Функции архитектурных уровней интерфейса PCI Express

Уровень транзакций (transaction layer) — верхний уровень архитектуры, отвечающий за сборку и разборку пакетов TLP (Transaction Layer Packet — пакет уровня транзакций). Эти пакеты используются для транзакций чтения и запи­си, а также для сообщений о событиях некоторых типов. Каждый пакет TLP имеет уникальный идентификатор, который позволяет направить ответный па­кет его отправителю. В TLP поддерживаются различные форматы адресации, зависящие от типов транзакций. Пакет может иметь атрибуты отмены слеже­ния за когерентностью NS (No Snoop) и «расслабленной» упорядоченности R0 (Relaxed Ordering). Каждая транзакция, требующая ответа, выполняется в виде расщепленной транзакции. Уровень транзакций отвечает и за управление пото­ком, реализованное на основе механизма кредитов.

Канальный уровень (data link layer), промежуточный в стеке, отвечает за управ­ление связью, обнаружение ошибок и организацию повторных передач вплоть до успеха или признания отказа соединения. К пакетам, полученным от уровня транзакций, канальный уровень добавляет свои заголовки (номера пакетов и контрольные коды). Канальный уровень и сам является генератором и полу­чателем пакетов DLLP (Data Link Layer Packet — пакет канального уровня), ис­пользуемых для управления соединением.

Физический уровень (physical layer) изолирует канальный от всех подробностей передачи сигналов. Он состоит из двух субблоков.

Логический субблок при пере­даче выполняет распределение данных по линиям, скремблирование, кодирова­ние по схеме 8В/10В, кадрирование и преобразование в последовательный код. При приеме выполняются обратные действия. Символы, добавляемые при кодировании 8В/10В, используются для служебной сигнализации. Логический субблок отвечает и за согласование соединения, инициализацию и т. п.

Элек­трический субблок отвечает за электрическое согласование, синхронизацию, об­наружение приемника.

Уровневая модель, принятая в интерфейсе PCI Express, позволяет, не затрагивая остальных уровней, сменить физический уровень или его суббло­ки, когда появятся более эффективные схемы кодирования и сигнализации. Интерфейс между физическим и канальным уровнями зависит от реализации этих компонентов и выбирается их разработчиком. Интерфейс физического уровня четко специфицирован, что обеспечивает возможность соединения уст­ройств разного происхождения. Для тестирования на соответствие электриче­ским параметрам достаточно подключить устройство PCI Express к специаль­ному тестеру.