PCIE发展史

PCI，英文全称：Peripheral Component Interconnect，外围组件互联，由Intel于1991年提出。随着Intel Pentium处理器诞生而迅速发展，当时几乎所有的外围设备，从硬盘控制器、声卡、显卡和网卡，都使用PCI插槽来连接到计算机的主板上。

PCI总线是并行、同步、数据地址复用总线。32bit/33MHz峰值带宽为132MB/s，64bit/66MHz峰值带宽为532MB/s。

在90年代后期，在服务器和工作站中的高速磁盘和网络适配器开始向64bit/66MHz的PCI总线转移，于是又形成了PCI-X新总线标准，不久PCI-X 2.0标准也出现了。接下来，在系统内部南、北桥芯片之间的总线技术也开始绕过PCI而采用其它总线技术。

随着处理器性能的提升，PCI总线已经成为了整个系统的瓶颈。AGP（图形加速接口），即为了提升显卡性能，将图像数据从PCI总线独立出来。

所有新技术的出现都是由旧技术的不足所推动的。PCI总线的不足：数据带宽最高532MB/s，不能满足大批量数据实时传输需求，并行接口引脚过多，不利于发展。鉴于PCI总线的不足，Intel于2001年提出第三代I/O总线技术，3GIO，之后更名为PCI Express。

注：

（1）第一代总线一般指ISA、EISA、VESA和Micro Platforms。第二代总线一般指PCI、AGP和PCI-X。

（2）CPCI和PXI总线，实际上是PCI在示波器等仪器仪表接口领域的延伸，PXI和PCI-X是两种不同的总线，PCI-X主要用于服务器系统中，在PC中很少使用。

（3）PCI总线的时钟频率、带宽及带负载能力

（4）PCI总线架构

PCI总线是一种树型结构，并且独立于CPU总线，可以和CPU总线并行操作。PCI总线上可以挂接PCI设备和PCI桥，PCI总线上只允许有一个PCI主设备（同一时刻），其他的均为PCI 从设备，而且读写操作只能在主从设备之间进行，从设备之间的数据交换需要通过主设备中转。PCI总线结构如下图所示：

如上图所示，与PCI总线相关的模块包括，HOST主桥、PCI总线、PCI桥和PCI设备。PCI总线由HOST主桥和PCI桥推出，HOST主桥与主存储器控制器在同一级总线上，PCI设备可以方便地通过HOST主桥访问主存储器，即进行DMA操作。

在一些简单的处理器系统中，可能不含有PCI桥，此时所有PCI设备都是连接在HOST主桥推出的PCI总线上，此外在一些处理器系统中可能含有多个HOST主桥，如上图所示的处理器系统中含有HOST主桥x和HOST主桥Y。

一直致力于高速接口研究，最近抽空，将所掌握的一些知识分享出来。感兴趣的朋友可以持续关注我的微信公众号：FPGA干货架。
————————————————
版权声明：本文为CSDN博主「romme426」的原创文章，遵循CC 4.0 BY-SA版权协议，转载请附上原文出处链接及本声明。
原文链接：https://blog.csdn.net/fzr_en/article/details/100051845