PCI-Express
На высоких частотах функционирования параллельные шины становятся источниками помех, возникают также проблемы с синхронизацией обмена. PCI-Express – последовательная шина. Передача сигналов по ней осуществляется по дифференциальным парам проводов: по одной паре – в одном направлении, по другой паре – во встречном направлении. Количество пар может быть увеличено. Соответственно имеем PCI-Express 1, 4, 8, 16, 32.
Логический 0 имеет уровень 0,2 – 0,4 В, а логическая 1 – 0,4 – 0,8 В.
Пара обеспечивает скорость обмена порядка 2,5 Гбит/с. Для PCI-Express 32 теоретическая пропускная способность – 8 Гбайт/с, а эффективная – примерно 6,4 Гбайт/с.
Приведем схему преобразования данных для PCI-Express.
МГц
МГц
МГц
ГГц
Подуровень физического кодирования использует 16-битовый интерфейс. Исходные 16-битовые данные разбиваются на группы по 8 бит. 8 бит поступают параллельно с частотой 250 МГц. Каждый байт данных кодируется 10 битами. Избыточность нужна для повышения надежности синхронизации при передаче длинных последовательностей нулей или единиц. Каждые 10 бит передаются последовательно с частотой 2,5 ГГц. При приеме данных осуществляется обратное преобразование.
Покажем в сравнении производительность различных шин.
Шина | PCI | AGP 8 | PCI-Express 8 |
Теоретическая скорость передачи | 2000 Мбайт/с | ||
Эффективная скорость передачи | 1600 Мбайт/с |
Даже для решения тех задач, где нет необходимости в широкой полосе канала PCI Express, производители кремния и встраиваемых плат всё равно перейдут на него, поскольку это упрощает разработку и экономит место на плате, что, в свою очередь, либо позволяет снизить стоимость, либо даёт возможность добавить новую функциональность на плату.
PC/104
Модули в формате PC/104 производятся с 1987 г. PC/104 стал стандартом в 1992 г. Логически PC/104 повторяет стандарт ISA. Ключевыми отличиями PC/104 от ISA являются:
§ компактность конструкции, т.к. размер модулей уменьшен до 90х96 мм;
§ разъем PC/104 сквозной штыревой;
§ уменьшенный ток выходных шинных формирователей – 4 mA против 20;
расширенный температурный диапазон (многие производители выпускают платы для температурного диапазона –40 - +85).
Распространены следующие варианты применения модулей:
§ компоновка модулей в стек (получается этажерка плат с зазором 0,6’’;
§ компоновка на базовой плате;
§ применение модуля PC/104 в качестве мезонинного модуля, т.е. как дочерней платы.
С 1994 г.модули PC/104 привлекли внимание военных, и их стали выпускать в соответствии со стандартом MIL-STD-1553 (ГОСТ 26765.52-87) на интерфейсы и конструктивы для военной промышленности. Шина PC/104 реализована в большом числе модулей в форматах VME, AT96 (это 16-разрядная ISA в конструктиве Евромеханика), STD-32, что позволяет использовать в их составе модули PC/104.
В 1997г. консорциум производителей PC/104 предложил стандарт PC/104+. Размер платы сохранился (90х96), но разъемы шин расширения были разделены на две части. Логически сигналы первой части соответствуют шине ISA, а сигналы второй в основном повторяют сигналы 32-разрядной шины PCI.
Использование принудительного вентилятора охлаждения центрального процессора в таких системах не всегда приемлемо как по причине малых размеров всего конструктива и, соответственно, недостаточной эффективности воздушного охлаждения, так и ввиду низкой надёжности самих вентиляторов. Среднее время наработки на отказ для вентиляторов не превышает 20 тысяч часов, в то время как сама плата компьютера имеет среднее расчётное время безотказной работы порядка 130 тысяч часов (пример — Fastwel СРС1600 или Fastwel CPC1700).
Для решения задачи отвода избыточного тепла многие производители процессорных плат используют центральные процессоры Pentium III с пониженным энергопотреблением и частотами в диапазоне 300...600 МГц или процессоры AMD серии Geode. Однако такие процессоры имеют достаточно низкую производительность, что может послужить ограничением использования их в современных приложениях. Кроме того, компания Intel в 2006 году объявила о прекращении производства ультранизковольтных процессоров Pentium III, поэтому при новых разработках рассчитывать на имеющиеся у поставщиков остатки и складские запасы этих процессоров рискованно и нецелесообразно.
Дата добавления: 2015-02-10; просмотров: 816;