(0001): 初识PCI和PCI-X

PCI (Peripheral Component Interface)总线出现在1990’s早期。

在那个时候，标准协议还是IBM搞出来的ISA (Industry Standard Architecture)总线。

ISA总线在80286 16位处理器的机器上还是很好用的。后来有了32位处理器，计算机的外设也进行了技术革新，这时就要求总线能够更快速，并且支持像即插即用这样的一系列新功能，ISA总线就有点吃力了。此外，ISA总线还有一点饱受诟病，那就是连接器的引脚数量多、体积大。

计算机厂商们开始意识到，需要搞一套新的总线机制了。于是，IBM推出了MCA (Micro-Channel Architecture)总线，IBM的竞争对手们推出了EISA (Extented ISA)总线，做视频设备的厂商推出了VESA (Video Electronics Standards Association)总线。但是，这些总线架构都有明显的缺点，导致最终也没有成功推广开。最终，计算机行业的主要玩家一起成立了一个叫做PCISIG (PCI Special Interest Group)的组织，推出了PCI总线。

相对于ISA，PCI总线的速度更快，而且它定义了一系列位于PCI设备内部的寄存器，并把这些寄存器称为配置空间(configuration space)。通过这些寄存器，计算机软件就可以知道PCI设备需要多少内存（Memory）和IO资源，然后计算机软件将对应的资源分配给对应的PCI设备。由于所有的资源都是由计算机软件统一管理、分配的，所以大家再也不用担心计算机系统中不同的硬件设备出现地址冲突的问题了。PCI总线的开放设计（open design）、高速、软件可灵活配置的优点，使其成功克服了ISA、MCA、EISA等总线架构的弊端，一举成为行业的主流协议。

几年之后，PCI-X（PCI-eXtend）总线出现了。PCI-X是PCI总线的扩展，完全兼容PCI设备、软件、硬件，只需要很少的改动，就可以从PCI迁移到PCI-X总线。相对于PCI总线，PCI-X总线性能有了一点提升。再后来，又推出了PCI-X 2.0，数据传输速度更快了（可以达到4.0GB/s）。

PCI-X总线和PCI总线一样还是并行总线，所以并没有克服并行总线本身的弊端，这些弊端最终也导致性能无法再提升了。鉴于并行总线的性能瓶颈和引脚数太多的问题，业内开始考虑将并行总线改成串行总线。

上面的表格展示了PCI、PCI-X的发展史，可以看出，随着时钟频率的提高，总线传输速率确实提高了，但是总线上能接入的设备确越来越少，真惨。

注：本文图片来自《PCI Express Technology》