PCI (англ. Peripheral component interconnect, дослівно: взаємозв'язок периферійних компонентів) — шина вводу/виводу для підключення периферійних пристроїв до материнської плати комп'ютера.
Стандарт на шину PCI визначає:
- фізичні параметри (наприклад, роз'єми і розведення сигнальних ліній);
- електричні параметри (наприклад, напруги);
- логічну модель (наприклад, типи циклів шини, адресацію на шині);
Розвитком стандарту PCI займається організація PCI Special Interest Group.
Історія створення
Навесні 1991 р. компанія Intel завершує розробку першої макетної версії шини PCI. Перед інженерами було поставлене завдання розробити недороге й продуктивне рішення, що дозволило б реалізувати можливості процесорів 486, Pentium і Pentium Pro. Окрім того, треба було врахувати помилки допущені VESA при проектуванні шини VLB (електричне навантаження не дозволяло підключати більше 3 плат розширення), а також реалізувати автоконфігурування пристроїв за прикладом протоколу для комп'ютерів Amiga.
1992 року з'являється перша версія шини PCI, Intel повідомляє, що стандарт шини буде відкритим і створює PCI Special Interest Group. Завдяки цьому, будь-який зацікавлений розробник отримує можливість створювати пристрої для шини PCI без необхідності придбання ліцензії. Перша версія шини мала тактову частоту 33 МГц, могла бути 32 або 64 бітною, а пристрої могли працювати з сигналами в 5 V або 3,3 V. Теоретично, пропускна здатність шини 133 Мбайт/сек, однак у реальності пропускна здатність становила близько 80 Мбайт/сек.
В середині 1993 року, компанія Intel виходить із асоціації VESA і починає вживати активних заходів по просуванню шини PCI на ринку. Відповіддю на критику з боку фахівців з конференцій Usenet і компаній конкурентів стала PCI 2.0.
В 1995 р., з'являється версія PCI 2.1 («паралельна шина PCI»), яка забезпечила передачу даних по шині з частотою 66 МГЦ і максимальну швидкість передачі в 533 МБ/сек (для 64 бітного варіанта з частотою 66 МГц). Крім того, ця шина вже була підтримана на рівні ОС Windows 95 (технологія Plug and Play). Згодом завдяки популярності, версія шини PCI 2.1 була перенесена на платформи з процесорами Alpha, MIPS, PowerPC, SPARC та ін.
В 1997 р., у зв'язку з розвитком комп'ютерної графіки й розробкою шини AGP, шина PCI перестала задовольняти підвищені вимоги до відеокарт і стала витіснятися продуктивнішою AGP.
Конфігурування
PCI-пристрої з погляду користувача налаштовуються самостійно (plug and play). Після старту комп'ютера системне програмне забезпечення обстежує кожного пристрою, підключеного до шини й розподіляє ресурси. Кожен пристрій може зажадати до семи діапазонів в адресному просторі пам'яті PCI або в адресному просторі вводу-виводу PCI. Крім того, пристрої можуть мати ПЗП, що містить код для процесорів x86 або PA-RISC, (системне ПЗ комп'ютерів на базі SPARC) або драйвер EFI.
Налаштування переривань здійснюється також системним програмним забезпеченням (на відміну від шини ISA, де налаштування переривань здійснювалося перемикачами на карті). Запит на переривання на шині PCI передається за допомогою зміни рівня сигналу на одній з ліній , тому є можливість роботи декількох пристроїв з однією лінією запиту переривання; звичайно системне ПЗ намагається виділити кожному пристрою окреме переривання для збільшення продуктивності.
Специфікація шини PCI
- частота шини — 33,33 МГц або 66,66 МГц, передача синхронна;
- розрядність шини — 32 або 64 біт, шина мультиплексована (адреси і дані передаються по спільній шині);
- пікова пропускна здатність для 32-розрядного варіанту, що працює на частоті 33,33 МГц — 133 Мб за секунду;
- адресний простір пам'яті — 32 біт (4 байти);
- адресний простір — 32 біт (4 байти);
- конфігураційний адресний простір (для однієї функції) 256 байтів;
- напруга 3,3 або 5 вольт.
Стандартні модификації PCI
- PCI 2.0 — перша версія базового стандарту, що одержала широке поширення, використовувалися як карти, так і слоти із сигнальною напругою тільки 5V. Пікова пропускна здатність — 133 Мб/с;
- PCI 2.1-3.0 — відрізнялися від 2.0 можливістю одночасної роботи декількох пристроїв bus-master (так званий конкурентний режим), а також появою універсальних карт розширення, здатних працювати як на 5V, так і на 3.3V слотах (з частотою 33 і 66 МГц відповідно). Пікова пропускна здатність для 33 МГц — 133 МБ/с, а для 66 МГц — 266 МБ/с;
- Версія 2.1 — робота з 3.3V картами і наявність відповідних ліній живлення була опціональною;
- Версія 2.2 — зроблені відповідно до цих стандартів карти розширення мають універсальний роз'єм і здатні працювати практично в усіх пізніших різновидах слотів шини PCI, а також, в деяких випадках, і в слотах 2.1;
- Версія 2.3 — несумісна з картами PCI 5V, незважаючи на триваюче використання 32-бітних слотів з 5V-ключем. Карти розширення мають універсальний роз'єм, але не здатні працювати в 5V-слотах ранніх версій(до 2.1 включно);
- Версія 3.0 — завершує перехід на карти PCI 3.3V, карти PCI 5V більше не підтримуються.
- PCI 64 — розширення базового стандарту PCI, що з'явилося у версії 2.1, подвоює число ліній даних і, отже, пропускну здатність. Слот PCI64 є подовженою версією звичайного PCI-слота. Формально сумісність 32-бітних карт із 64-бітними слотами (за умови наявності загальної підтримуваної сигнальної напруги) повна, а сумісність 64-бітної карти з 32-бітним слотами є обмеженою (втрата продуктивності є в обох випадках). Працює на тактовій частоті 33 МГц. Пікова пропускна здатність — 266 МБ/с;
- Версія 1 — використовує слот PCI 64-біта 5V;
- Версія 2 — використовує слот PCI 64-біта 3.3V;
- PCI 66 — це PCI 64, що працює на тактовій частоті 66 МГц , використовує 3.3V-слоти, карти мають універсальний, або 3.3V форм-фактор. Пікова пропускна здатність — 533 МБ/с;
- PCI 64/66 — комбінація PCI 64 и PCI 66, дозволяє вчетверо збільшити швидкість передачі даних у порівнянні з базовим стандартом PCI, і використовує 64-бітні 3.3V слоти, сумісні тільки з універсальними та 3.3V 32-бітними картами розширення. Карти стандарту PCI64/66 мають універсальний (який має обмежену сумісність із 32-бітними слотами) або 3.3V форм-фактор (останній варіант принципово не сумісний із 32-бітними 33 МГц слотами популярних стандартів). Пікова пропускна здатність — 533 МБ/с;
- PCI-X — розширення PCI64, для всіх варіантів шини існують наступні обмеження за кількістю пристроїв, що підключають до кожної шини: 66 МГц — 4, 100 МГц — 2, 133 МГц — 1 (або 2 якщо один або обидва пристрої не перебувають на платах розширення, а вже інтегровані на одну плату разом з контролером), 266 МГц, 533 МГц і вище — 1;
- Версія 1.0 — введено дві нові робочі частоти: 100 і 133 МГц, а також механізм роздільних транзакцій для поліпшення продуктивності при одночасній роботі декількох пристроїв. Як правило, зворотно сумісна з усіма 3.3V та універсальними PCI-картами. Карти звичайно виконуються в 64-бітному 3.3V форматі й мають обмежену зворотну сумісність зі слотами PCI64/66, а деякі здатні працювати в універсальному форматі (хоча практичної цінності це майже не має) у звичайному PCI 2.2/2.3. Пікова пропускна здатність — 1024 МБ/с;
- Версія 2.0 — уведено дві нові робочі частоти: 266 й 533 МГц, а також функція коду корекції помилок під час передачі даних (an error-correcting code, error checking and correction, ECC). Розширює до 4096 байт і допускає розщеплення на 4 незалежні 16-бітні шини, що застосовується винятково у промислових системах, сигнальна напруга знижена до 1.5 V, але збережена зворотна сумісність роз’ємів з усіма картами, що використовують сигнальну напругу 3.3 V. Пікова пропускна здатність — 4096 МБ/с;
- Mini PCI — новий форм-фактор PCI 2.2 для використання переважно у ноутбуках;
- — PCMCIA форм-фактор для 32-бітних, 33 МГц PCI;
- CompactPCI — використовує модулі розміру , що входять в PCI ;
- — індустріальна шина, що використовує сигналізацію PCI з іншим роз'ємом;
- PMC — PCI mezzanine card, , відповідає стандарту IEEE P1386.1;
- ATCA або AdvancedTCA — шина наступного покоління для телекомунікаційної індустрії.
Інші варіанти PCI
- PCI Express (раніше відомий як 3GIO/Arapaho), новий послідовний інтерфейс, що використовує програмну модель PCI, однак відрізняється продуктивнішим фізичним рівнем (використовуються LVDS і нові роз'єми).
Примітки
- Слюсар В. И. Новые стандарты промышленных компьютерных систем. //Электроника: наука, технология, бизнес. — 2005. — № 6. — С. 52 — 53. [[https://web.archive.org/web/20160304093819/http://www.electronics.ru/files/article_pdf/0/article_938_218.pdf Архівовано 4 березня 2016 у Wayback Machine.] ]
- Слюсар В.И. PCI Express. Лицо стандарта.// Мир автоматизации. – 2006. - № 1. - C. 38 – 41. [1] [ 27 серпня 2018 у Wayback Machine.]
Див. також
- Industry Standard Architecture (ISA)
- Extended Industry Standard Architecture (EISA)
- Micro Channel architecture (MCA)
- VESA Local Bus (VLB)
- Accelerated Graphics Port (AGP)
- PCI Express (PCIe)
- (PCI-X)
- PCI Mezzanine Card
Посилання
- PCI Special Interest Group [ 26 квітня 2006 у Wayback Machine.]
- Розпаювання шини PCI [ 18 квітня 2008 у Wayback Machine.]
- Версії шини PCI [ 16 травня 2006 у Wayback Machine.]
- Таблиця сумісності слотов і карт [ 29 січня 2009 у Wayback Machine.]
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
PCI angl Peripheral component interconnect doslivno vzayemozv yazok periferijnih komponentiv shina vvodu vivodu dlya pidklyuchennya periferijnih pristroyiv do materinskoyi plati komp yutera Roz yemi 32 rozryadnoyi PCI na materinskij plati Roz yemi 64 rozryadnoyi PCI v Standart na shinu PCI viznachaye fizichni parametri napriklad roz yemi i rozvedennya signalnih linij elektrichni parametri napriklad naprugi logichnu model napriklad tipi cikliv shini adresaciyu na shini Rozvitkom standartu PCI zajmayetsya organizaciya PCI Special Interest Group Istoriya stvorennyaNavesni 1991 r kompaniya Intel zavershuye rozrobku pershoyi maketnoyi versiyi shini PCI Pered inzhenerami bulo postavlene zavdannya rozrobiti nedoroge j produktivne rishennya sho dozvolilo b realizuvati mozhlivosti procesoriv 486 Pentium i Pentium Pro Okrim togo treba bulo vrahuvati pomilki dopusheni VESA pri proektuvanni shini VLB elektrichne navantazhennya ne dozvolyalo pidklyuchati bilshe 3 plat rozshirennya a takozh realizuvati avtokonfiguruvannya pristroyiv za prikladom protokolu dlya komp yuteriv Amiga 1992 roku z yavlyayetsya persha versiya shini PCI Intel povidomlyaye sho standart shini bude vidkritim i stvoryuye PCI Special Interest Group Zavdyaki comu bud yakij zacikavlenij rozrobnik otrimuye mozhlivist stvoryuvati pristroyi dlya shini PCI bez neobhidnosti pridbannya licenziyi Persha versiya shini mala taktovu chastotu 33 MGc mogla buti 32 abo 64 bitnoyu a pristroyi mogli pracyuvati z signalami v 5 V abo 3 3 V Teoretichno propuskna zdatnist shini 133 Mbajt sek odnak u realnosti propuskna zdatnist stanovila blizko 80 Mbajt sek V seredini 1993 roku kompaniya Intel vihodit iz asociaciyi VESA i pochinaye vzhivati aktivnih zahodiv po prosuvannyu shini PCI na rinku Vidpoviddyu na kritiku z boku fahivciv z konferencij Usenet i kompanij konkurentiv stala PCI 2 0 V 1995 r z yavlyayetsya versiya PCI 2 1 paralelna shina PCI yaka zabezpechila peredachu danih po shini z chastotoyu 66 MGC i maksimalnu shvidkist peredachi v 533 MB sek dlya 64 bitnogo varianta z chastotoyu 66 MGc Krim togo cya shina vzhe bula pidtrimana na rivni OS Windows 95 tehnologiya Plug and Play Zgodom zavdyaki populyarnosti versiya shini PCI 2 1 bula perenesena na platformi z procesorami Alpha MIPS PowerPC SPARC ta in V 1997 r u zv yazku z rozvitkom komp yuternoyi grafiki j rozrobkoyu shini AGP shina PCI perestala zadovolnyati pidvisheni vimogi do videokart i stala vitisnyatisya produktivnishoyu AGP KonfiguruvannyaPCI pristroyi z poglyadu koristuvacha nalashtovuyutsya samostijno plug and play Pislya startu komp yutera sistemne programne zabezpechennya obstezhuye kozhnogo pristroyu pidklyuchenogo do shini j rozpodilyaye resursi Kozhen pristrij mozhe zazhadati do semi diapazoniv v adresnomu prostori pam yati PCI abo v adresnomu prostori vvodu vivodu PCI Krim togo pristroyi mozhut mati PZP sho mistit kod dlya procesoriv x86 abo PA RISC sistemne PZ komp yuteriv na bazi SPARC abo drajver EFI Nalashtuvannya pererivan zdijsnyuyetsya takozh sistemnim programnim zabezpechennyam na vidminu vid shini ISA de nalashtuvannya pererivan zdijsnyuvalosya peremikachami na karti Zapit na pererivannya na shini PCI peredayetsya za dopomogoyu zmini rivnya signalu na odnij z linij tomu ye mozhlivist roboti dekilkoh pristroyiv z odniyeyu liniyeyu zapitu pererivannya zvichajno sistemne PZ namagayetsya vidiliti kozhnomu pristroyu okreme pererivannya dlya zbilshennya produktivnosti Specifikaciya shini PCIchastota shini 33 33 MGc abo 66 66 MGc peredacha sinhronna rozryadnist shini 32 abo 64 bit shina multipleksovana adresi i dani peredayutsya po spilnij shini pikova propuskna zdatnist dlya 32 rozryadnogo variantu sho pracyuye na chastoti 33 33 MGc 133 Mb za sekundu adresnij prostir pam yati 32 bit 4 bajti adresnij prostir 32 bit 4 bajti konfiguracijnij adresnij prostir dlya odniyeyi funkciyi 256 bajtiv napruga 3 3 abo 5 volt Standartni modifikaciyi PCITipi PCI slotiv PCI 2 0 persha versiya bazovogo standartu sho oderzhala shiroke poshirennya vikoristovuvalisya yak karti tak i sloti iz signalnoyu naprugoyu tilki 5V Pikova propuskna zdatnist 133 Mb s PCI 2 1 3 0 vidriznyalisya vid 2 0 mozhlivistyu odnochasnoyi roboti dekilkoh pristroyiv bus master tak zvanij konkurentnij rezhim a takozh poyavoyu universalnih kart rozshirennya zdatnih pracyuvati yak na 5V tak i na 3 3V slotah z chastotoyu 33 i 66 MGc vidpovidno Pikova propuskna zdatnist dlya 33 MGc 133 MB s a dlya 66 MGc 266 MB s Versiya 2 1 robota z 3 3V kartami i nayavnist vidpovidnih linij zhivlennya bula opcionalnoyu Versiya 2 2 zrobleni vidpovidno do cih standartiv karti rozshirennya mayut universalnij roz yem i zdatni pracyuvati praktichno v usih piznishih riznovidah slotiv shini PCI a takozh v deyakih vipadkah i v slotah 2 1 Versiya 2 3 nesumisna z kartami PCI 5V nezvazhayuchi na trivayuche vikoristannya 32 bitnih slotiv z 5V klyuchem Karti rozshirennya mayut universalnij roz yem ale ne zdatni pracyuvati v 5V slotah rannih versij do 2 1 vklyuchno Versiya 3 0 zavershuye perehid na karti PCI 3 3V karti PCI 5V bilshe ne pidtrimuyutsya PCI 64 rozshirennya bazovogo standartu PCI sho z yavilosya u versiyi 2 1 podvoyuye chislo linij danih i otzhe propusknu zdatnist Slot PCI64 ye podovzhenoyu versiyeyu zvichajnogo PCI slota Formalno sumisnist 32 bitnih kart iz 64 bitnimi slotami za umovi nayavnosti zagalnoyi pidtrimuvanoyi signalnoyi naprugi povna a sumisnist 64 bitnoyi karti z 32 bitnim slotami ye obmezhenoyu vtrata produktivnosti ye v oboh vipadkah Pracyuye na taktovij chastoti 33 MGc Pikova propuskna zdatnist 266 MB s Versiya 1 vikoristovuye slot PCI 64 bita 5V Versiya 2 vikoristovuye slot PCI 64 bita 3 3V PCI 66 ce PCI 64 sho pracyuye na taktovij chastoti 66 MGc vikoristovuye 3 3V sloti karti mayut universalnij abo 3 3V form faktor Pikova propuskna zdatnist 533 MB s PCI 64 66 kombinaciya PCI 64 i PCI 66 dozvolyaye vchetvero zbilshiti shvidkist peredachi danih u porivnyanni z bazovim standartom PCI i vikoristovuye 64 bitni 3 3V sloti sumisni tilki z universalnimi ta 3 3V 32 bitnimi kartami rozshirennya Karti standartu PCI64 66 mayut universalnij yakij maye obmezhenu sumisnist iz 32 bitnimi slotami abo 3 3V form faktor ostannij variant principovo ne sumisnij iz 32 bitnimi 33 MGc slotami populyarnih standartiv Pikova propuskna zdatnist 533 MB s PCI X rozshirennya PCI64 dlya vsih variantiv shini isnuyut nastupni obmezhennya za kilkistyu pristroyiv sho pidklyuchayut do kozhnoyi shini 66 MGc 4 100 MGc 2 133 MGc 1 abo 2 yaksho odin abo obidva pristroyi ne perebuvayut na platah rozshirennya a vzhe integrovani na odnu platu razom z kontrolerom 266 MGc 533 MGc i vishe 1 Versiya 1 0 vvedeno dvi novi robochi chastoti 100 i 133 MGc a takozh mehanizm rozdilnih tranzakcij dlya polipshennya produktivnosti pri odnochasnij roboti dekilkoh pristroyiv Yak pravilo zvorotno sumisna z usima 3 3V ta universalnimi PCI kartami Karti zvichajno vikonuyutsya v 64 bitnomu 3 3V formati j mayut obmezhenu zvorotnu sumisnist zi slotami PCI64 66 a deyaki zdatni pracyuvati v universalnomu formati hocha praktichnoyi cinnosti ce majzhe ne maye u zvichajnomu PCI 2 2 2 3 Pikova propuskna zdatnist 1024 MB s Versiya 2 0 uvedeno dvi novi robochi chastoti 266 j 533 MGc a takozh funkciya kodu korekciyi pomilok pid chas peredachi danih an error correcting code error checking and correction ECC Rozshiryuye do 4096 bajt i dopuskaye rozsheplennya na 4 nezalezhni 16 bitni shini sho zastosovuyetsya vinyatkovo u promislovih sistemah signalna napruga znizhena do 1 5 V ale zberezhena zvorotna sumisnist roz yemiv z usima kartami sho vikoristovuyut signalnu naprugu 3 3 V Pikova propuskna zdatnist 4096 MB s Mini PCI novij form faktor PCI 2 2 dlya vikoristannya perevazhno u noutbukah PCMCIA form faktor dlya 32 bitnih 33 MGc PCI CompactPCI vikoristovuye moduli rozmiru sho vhodyat v PCI PC 104 Plus industrialna shina sho vikoristovuye signalizaciyu PCI z inshim roz yemom PMC PCI mezzanine card vidpovidaye standartu IEEE P1386 1 ATCA abo AdvancedTCA shina nastupnogo pokolinnya dlya telekomunikacijnoyi industriyi Inshi varianti PCISlot PCI Express 16x na materinskij plati PCI Express ranishe vidomij yak 3GIO Arapaho novij poslidovnij interfejs sho vikoristovuye programnu model PCI odnak vidriznyayetsya produktivnishim fizichnim rivnem vikoristovuyutsya LVDS i novi roz yemi PrimitkiSlyusar V I Novye standarty promyshlennyh kompyuternyh sistem Elektronika nauka tehnologiya biznes 2005 6 S 52 53 https web archive org web 20160304093819 http www electronics ru files article pdf 0 article 938 218 pdf Arhivovano4 bereznya 2016 u Wayback Machine Slyusar V I PCI Express Lico standarta Mir avtomatizacii 2006 1 C 38 41 1 27 serpnya 2018 u Wayback Machine Div takozhIndustry Standard Architecture ISA Extended Industry Standard Architecture EISA Micro Channel architecture MCA VESA Local Bus VLB Accelerated Graphics Port AGP PCI Express PCIe PCI X PCI Mezzanine CardPosilannyaPCI Special Interest Group 26 kvitnya 2006 u Wayback Machine Rozpayuvannya shini PCI 18 kvitnya 2008 u Wayback Machine Versiyi shini PCI 16 travnya 2006 u Wayback Machine Tablicya sumisnosti slotov i kart 29 sichnya 2009 u Wayback Machine