新一代总线标准PCI Express概述

回顾过去，总线的发展史

    因此说，ISA总线是一种8/16bit的系统总线，它的最大传输速率仅为8MB/s ，它允许多个设备共享系统资源，兼容性较好，因此也就成为了上个世纪80年代最广泛采用的系统总线。不过，摩尔定律驱动PC发展的滚滚车轮以每18个月翻一番的时速向前发展，ISA那传输速率太小、CPU占用资源过高以及占用硬件中断资源等等弊病越来越明显的成为桎梏，限制了PC周边外设的发展。于是，PCI总线诞生了。

    虽然到了1988年，32-bit外部总线的386DX处理器以及更快产品成为主流之后，ISA总线标准也被扩展到了32-bit，成为了EISA（又叫Extended ISA，扩展ISA），带宽也达到了32MB/s，但由于EISA成本过高，问世不久就被PCI迅速取代。确切的说PCI总线是1992年随着486处理器一并问世的，问世之初就是一种32bit/33MHz的总线标准，在1993年就被升级为64bit/66MHz的标准，不过，直到现在我们使用的仍是32bit/33MHz的PCI总线。

（基于PCI总线的显卡）

    与ISA相比，PCI总线的特点在于这是一种独立于CPU 的系统总线，可以将显示卡、声卡、网卡、硬盘控制器等高速的外围设备直接挂在CPU 总线上，此外其133MB/s的传输速率大大缓解了ISA的局促，在当时显得绰绰有余。不过，PCI总线规范最大的弊病也在于这“133MB/s”上，它的133MB/s的带宽，在任何一个时刻都只能有一个设备独占PCI总线，在PCI设备多的时候显得忧为局促。而到后来，蓬勃发展的3D显示技术又让PCI总线那可怜的带宽立即捉襟见肘。

（基于AGP 8X总线的显卡）

    应该说，第一个从PCI阵营“叛变”出来的就是显卡。随着3D游戏的迅速普及，显卡的数据吞吐量越来越大，PCI共享133MB/s总线带宽已经不足以应付，于是Intel在1996年7月份，推出了AGP局部总线规范，专门为显卡量身打造的一种总线标准。AGP的设计其实也是PCI 2.1 版规范基础之上扩充修改而成，工作频率为66MHz ，1X模式下带宽为266MB/S，是PCI总线的两倍。后来依次又推出了AGP 2X、AGP 4X，现在流行的AGP8X，带宽已经达到了2.1GB/s，是PCI总线带宽的16倍。AGP的最大特色在于这是一条独立的北桥到显卡数据通道，不存在与其他设备共享总线资源的风险，最大限度的照顾了显卡的数据吞吐要求。可以说，没有AGP总线的默默奉献，现在的3D游戏以及3D显卡产业都不会有如此的繁荣景象。

（典型的现代计算机结构，AGP与PCI的关系图解）