Wejście kontra wyjście

Przewagą standardu PCI Express nad PCI-X jest większa wydajność i szersze spektrum zastosowań. PCI-X nie daje jednak za wygraną.

Przewagą standardu PCI Express nad PCI-X jest większa wydajność i szersze spektrum zastosowań. PCI-X nie daje jednak za wygraną.

Standard PCI (Peripherial Component Interconnect) ma już ponad 10 lat. Podstawowa wersja standardu - 32-bitowa szyna równoległa, taktowana zegarem 33 MHz, nie zadowala już nawet wymagających użytkowników komputerów domowych, zaś dla producentów serwerów stała się hamulcem rozwoju. Opracowanie szyn 64-bitowych i zwiększenie częstotliwości do 66 MHz nie rozwiązało problemu, lecz jedynie odsunęło go nieco w czasie. Popularyzacja technologii Gigabit Ethernet i fakt, że już wszyscy liczący się na rynku producenci urządzeń sieciowych oferują urządzenia Ethernet 10 Gb/s stawiają przed technologią I/O kolejne wyzwanie.

Implementacja nowego standardu I/O nie byłaby szczególnie skomplikowanym przedsięwzięciem, gdyby nie fakt, że przemysł IT na razie nie wyłonił jednego następcy PCI. Organizacja PCI-SIG, nadzorująca rozwój standardów PCI, daje producentom urządzeń wiele możliwości - część z nich cechuje umiarkowany wzrost wydajności połączony z utrzymaniem kompatybilności z dotychczasowymi standardami, część zaś oferuje istotny wzrost wydajności i elastyczność, ale za cenę wstecznej zgodności. Podjęcia właściwej decyzji nie ułatwiają producentom komputerów wytwórcy chipsetów. Dwaj najwięksi z nich - ServerWorks i Intel - podążają przeciwnymi drogami.

Szyna wiecznie żywa

Przykładowa architektura PCI Express

Przykładowa architektura PCI Express

Montowane obecnie w serwerach złącza PCI-X 1.0, pracujące z częstotliwością 133 MHz i oferujące przepustowość rzędu 1Gb/s, stanowią postęp w stosunku do oryginalnego standardu PCI. Oprócz większej częstotliwości, wprowadzono w nich możliwość definiowania w ramach szyny kilku niezależnych od siebie kanałów. Przyniosło to wzrost rzeczywistej przepustowości, większy niż wynikałoby to z samego tylko wzrostu częstotliwości.

Standard PCI-X doczekał się właśnie kolejnej wersji - PCI-X 2.0. O ile PCI-X 1.0 miał limit częstotliwości na poziomie 133 MHz, o tyle druga wersja pozwala na pracę w trybie 266, a nawet 533 MHz. Wzrost częstotliwości przekłada się na wzrost przepustowości (oczywiście nominalnej) do odpowiednio: ok. 2 i 5 Gb/s. Niestety, niezależne od siebie, równoległe kanały w ramach tej samej szyny można tworzyć tylko przy częstotliwości 133 MHz lub niższej. PCI-X 2.0 zapewnia także inne udoskonalenia, m.in. korekcję błędów ECC i rozszerzenie Device ID, pozwalające na przesyłanie danych w architekturze peer-to-peer. W świecie PCI to zupełna nowość.

Nowością PCI-X 2.0 jest też możliwość tworzenia rozwiązań 16-bitowych wykorzystujących mniejszą liczbę połączeń elektrycznych, np. w urządzeniach typu PDA. W specyfikacji PCI-X 2.0 zrezygnowano ze wsparcia dla zachowanego jeszcze w PCI-X 1.0 napięcia 5 V - standard PCI-X 2.0 przewiduje napięcia na poziomie 3,3 i 1,5 V. W warstwie logicznej, warstwie interfejsu itd. została jednak zachowana pełna zgodność z poprzednimi wersjami.

PCI-X 2.0 to atrakcyjna propozycja dla producentów sprzętu. Architektura, sygnalizacja, kształt i wymiary złączy, narzędzia do testowania i wiele innych elementów standardu pozostają nie zmienione lub różnią się nieznacznie w stosunku do PCI-X 1.0. Wprowadzenie nowego złącza nie będzie wymagać od producentów dużych inwestycji, pozwoli więc zwiększyć wydajność urządzeń relatywnie niskim kosztem. Implementacja PCI-X 2.0 nastąpi prawdopodobnie szybciej niż miało to miejsce w przypadku PCI-X 1.0 - pierwsze urządzenia pojawią się na rynku prawdopodobnie jeszcze w tym roku.

Żywotność standardów wyrastających z oryginalnej specyfikacji PCI jest imponująca. W ramach PCI-SIG rozpoczęły się już prace nad następną generacją standardu - PCI-X 1066. Jego efektywna wydajność ma sięgać 8,5 Gb/s, dzięki czemu mógłby zostać wykorzystany w urządzeniach komunikujących się za pośrednictwem łączy Ethernet 10 Gb/s i przyszłych urządzeń Fibre Channel 10 Gb/s. Zakończenie prac nad specyfikacją PCI-X 1066 jest planowane na drugą połowę 2004 r. Rozważany jest także kolejny krok - standard PCI-X 2133. Jednak w tym przypadku prace nie zostały jeszcze formalnie rozpoczęte.