Типы pci-карт расширения:

PCI 5Вольт	PCI64 5Вольт
PCI64 3.3Вольта
PCI - универсальный	PCI64 - универсальный

Сводная таблица конструктивов карт и слотов в зависимости от версии стандарта:

Стандарт	Макс. скорость, Мб/сек	Тип слота	Тип карты
PCI 1.x-2.0	133	32-бита, 5В	32-бита, 5В
PCI 2.1-2.3 33MГц	133	32-бита, 5В	32-бита, 5В/универсальный
PCI 2.2-2.3 66MГц	266	32-бита, 3.3В	32-бита, 3.3В/универсальный
PCI64 33МГц (v 2.1)	266	64-бита, 5В	64-бита, 5В/универсальный
PCI64 33МГц (v 2.2)	266	64-бита, 3.3В	64-бита, 3.3В/универсальный
PCI64 66МГц	533	64 бита, 3.3В	64-бита, 3.3В/универсальный
PCI-X 1.0	1024	64 бита, 3.3В	64-бита, 3.3В/универсальный
PCI-X 1.0	4096	64 бита, 3.3В	64-бита, 3.3В

Рисунок 5 - Различия топологий PCI и PCI-Express

PCI-Express

Эмблема PCI Express

Разработка рабочей группой Arapahoe, основанной компаниями Compaq, Dell, IBM, Intel и Microsoft при участии организации PCI-SIG, нового межкомпонентного интерфейса была начата фирмой Intel еще тогда, когда только ожидался выход в свет AGP 3.0 (он же AGP 8х). Так, программную модель PCI планировали унаследовать и в новом интерфейсе,  чтобы системы и контроллеры могли быть доработаны для использования новой шины путём замены только физического уровня, без доработки программного обеспечения. Сам же интерфейс должен был быть последовательным. Это означало, во-первых, однозначное подключение «точка-точка», исключающее арбитраж шины и перетасовку ресурсов (как частный случай – прерываний). Во-вторых, упрощалась схемотехника, разводка и монтаж. В-третьих, экономилось место.

Анонс первой базовой спецификации PCI-Express состоялся в июле 2002 года, когда уже стало ясно, что PCI-Express – это последовательный интерфейс, нацеленный на использование в качестве локальной шины и имеющий много общего с сетевой организацией обмена данными, в частности, топологию типа «звезда» и стек протоколов.

Для взаимодействия с остальными узлами ПК, которые так или иначе обходятся собственными шинами, основной связующий компонент системной платы – Root Complex Hub (узел, являющийся перекрёстком процессорной шины, шины памяти и PCI-Express) – предусматривает систему мостов и свитчей. Логика всей структуры такова, что любые межкомпонентные соединения непременно оказываются построенными по принципу «точка-точка», свитчи-коммутаторы выполняют однозначную маршрутизацию пакета от отправителя к получателю.

Соединение между двумя устройствами PCI Express называется link и состоит из одного (называемого 1x) или нескольких (2x, 4x, 8x, 12x, 16x и 32x) двунаправленных последовательных соединений lane. Каждое устройство должно поддерживать соединение 1x.

Таблица Пропускная способность шины PCI Express с разным количеством связей

Число линий PCI Express (lane count)	Пропускная способность соединения (link) в одном направлении	Суммарная пропускная способность соединения (link)
1	250 Мбайт/с	500 Мбайт/с
2	500 Мбайт/с	1 Гбайт/с
4	1 Гбайт/с	2 Гбайт/с
8	2 Гбайт/с	4 Гбайт/с
16	4 Гбайт/с	8 Гбайт/с
32	8 Гбайт/с	16 Гбайт/с

В спецификации PCI-Express 2.0 планируется увеличить пропускную способность lane до 5 Гбит/с при сохранении совместимости с PCI-Express 1.1.

Использование шин и устройств PCI Express. Шины (links) PCI Express показаны оранжевым цветом

Кроме всего прочего, PCI Express предлагает:

• стек протоколов, каждый уровень которого может быть усовершенствован, упрощён или заменён, не влияя на остальные. Например: может быть использован иной носитель сигнала – или может быть упразднена маршрутизация в случае выделенного канала только для одного устройства (как в случае PCI Express x16 для графики)

• возможности «горячей» замены карт (заложены в спецификации, опционально реализуются в серверных системах)

• возможности создания виртуальных каналов, гарантирования пропускной полосы и времени отклика, сбора статистики QoS (Quality of Service – качество обслуживания)⁸

• возможности контроля целостности передаваемых данных (CRC)⁸

• поддержка технологий энергосбережения (ACPI)⁸

⁸Заложены в изначальной спецификации.

Итоги

Как мы видим, последовательные интерфейсы пришли в компьютерную индустрию всерьёз и надолго. Не за горами времена, когда такие почётные долгожители, как PCI, IDE(PATA), SCSI, совсем уйдут со сцены, ибо преемники – PCI Express, Serial ATA, Serial Attached SCSI – уже агрессивно отвоёвывают позиции у «старичков». В стане процессорных шин пока паритет – архитектура K8 компании AMD c организацией процессорной шины на основе HyperTransport уже зарекомендовала себя как удачное решение, но и компания Intel с «последней редакцией» параллельной шины FSB (QPB) чувствует себя довольно уверенно и не собирается от неё отказываться.

Что касается возможной войны технологий PCI Express и HyperTransport, то здесь не тот случай – уж слишком разные сферы применения уготованы разработчиками этим решениям. Для вторжения в сферу сверхбыстрых передач у PCI Express недостаточно пропускной способности (максимум 8 ГБ/с для х16 против 41 ГБ/с у HyperTransport). Что касается работы HyperTransport с периферийными контроллерами, то данная шина не обладает для этого достаточными возможностями протоколов в силу своего изначального предназначения – замены процессорной шины, первое упоминание о «горячем» подключении появилось лишь в спецификации HyperTransport 3.0, да и стандартом пока что не предусмотрено внешних разъёмов.