и x16 выполнение.




Рисунок 3. Сравнение PCI Express и PCI средних Плат


Рисунок 4 сравнивает размер разъемов PCI Express c PCI, AGP8X, и PCI-X соединителям, которые они заменят на системной плате.



Рисунок 4. PCI Express

Таблица 2 показывает требования способности к взаимодействию стандарта и средних плат PCI Express. x1 плата может использоваться во всех четырех слотах системной платы: x1, x4, x8, и x16. Когда x1 плата вставлена в слот более высокой пропускной способности, уровень связи договаривается о связи вниз к x1 скорости передачи данных.


Таблица 2. PCI Express Способность к взаимодействию Платы

PCI Express

x1 разъем

x4 разъем

x8 разъем

x16 разъем



x1 Card

требуемый

требуемый

требуемый

Требуемый

x4 Card

Нет

требуемый

позволенный

Позволенный

x8 Card

Нет

позволенный

требуемый

позволенный

x16 Card

Нет

нет

нет

требуемый


3.2 Переход к Платам PCI Express


Системные платы пользователей постепенно будут замены с PCI до x1 PCI Express и от PCI-X до x4 PCI Express. AGP8X hfp]tv будет заменен на x16 PCI Express. В отличие от AGP, этот разъем может использоваться для других плат PCI Express, если PCI Express графическая плата не требуется.

Серверы постепенно переместятся от PCI-X разъемов до x4 и x8. С начала 2004 г. Пользователи должны ожидать разъем PCI Express и PCI/PCI-X слотов в системах сервера. Этот подход позволит клиентам принять новую технологию, при поддержке предыдущей.

Рисунок 5 сравнивает разъемы ввода - вывода на типичной системной плате клиента с разъемами PCI Express системной плате PCI Express. PCI системная плата содержит пять стандартных PCI слотов и один AGP слот. Системная плата PCI Express также имеет шесть слотов ввода - вывода, но только три - PCI слоты. Два - x1 PCI разъема, и - x16 PCI разъем, который заменяет AGP8X слот. Разъемы PCI Express на системной плате черные, чтобы отличить их от белого PCI и коричневого цвета AGP слоты.




Рисунок 5. Сравнение PCI и Системных плат PCI Express


Первые устройства, которые перейдут к платам PCI Express, будут те, которые требуют высокой пропускной способности. Для систем клиента, эти устройства будут включать графику, 1394, Ethernet, и платы блока настройки телевидения. Для систем сервера, Ultra320 SCSI, волоконные шинные контроллеры хоста Канала (HBAs), и Ethernet на 10 гигабитов будут доступны первоначально. Стоимость этих плат, как ожидается, будет сопоставимой (и, в некоторых случаях, ниже) чем PCI-X альтернативы. Другие платы, как ожидается, постепенно переместятся на PCI Express. Подобно переходу от ISA к PCI шине, системы и с PCI и с PCI Express будут существовать много лет.

3.3 Малая Плата PCI Express


PCI Express Малая Плата заменяет МиниЭВМ PCI плату, которая является внутренней платой, функционально идентичной стандартному настольному компьютеру PCI платы. МиниЭВМ PCI платы используется главным образом, чтобы добавить функции связи к переносным компьютером, которые сформированы - или настроены-по-заказу. PCI Express Малая Плата - половина размера МиниЭВМ PCI плата как показано на Рисунке 6. Это позволяет системным проектировщикам включать одну или две платы, в зависимости от ограничений размера специфического переносного компьютера.




Источник: Intel

Рисунок 6. PCI Express МиниЭВМ Против МиниЭВМ PCI


PCI Express Малое гнездо Платы на системной плате должен поддержать и x1 PCI Специальная связь и USB 2.0 связи. PCI Express Малая Плата может использовать или PCI Express или USB 2.0 (или оба). Поддержка USB 2.0 поможет в течение перехода на PCI Express, потому что производители периферии будут нуждаться во времени, чтобы cпроектировать PCI Express в их наборы микросхем. Переход на PCI Express Малые Платы, может быть быстро осуществлен с использованием USB 2.0.

3.4 ExpressCard


ExpressCard - маленькая, модульная расширительная плата, разработанная, чтобы заменить Плату PC за следующие несколько лет. ExpressCard спецификация была разработана Международной ассоциацией производителей плат памяти для персональных компьютеров (PCMCIA). ExpressCard форм-факторы, показанные на Рисунке 7, предназначены, чтобы обеспечить небольшую, менее – дорогую замену с более высокой пропускной способностью для Платы PC. Подобно PCI Express Малая Плата, ExpressCard модуль может поддерживать x1 PCI Экспресс и USB 2.0. Его низкая цена также делает это выполнимым для маленьких систем - десктопов. ExpressCard модуль также имеет требования малой мощности и горячей замены. Это, вероятно, будет использоваться для связи, памяти жесткого диска, и появляющихся технологий ввода - вывода. ExpressCard модули ожидаются во второй половине 2004.



Рисунок 7. ExpressCard Модули


3.5 PCI Express ввод - вывод Модуля Сервера


SIOM спецификация в настоящее время определяется. SIOMs ожидаются со вторым поколением технологии PCI Express. PCI Express SIOM обеспечит устойчивый форм-фактор, который может быть легко установлен или заменен. SIOM - более радикальная замена форм-фактора чем другие форм-факторы PCI Express. Это решит многие из проблем с PCI и PCI-X платами в серверах. Модуль разработан с принудительным воздушным охлаждением памяти, потому что высокоскоростные устройства сервера имеют тенденцию сильно нагреваться. Охлаждающийся воздух может пройти через заднюю часть, вершину, или основание модуля. Эта гибкость предлагает системным проектировщикам больше вариантов при оценке тепловых решений к установленным системным стойкам, оборудованным SIOMs.






4 Внедрение PCI Express в различные системы

4.1 Cистемы Клиента


Рисунок 8 показывает, как PCI Express мог быть осуществлен в системе клиента. Первоначально, x16 PCI Специальная связь заменит AGP шину между графической подсистемой и северным мостом. Вариант PCI Express мог также заменить связь между северным мостом и южным мостом, уменьшая критический параметр между периферийными устройствами ввода - вывода и северным мостом.




Рисунок 8. Настольная Архитектура вычислительной системы


Эта архитектура имеет несколько ключевых значений для клиентов. Настольные системы будут иметь и PCI и шины PCI Express в течение долгого времени. Кроме того, PCI Express допускает широко распространенную Gigabit4 Ethernet, Ethernet на 10 гигабитов, 1394b, или других высокоскоростных устройств в системах клиента. Это также поддержит увеличивающиеся требования пропускной способности графических подсистем.


4.2 Переносные Компьютеры


Рисунок 9 показывает, как PCI Express будет осуществлен в переносной компьютерной системе. Подобно настольным системам, PCI Express заменит AGP шину, и вариант PCI Express - кандидат, чтобы заменить связь между северным мостом и южным мостом. Кроме того, PCI Express мог использоваться для замены PCI шины между северным мостом и build-to-order/customize-to-order (BTO/CTO) слотом. Этот слот в настоящее время размещает МиниЭВМ PCI платы, но в новых системах это может использоваться для PCI Express Малые Платы.




Рисунок 9. Переносная Архитектура вычислительной системы


PCI шина между северным мостом и стыковочным узлом могла также переместиться на PCI Express. x1 ExpressCard слот, который также использует USB 2.0, заменит гнездо подключения к шине PC. Наконец, индивидуальные связи PCI Express заменят PCI шину, которая поддерживает интегрированные периферийные устройства типа Ethernet, аудио и графики.


4.3 Серверные системы


Рисунок 10 показывает, как PCI Express может быть осуществлен в двухпроцессорной архитектуре сервера. PCI Express может помочь значительно уменьшить сложность системы сервера. PCI Специальные связи для устройств ввода - вывода и слотов помещены непосредственно от северного моста. Этот подход, как ожидается, обеспечит следующие потенциальные преимущества:



Рисунок 10. Типовая Архитектура Сервера


ᄋболее высокая пропускная способность для ввода - вывода следующего поколения типа 10-Gbps Ethernet и x4 Infiniband волокна - Например, x8 PCI Специальная связь может обеспечить пиковую пропускную способность, требуемую для двухпортового 10-Gbps контроллера.

ᄋболее низкая стоимость исполнения - больше слотов и внедренных устройств ввода - вывода могут быть связаны с системным набором микросхем с меньшим количеством чипов моста и меньшим уровнем сигнала.

ᄋболее низкое время ожидания - время ожидания передачи между устройствами ввода - вывода и центральным процессором и памятью может быть уменьшено, устраняя чип моста PCI-X.


Список литературы





  1. Статьи на сайте www.intel.ru, www.express-lane.org

  2. Статьи на сайте www.pcisig.com



Схожі:




База даних захищена авторським правом ©lib.exdat.com
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації