Vrste priključkov pci. Kaj je PCI Express. Zakaj je PCI-Express potreben in kaj je to?

Razvojni trendi računalniška tehnologija očitno - gre za poenotenje, poenostavitev za proizvajalce (zmanjšanje in integracija številnih naprav v enem ohišju. Ni presenetljivo, da mnogi sodobni uporabniki začetniki sploh ne vedo, kaj vodilo PCI. Tisti, ki so videli formativne čase, ki so temeljili na procesorjih 286, 386 itd., se nedvomno spomnijo obilice različnih vodil in vmesnikov strojne opreme, uporabljenih v računalniški sistemi tisti čas. To je znano 8-bitno vodilo ISA, nato njegova modifikacija VLB (znana kot VESA), vodilo PCI, specializirani Intelov priključek za mehke modeme, AGP itd. Poleg tega so bili potrebni vsi, z redkimi izjemami. Toda trenutno je na matičnih ploščah neverjetna "revščina" - samo eno vodilo PCI Express, vendar različnih revizij in z različnim številom signalnih linij. Žal mora končni uporabnik dobesedno plačati takšno poenotenje. Konec koncev, tudi če imate na primer visokokakovostno napravo PCI, je enostavno ni kam priključiti (neprijetni adapterji ne štejejo) in morate kupiti različico za drugo vodilo ali na splošno preklopiti na , odkrito povedano, pomanjkljiva vgradna rešitev. Situacija spominja na "prisilni" prenos vseh iz AGP na PCI-E.

Zakaj je vodilo PCI postalo tako znano? Njegova zgodovina se je začela leta 1991, ko je s prihodom visoko zmogljivih procesorjev razreda Pentium postalo jasno, da običajna 8-bitna ISA ne more več zagotoviti sprejemljive hitrosti za medsebojno interakcijo vseh komponent. Spomnimo se, da takrat ni bilo niti DMI niti Hyper Transport, povezava komponent na matični plošči pa je potekala prek Čeprav so bili poskusi zaobiti omejitve ISA, se je na primer pojavilo vodilo VESA, vendar zaradi omejitvam se niso uveljavile.

Leta 1992 je Intel predstavil vodilo PCI različice 1.0, ki temelji na odprtem standardu. Njegova taktna frekvenca je bila za tiste čase ogromnih 33 MHz (kar je poenostavilo skaliranje frekvence procesorja), odvisno od izvedbe strojne opreme je bilo podprtih 32 ali 64 bitov (primerjajte z 8-bitnim ISA). Napetost podatkovnih linij je bila 5 in 3,3 V, kapaciteta pa 133 MB. In kar je najpomembneje, implementirana je bila podpora za Plug & Play (dol s skakalci!).

Leta 1993 se je pojavila izboljšana različica 2.0.

Vodilo PCI je postalo svetovno priljubljeno od leta 1995 (različica 2.1). Odvisno od izvedbe je bila frekvenca 66 MHz. Pri uporabi 64-bitne različice je bilo mogoče prek tega vodila prenesti 533 MB. Windows 95, ki je prišel pravočasno, končno v celoti zagotovljen pravilno delovanje PCI naprave s tehnologijo Plug & Play. Signalne linije so omogočale preklop iz 5V na 3,3V.

Nato so bile izdane revizije 2.2 - 3.0. Priključek v različici 2.2 je imel »ključ«, ki je blokiral namestitev naprav, ki niso bile napetostno združljive. 2.3 nadaljuje prehod na 3,3 V, zato je uporaba takšnih naprav v različicah pred 2.1 (5 V) povzročila poškodbe tako kartice kot včasih tudi vodila. V različici 3.0 se 5V ni več uporabljalo.

Leta 1997 je moral PCI narediti prostor, saj je isti Intel izdal vodilo AGP za video kartice, ki niso mogle v celoti sprostiti svojega potenciala na PCI.

Zdaj se vodilo PCI, kot je bilo že omenjeno, praktično ne uporablja in se umakne njegovemu nasledniku - PCI Express. Programski mehanizem naslavljanja ostaja enak, fizična izvedba pa je doživela pomembne spremembe. Spremenjeno je bilo število vodnikov, povečana delovna frekvenca (z zmanjšanjem toka). Spremenil se je tudi način konfiguracije iniciatorjev transakcij (povezanih naprav), kar jim omogoča bolj priročno obravnavanje njihovih zahtev do vodila.

Mimogrede, na nekaterih matičnih ploščah še vedno najdete priključke vodila PCI. Vendar ne govorimo o izvorni podpori nabora čipov in procesorja - v ta metoda implementacija uporablja poseben premostitveni čip, ki preusmerja zahteve PCI na PCI Express.

vodilo ISA

Standardi vmesnika vodila

Ko se je povečala širina vodila in povečala frekvenca ure v računalniku, so se spremenili tudi standardi vmesnika vodila. Trenutno računalniki uporabljajo naslednje glavne standarde vmesnika vodila:

· ISA vodilo;

· PCI vodilo;

Drugi standardi, kot so MCA (Micro Channel Architecture), EISA (Extended Industry Standard Architecture) in VESA, ki se običajno imenujejo lokalno vodilo, VL vodilo in jih je razvilo VESA (Video Electronics Standards Association video electronics), se trenutno ne uporabljajo.

Prvi običajni standard vmesnika vodila, vodilo ISA (Industry Standard Architecture), je razvil IBM, ko je ustvaril računalnik IBM PC AT (1984). To 16-bitno vodilo s taktno frekvenco 8,33 MHz omogoča namestitev 8-bitnih in 16-bitnih razširitvenih kartic (s pasovno širino 8,33 oziroma 16,6 MB/s).

Izmenjava podatkov med hitrimi zunanjimi napravami in Oven se izvaja s sodelovanjem procesorja, kar lahko v nekaterih primerih povzroči zmanjšano zmogljivost računalnika. V načinu neposrednega dostopa, uvedenem v vodilu ISA, periferna naprava komunicira z RAM-om neposredno prek kanalov DMA (Direct Memory Access). Ta način izmenjave podatkov je najbolj učinkovit v situacijah, ko je to potrebno visoka hitrost za prenos velike količine informacij (na primer pri nalaganju podatkov v pomnilnik s trdega diska).

Za organizacijo neposrednega dostopa do pomnilnika se uporablja krmilnik DMA, vgrajen v enega od čipov na matični plošči. Naprava, ki zahteva neposreden dostop do pomnilnika, vzpostavi stik s krmilnikom preko enega od prostih kanalov DMA in ji sporoči pot (naslov) od koder naj pošlje podatke, začetni naslov podatkovnega bloka in količino podatkov. Inicializacija izmenjave poteka s sodelovanjem procesorja, vendar se dejanski prenos podatkov izvaja pod nadzorom krmilnika DMA in ne procesorja.

Vodilo ISA v sodobnih matičnih ploščah ni in je ohranjeno le v starejših računalnikih.

Vodilo PCI (Peripheral Component Interconnect) je razvil Intel s sodelovanjem številnih drugih podjetij leta 1993 za svoj novi visoko zmogljivi procesor Pentium.

Trenutno vse standarde PCI razvija in vzdržuje organizacija PCI-SIG (PCI - Special Interest Group).

Najnovejši standard PCI, PCI 3.0, sprejet leta 2004, opredeljuje 32-bitno vodilo s taktom 33 MHz in največjo prepustnostjo 133 MB/s ter 64-bitna vodila s taktom 33 in 66 MHz. in najvišjo prepustnost 266 oziroma 533 MB/s.

Za pospešitev prenosa podatkov na vodilu PCI se uporablja rafalni način. V tem načinu se podatki, ki se nahajajo na katerem koli naslovu, ne prenašajo posamezno, ampak kot celota naenkrat.

Temeljno načelo vodila PCI je uporaba tako imenovanih mostov, ki komunicirajo med vodilom PCI in drugimi vodili. Pomembna značilnost vodila PCI je, da namesto kanalov DMA izvaja učinkovitejši način obvladovanja vodila, ki zunanji napravi omogoča nadzor vodila brez sodelovanja procesorja. Med prenosom informacij naprava, ki podpira Bus Mastering, prevzame vodilo in postane glavna. S tem pristopom je osrednji procesor osvobojen za opravljanje drugih nalog, medtem ko poteka prenos podatkov. To je še posebej pomembno pri uporabi večopravilnih operacijskih sistemov Tip Windows in Unix.

Priključki za kartico PCI na matični plošči so prikazani na sl. ??????

riž. ?????? Reže za kartice PCI na matični plošči:

a) 32-bitni priključek; b) 64-bitni priključek

Dodatek k standardu PCI je standard PCI Hot Plug v1.0. Naprave PCI, ki ustrezajo temu standardu, je mogoče vstaviti v režo ali odstraniti iz nje med delovanjem računalnika - tako imenovani "hot plug".

Vodila PCI se uporabljajo v sodobnih računalnikov za priklop notranjih naprav sistemska enota, kot je zvočna kartica ali modem. Vendar za grafične naprave ta vodila nimajo zadostne hitrosti prenosa podatkov, zato je bil razvit PCI-SIG nov standard– PCI-X (X pomeni eXtended) s taktnimi frekvencami 66, 133, 266 in 533 MHz in najvišjo prepustnostjo 533, 1066, 2132 oziroma 4264 MB/s. Ta standard je nazaj združljiv s standardom PCI 3.0, tj. Vaš računalnik lahko uporablja kartice PCI 3.0 in kartice PCI-X.

Najnovejša različica Standard PCI-X – PCI-X 2.0 je bil sprejet leta 2002. Trenutno se vodila tega standarda praktično ne uporabljajo, saj je istega leta PCI-SIG začel razvijati popolnoma nov standard vodila PCI - PCI Express.

Standard PCI Express, imenovan tudi PCI-E ali PCe, nadomešča vzporedno skupno strukturo, ki jo uporabljata vodila PCI in PCI-X, s serijskimi povezavami naprav, ki uporabljajo stikala. Staro ime tega standarda je 3GIO (3 rd Generation Input/Output - tretja generacija vhoda/izhoda).

Najnovejši trenutni standard PCI Express je PCI Express Base 2.0, sprejet leta 2006.

Za razliko od standarda PCI, ki povezuje vse naprave s skupnim 32-bitnim vzporednim enosmernim vodilom, PCI Express za povezavo naprave uporablja eno ali več dvosmernih serijskih povezav od točke do točke prek bakrenega parica.

Pri izmenjavi podatkov preko sukane parice se uporablja metoda nizkonapetostnega diferenčnega prenosa signala - LVDS (Low-Voltage Differential Signaling). Podatki v LVDS se prenašajo zaporedno, bit za bit. V tem primeru se za prenos enega signala uporablja diferencialni par, tj. da oddajna stran dovaja različne nivoje napetosti na vodnike para, ki se primerjajo na sprejemni strani. Za kodiranje informacij se uporablja napetostna razlika med vodniki para. Majhna amplituda signala, pa tudi nepomembna elektromagnetni vpliv pari žic ena na drugi vam omogočajo zmanjšanje hrupa v liniji in prenos podatkov visoke frekvence, tj. z visoko hitrostjo. Za povečanje hitrosti prenosa podatkov lahko uporabite več povezav ( sukani pari), prek katerega se biti prenašajo vzporedno, tj. istočasno.

PCI Express lahko uporablja eno ali več povezav za prenos podatkov. Število povezav za napravo je določeno s številko, ki ji sledi (ali pred njo) črka x. Specifikacija trenutno opredeljuje povezave kot 1x, 2x, 4x, 8x, 16x in 32x. Vsaka od teh povezav vodila PCI Express (z izjemo povezave 32x, ki še ni v uporabi) ima svoj tip priključka. Na sl. ???? Prikazane so najpogostejše reže PCI Express: 1x, 2x, 4x, 8x in 16x.

riž. ?????? Najpogostejši priključki PCI Express: a) 1x reža; b) reža 4x;

c) reža 8x; d) reža 16x;

Prepustnost vodila PCI Express na povezavo je trenutno 2,5 Gbit/s z možnostjo povečanja na 10 Gbit/s. Standard PCI Express bi moral nadomestiti standarda PCI in PCI-X ter standard AGP, ki je obravnavan v naslednjem razdelku. Vendar pa je standard PCI Express združljiv s temi standardi in se bo očitno še dolgo uporabljal v povezavi z njimi, saj je bilo izdanih in se še vedno izdaja veliko kartic, ki temeljijo na standardih PCI in AGP.

V tem članku bomo govorili o razlogih za uspeh vodila PCI in opisali visoko zmogljivo tehnologijo, ki ga nadomešča - vodilo PCI Express. Ogledali si bomo tudi zgodovino razvoja, nivoje strojne in programske opreme vodila PCI Express, značilnosti njegove implementacije in našteli njegove prednosti.

Ko je v začetku devetdesetih. se je pojavila, nato po svoje Tehnične specifikacije bistveno boljši od vseh vodil, ki so obstajala do te točke, kot so ISA, EISA, MCA in VL-bus. Takrat je bilo vodilo PCI (Peripheral Component Interconnect), ki je delovalo na 33 MHz, zelo primerno za večino periferne naprave. Toda danes so se razmere v marsičem spremenile. Najprej so se občutno povečale hitrosti procesorja in pomnilnika. Hitrost procesorja se je na primer povečala s 33 MHz na nekaj GHz, medtem ko se je delovna frekvenca PCI povečala na samo 66 MHz. Pojav tehnologij, kot je npr Gigabit Ethernet in IEEE 1394B sta grozila, da bi lahko celotno pasovno širino vodila PCI porabili za servisiranje ene same naprave, ki temelji na teh tehnologijah.

Hkrati ima arhitektura PCI številne prednosti v primerjavi s svojimi predhodniki, zato je bilo neracionalno, da bi jo popolnoma revidirali. Prvič, ni odvisen od vrste procesorja, v celoti podpira izolacijo medpomnilnika, tehnologijo obvladovanja vodila (zajem vodila) in tehnologijo PnP. Izolacija medpomnilnika pomeni, da vodilo PCI deluje neodvisno od notranjega procesorskega vodila, kar omogoča, da procesorsko vodilo deluje neodvisno od hitrosti in obremenitve sistemskega vodila. Zahvaljujoč tehnologiji zajemanja vodila lahko periferne naprave neposredno nadzorujejo proces prenosa podatkov na vodilu, namesto da čakajo na pomoč od centralni procesor, kar bi vplivalo na delovanje sistema. Končno vam to omogoča podpora Plug and Play samodejna nastavitev in konfiguracijo naprav, ki ga uporabljajo, ter se izognili ubadanju s mostički in stikali, ki so lastnikom ISA naprav precej kvarili življenje.

Kljub nedvomnemu uspehu PCI se trenutno sooča z resnimi težavami. Ti vključujejo omejeno pasovno širino, pomanjkanje zmogljivosti prenosa podatkov v realnem času in pomanjkanje podpore za omrežne tehnologije naslednje generacije.

Primerjalne značilnosti različnih standardov PCI

Upoštevati je treba, da je lahko dejanska prepustnost manjša od teoretične zaradi principa delovanja protokola in značilnosti topologije vodila. Poleg tega je skupna pasovna širina porazdeljena med vse naprave, povezane z njim, tako da več naprav na vodilu, manj pasovne širine dobi vsaka od njih.

Izboljšave standarda, kot sta PCI-X in AGP, so bile zasnovane tako, da odpravijo njegovo glavno pomanjkljivost - nizko hitrost. Vendar pa je povečanje taktne frekvence v teh izvedbah povzročilo zmanjšanje efektivne dolžine vodila in števila konektorjev.

Nova generacija vodila, PCI Express (ali krajše PCI-E), je bila prvič predstavljena leta 2004 in je bila zasnovana tako, da je rešila vse težave, s katerimi se je soočal njegov predhodnik. Danes je večina novih računalnikov opremljenih z vodilom PCI Express. Čeprav imajo tudi standardne PCI reže, ni daleč čas, ko bo vodilo postalo stvar zgodovine.

PCI Express arhitektura

Arhitektura vodila ima večnivojsko strukturo, kot je prikazano na sliki.

Vodilo podpira model naslavljanja PCI, ki omogoča, da z njim delujejo vsi trenutno obstoječi gonilniki in aplikacije. Poleg tega uporablja vodilo PCI Express standardni mehanizem PnP, ki ga zagotavlja prejšnji standard.

Razmislimo o namenu različnih ravni organizacije PCI-E. Vklopljeno programski ravni Vodilo generira zahteve za branje/pisanje, ki se prenašajo na transportni ravni z uporabo posebnega paketnega protokola. Podatkovna plast je odgovorna za kodiranje s popravljanjem napak in zagotavlja celovitost podatkov. Osnovna strojna plast je sestavljena iz dvojnega simpleksnega kanala, sestavljenega iz oddajnega in sprejemnega para, ki se skupaj imenuje linija. Skupna hitrost vodila 2,5 Gb/s pomeni, da je prepustnost za vsak pas PCI Express 250 MB/s v vsako smer. Če upoštevamo izgubo zaradi protokolarnih stroškov, potem je za vsako napravo na voljo približno 200 MB/s. Ta prepustnost je 2-4-krat višja od tiste, ki je bila na voljo za naprave PCI. In za razliko od PCI, če je pasovna širina porazdeljena med vse naprave, potem gre vsaki napravi v celoti.

Danes obstaja več različic standarda PCI Express, ki se razlikujejo po pasovni širini.

Prepustnost vodila PCI Express x16 za različne PCI-E različice, Gb/s:

• 32/64
• 64/128
• 128/256

Formati vodil PCI-E

Trenutno so na voljo različne možnosti za formate PCI Express, odvisno od namena platforme - namizni računalnik, prenosnik ali strežnik. Strežniki, ki zahtevajo večjo pasovno širino, imajo več rež PCI-E, te reže pa imajo več kanalov. Nasprotno pa imajo lahko prenosni računalniki samo en pas za naprave s srednjo hitrostjo.

Video kartica z vmesnikom PCI Express x16.

Razširitvene kartice PCI Express so zelo podobne karticam PCI, vendar imajo reže PCI-E večji oprijem, ki zagotavlja, da kartica ne bo zdrsnila iz reže zaradi tresljajev ali transporta. Obstaja več faktorjev oblike rež PCI Express, katerih velikost je odvisna od števila uporabljenih pasov. Na primer, avtobus s 16 stezami je označen s PCI Express x16. Čeprav je lahko skupno število pasov do 32, je v praksi večina matičnih plošč zdaj opremljenih z vodilom PCI Express x16.

Kartice manjših oblik je mogoče vstaviti v reže za večje brez ogrožanja zmogljivosti. Na primer, kartico PCI Express x1 lahko priključite na režo PCI Express x16. Tako kot pri vodilu PCI lahko po potrebi uporabite podaljšek PCI Express za povezavo naprav.

Videz konektorjev različne vrste na matični plošči. Od zgoraj navzdol: reža PCI-X, reža PCI Express x8, reža PCI, reža PCI Express x16.

Ekspresna kartica

Standard Express Card ponuja zelo preprost način dodajanja opreme v sistem. Ciljni trg za module Express Card so prenosniki in majhni osebni računalniki. Za razliko od tradicionalnih razširitvenih kartic namizni računalniki, lahko kartico Express povežete s sistemom kadar koli, medtem ko računalnik deluje.

Ena priljubljena različica Express Card je PCI Express Mini Card, zasnovana kot zamenjava za kartice Mini PCI format faktor. Kartica, ustvarjena v tem formatu, podpira tako PCI Express kot USB 2.0. Dimenzije kartice PCI Express Mini so 30x56 mm. PCI Express Mini Card se lahko poveže s PCI Express x1.

Prednosti PCI-E

Tehnologija PCI Express zagotavlja prednosti pred PCI na naslednjih petih področjih:

1. Višja zmogljivost. S samo enim pasom ima PCI Express dvakrat večjo prepustnost kot PCI. V tem primeru se prepustnost povečuje sorazmerno s številom linij v avtobusu, katerih največje število lahko doseže 32. Dodatna ugodnost je, da se informacije na avtobusu lahko prenašajo istočasno v obe smeri.
2. Poenostavite I/O. PCI Express izkorišča prednosti vodil, kot sta AGP in PCI-X, in ima manj kompleksno arhitekturo ter primerjalno enostavno implementacijo.
3. Večnivojska arhitektura. PCI Express ponuja arhitekturo, ki se lahko prilagodi novim tehnologijam, ne da bi zahtevala pomembne nadgradnje programske opreme.
4. Vhodno/izhodne tehnologije nove generacije. PCI Express omogoča nove zmožnosti pridobivanja podatkov s tehnologijo hkratnega prenosa podatkov, ki zagotavlja pravočasen prejem informacij.
5. Enostavnost uporabe. PCI-E uporabniku zelo olajša nadgradnjo in razširitev sistema. Dodatni formati Kartice Express, kot je ExpressCard, močno povečajo možnost dodajanja hitrih zunanjih naprav strežnikom in prenosnikom.

Zaključek

PCI Express je tehnologija vodila za povezovanje perifernih naprav, ki je nadomestila tehnologije kot so ISA, AGP in PCI. Njegova uporaba znatno poveča zmogljivost računalnika, pa tudi možnost uporabnika, da razširi in posodobi sistem.

PCI Express je vodilo, ki se uporablja za povezavo različnih komponent z namiznim računalnikom. Uporablja se za povezavo video kartic, omrežne kartice, zvočne kartice, WiFi moduli in druge podobne naprave. Začel se je razvoj te pnevmatike Podjetje Intel leta 2002. Zdaj neprofitna organizacija PCI Special Interest Group razvija nove različice tega avtobusa.

Trenutno je vodilo PCI Express popolnoma nadomestilo tako zastarela vodila, kot so AGP, PCI in PCI-X. Vodilo PCI Express se nahaja na dnu matične plošče v vodoravnem položaju.

Kakšne so razlike med PCI Express in PCI

PCI Express je vodilo, ki je bilo razvito na osnovi vodila PCI. Glavne razlike med PCI Express in PCI so v fizični ravni. Medtem ko PCI uporablja skupno vodilo, PCI Express uporablja zvezdno topologijo. Vsaka naprava PCI Express je povezana s skupnim stikalom z ločeno povezavo.

Model programske opreme PCI Express v veliki meri sledi modelu PCI. Zato je večino obstoječih krmilnikov CI mogoče enostavno spremeniti za uporabo vodila PCI Express.

Poleg tega vodilo PCI Express podpira nove funkcije, kot so:

• Vroče priključitev naprav;
• Zagotovljena hitrost izmenjave podatkov;
• Upravljanje z energijo;
• Spremljanje celovitosti posredovanih informacij;

Kako deluje vodilo PCI Express?

Vodilo PCI Express uporablja dvosmerno komunikacijo za povezovanje naprav. serijsko povezavo. Poleg tega ima lahko taka povezava eno (x1) ali več (x2, x4, x8, x12, x16 in x32) ločenih linij. Več kot je uporabljenih takih linij, višjo hitrost prenosa podatkov lahko zagotovi vodilo PCI Express. Glede na število podprtih vrstic bo velikost razreda na matični plošči drugačna. Na voljo so reže z eno (x1), štirimi (x4) in šestnajstimi (x16) linijami.

Vizualna predstavitev velikosti rež PCI Express in PCI

Poleg tega lahko katera koli naprava PCI Express deluje v kateri koli reži, če ima reža enako ali več linij. To vam omogoča namestitev kartice PCI Express s priključkom x1 v režo x16 na matični plošči.

Pasovna širina PCI Express je odvisna od števila pasov in različice vodila.

Če potrebujete pomoč pri izbiri video kartice, nas pokličite in pomagali vam bomo!

Razširitveno vodilo je računalniško vodilo, ki se uporablja na sistemski kartici računalnikov ali industrijskih krmilnikov za dodajanje naprav (plošč) v računalnik. Obstaja več vrst:

ISA - 8 in 16 bit, uporabljen v prvih osebnih računalnikih

VL-bus - vodilo, razvito za zamenjavo vodila ISA, v nasprotju z MCA

MCA je mikrokanalna arhitektura, ki jo je razvil IBM za svoj računalnik IBM PS/2

PCI je vodilo, ki ga je Intel razvil za procesorje Pentium

AGP je različica PCI, ki se uporablja za video kartice

PCI Express je sodobno vodilo, ki je nadomestilo PCI

PCI (angleško: Peripheral component interconnect, dobesedno - povezava perifernih komponent) - vhodno/izhodno vodilo za povezavo perifernih naprav z matično ploščo računalnika.

Standard vodila PCI definira:

fizične parametre (na primer priključke in signalno ožičenje);

električni parametri (na primer napetost);

logični model (npr. vrste ciklov vodila, naslavljanje vodila).

Standard PCI je razvil PCI Special Interest Group.

PCI naprave so plug and play z vidika uporabnika. Po zagonu računalnika sistemska programska oprema pregleda konfiguracijski prostor PCI vsake naprave, povezane z vodilom, in dodeli vire.

Vsaka naprava lahko zahteva do šest obsegov v naslovnem prostoru pomnilnika PCI ali naslovnem prostoru V/I PCI.

Poleg tega imajo lahko naprave ROM, ki vsebuje izvršljivo kodo za procesorje x86 ali PA-RISC, Open Firmware (sistemska programska oprema za računalnike, ki uporabljajo SPARC in PowerPC) ali gonilnik EFI.

Prekinitve konfigurira tudi sistem programsko opremo(za razliko od vodila ISA, kjer so bile nastavitve prekinitev narejene s stikali na kartici). Zahteva za prekinitev na vodilu PCI se prenaša s spremembo nivoja signala na eni od linij IRQ, zato je mogoče z eno linijo zahteve za prekinitev upravljati več naprav; Običajno bo sistemska programska oprema vsaki napravi poskušala dodeliti ločeno prekinitev, da bi povečala zmogljivost.

PCI-X 1.0 je razširitev vodila PCI64 z dodatkom dveh novih delovnih frekvenc, 100 in 133 MHz, kot tudi ločenega transakcijskega mehanizma za izboljšanje zmogljivosti, ko več naprav deluje hkrati. Na splošno nazaj združljiv z vsemi 3,3 V in generičnimi karticami PCI.

Kartice PCI-X so običajno implementirane v 64-bitnem formatu 3.3B in imajo omejeno združljivost za nazaj z režami PCI64/66, nekatere kartice PCI-X pa so v univerzalnem formatu in lahko delujejo (čeprav to nima skoraj nobene praktične vrednosti ) v navadnem PCI 2.2/2.3.

V težkih primerih, da bi bili popolnoma prepričani v funkcionalnost kombinacije matične plošče in razširitvene kartice, morate pogledati sezname združljivosti proizvajalcev obeh naprav.

PCI-X 2.0 - nadaljnja razširitev zmogljivosti PCI-X 1.0; dodani sta frekvenci 266 in 533 MHz ter korekcija paritetnih napak med prenosom podatkov (ECC). Omogoča razdelitev na 4 neodvisna 16-bitna vodila, ki se uporablja izključno v vgrajenih in industrijski sistemi; Signalna napetost je bila zmanjšana na 1,5 V, vendar so konektorji nazaj združljivi z vsemi karticami, ki uporabljajo signalno napetost 3,3 V.

Trenutno za neprofesionalni segment trga visoko zmogljivih računalnikov (zmogljive delovne postaje in strežniki vstopna raven), v katerem najde uporabo vodilo PCI-X, je izdelanih zelo malo matičnih plošč s podporo za vodilo. Primer matične plošče za ta segment je platforma delovne postaje ASUS P5K WS s podporo za PCI-X. V profesionalnem segmentu se uporablja v krmilnikih RAID v SSD diski pod PCI-E. PCI Express ali PCIe ali PCI-E (znan tudi kot 3GIO za V/I 3. generacije; ne sme se zamenjevati s PCI-X in PXI) je računalniško vodilo, ki uporablja programski model vodila PCI in visoko zmogljivo fizično protokol, ki temelji na serijskem prenosu podatkov.

Standard PCI Express razvija PCI Special Interest Group.

Za razliko od vodila PCI, ki je uporabljalo skupno vodilo za prenos podatkov, je PCI Express na splošno paketno omrežje s topologijo zvezde; -točkovni priključek.

Poleg tega vodilo PCI Express podpira:

kartice za vročo zamenjavo;

zajamčena pasovna širina (QoS);

upravljanje z energijo;

spremljanje celovitosti prenesenih podatkov.

Razvoj standarda PCI Express je Intel začel po opustitvi vodila InfiniBand. Uradno se je prva osnovna specifikacija PCI Express pojavila julija 2002.

Vodilo PCI Express je namenjeno uporabi samo kot lokalno vodilo. Ker je model programske opreme PCI Express v veliki meri podedovan od PCI, je mogoče obstoječe sisteme in krmilnike prilagoditi za uporabo vodila PCI Express z zamenjavo samo fizične plasti, brez spreminjanja programske opreme. Visoka konična zmogljivost vodila PCI Express omogoča njegovo uporabo namesto vodil AGP, še bolj pa PCI in PCI-X. De facto je PCI Express nadomestil ta vodila v osebnih računalnikih.

Za povezavo naprave PCI Express se uporablja dvosmerna serijska povezava od točke do točke, imenovana linija; to je v popolnem nasprotju s PCI, ki povezuje vse naprave na skupno 32-bitno vzporedno dvosmerno vodilo.

Povezava (angleško link - povezava, povezava) med dvema PCI naprave Express in je sestavljen iz ene (x1) ali več (x2, x4, x8, x12, x16 in x32) dvosmernih verižnih linij. Vsaka naprava mora podpirati povezavo z vsaj eno linijo (x1).

Na električni ravni vsaka povezava uporablja nizkonapetostno diferencialno signalizacijo (LVDS), pri čemer vsaka naprava PCI Express pošilja in sprejema informacije po dveh ločenih žicah, tako da se v najpreprostejšem primeru naprava poveže s stikalom PCI Express s samo štirimi žicami.

Uporaba tega pristopa ima naslednje prednosti:

Kartica PCI Express se prilega in deluje pravilno v katero koli režo enake ali večje pasovna širina(na primer, kartica x1 bo delovala v režah x4 in x16);

večja fizična reža morda ne bo uporabljala vseh pasov (na primer, reža x16 se lahko poveže s podatkovnimi žicami x1 ali x8 in vse bo delovalo v redu; vendar morajo biti priključene vse napajalne in ozemljitvene žice, potrebne za režo x16) .

V obeh primerih bo vodilo PCI Express uporabilo največje število pasov, ki so na voljo za kartico in režo. Vendar to napravi ne omogoča delovanja v reži, zasnovani za kartice z nižjo pasovno širino vodila PCI Express. Na primer, kartica x4 se fizično ne prilega standardni reži x1, čeprav bi lahko delovala v reži x4 z uporabo samo enega pasu. Na nekaterih matičnih ploščah lahko najdete nestandardne reže x1 in x4, ki nimajo zunanje particije, zato lahko sprejmejo kartice, daljše od konektorja. To ne zagotavlja napajanja in ozemljitve štrlečega dela kartice, kar lahko povzroči različne težave.

PCI Express pošilja vse nadzorne informacije, vključno s prekinitvami, po istih linijah, ki se uporabljajo za prenos podatkov. Serijskega protokola ni mogoče nikoli blokirati, zato so zakasnitve vodila PCI Express precej primerljive s tistimi pri vodilu PCI (upoštevajte, da vodilo PCI uporablja ločene fizične linije IRQ#A, IRQ#B, IRQ#C, IRQ#D).

V vseh hitrih serijskih protokolih (npr. Gigabit Ethernet) morajo biti informacije o času vgrajene v oddani signal. Na fizičnem nivoju PCI Express uporablja tehniko kanalskega kodiranja 8b/10b (8 bitov v desetih, 20 % redundanca) za odpravo komponent enosmernega toka v prenesenem signalu in za vdelavo časovnih informacij v podatkovni tok. PCI Express 3.0 uporablja energijsko učinkovitejše kodiranje 128b/130b z 1,5-odstotno redundanco.

Nekateri protokoli (npr. SONET/SDH) uporabljajo tehniko, imenovano kodiranje, da vdelajo časovne informacije v podatkovni tok in "zabrišejo" spekter oddanega signala. Specifikacija PCI Express zagotavlja tudi funkcijo kodiranja, vendar se kodiranje PCI Express razlikuje od SONET-a.

PCI Express 3.0 – novembra 2010 so bile odobrene specifikacije za PCI Express 3.0. Vmesnik ima hitrost prenosa podatkov 8 GT/s (Giga transakcij/s). Toda kljub temu je bila njegova dejanska prepustnost še vedno podvojena v primerjavi s standardom PCI Express 2.0. To je bilo doseženo zahvaljujoč bolj agresivni shemi kodiranja 128b/130b, ko je 128 bitov podatkov, poslanih preko vodila, kodiranih s 130 biti. PCI Express 2.0 ima hitrost prenosa podatkov 5 GT/s in shemo kodiranja 8b/10b. Hkrati je ohranjena združljivost s prejšnjimi različicami PCI Express. Po podatkih PCI-SIG se bodo prvi testi PCI Express 3.0 začeli leta 2011, orodja za testiranje združljivosti za partnerje se bodo pojavila šele sredi leta 2011, prave naprave pa šele leta 2012. MSI je postal prvi proizvajalec na svetu, ki je izdal matična plošča s podporo za standard PCI-3.0. Poleti 2011 je Gigabyte uradno predstavil matično ploščo G1.Sniper 2, zgrajeno na naboru čipov Intel Z68 in podpira vmesnik PCI Express 3.0.

PCI Express 4.0 - Posebna interesna skupina PCI (PCI SIG) je izjavila, da bo PCI Express 4.0 morda standardiziran pred letom 2015. Imel bo prepustnost 16 GT/s ali več, tj. bo dvakrat hitrejši od PCIe 3.0.