Magistrale wewnętrzne komputera.

PCI (ang. Peripheral Component Interconnect) – magistrala komunikacyjna służąca do
przyłączania kart rozszerzeń do płyty głównej w komputerach klasy PC.
Po raz pierwszy została publicznie zaprezentowana w czerwcu 1992 r. jako rozwiązanie
umożliwiające szybszą komunikację pomiędzy procesorem i kartami niż stosowane dawniej ISA.
Zaletą PCI jest to, że nie ma znaczenia czy w gnieździe jest karta sterownika dysków (np. SCSI),
sieciowa czy graficzna. Każda karta, pasująca do gniazda PCI, funkcjonuje bez jakichkolwiek
problemów.
PCI stanowiła kompleksowe rozwiązanie, przyspieszające współpracę z dowolnym urządzeniem
zewnętrznym. Przy częstotliwości taktowania 33 MHz i szerokości 32 bitów magistrala PCI osiąga
szybkość transmisji 133 MB/s. Karty dołączone do szyny PCI mogą się komunikować nawet bez
udziału mikroprocesora, dzięki czemu wzrasta efektywność jego użytkowania. Przy ładowaniu
systemu procesor odczytuje zapisane dane konfiguracyjne z karty i następuje automatyczna
instalacja karty.
Nad koncepcją PCI Local Bus pracowało wielu znaczących producentów komputerów, z
których każdy starał się aby sprzęt obecnie produkowany przez niego był z tym standardem zgodny.
Rozwiązanie jest na tyle elastyczne, że uwzględnia możliwość współpracy magistrali nie tylko z
komputerami wyposażonymi w procesory firmy Intel, ale również z AMD i Cyrix, a także w
opartych na procesorze PowerPC komputerach Pegasos. 32-bitowy standard adresowania PCI
używany jest również w innych magistralach (np. AGP).
Kolejną istotną cechą PCI jest wysoka zgodność pomiędzy poszczególnymi wersjami PCI,
jak i rozwiązań pochodnych (np. PCI X) przejawiająca się tym, że urządzenia mogą pracować
zarówno w starszych jak i nowszych gniazdach, pod warunkiem że są dopasowane napięciowo
(warianty 3.3V i popularniejszy 5V). Zgodność ta nie jest jednak zachowana w stosunku co do PCI
Express, która aktualnie wypiera PCI oraz AGP.
Accelerated Graphics Port (AGP, czasem nazywany Advanced Graphics Port) – zmodyfikowana
magistrala PCI opracowanej przez firmę Intel zaprojektowana do obsługi kart graficznych. Jest to
32-bitowa magistrala PCI zoptymalizowana do szybkiego przesyłania dużych ilości danych
pomiędzy pamięcią operacyjną a kartą graficzną. Obecnie wypierane przez szybszą magistralę PCI
Express.
Podstawowe rodzaje portów i kart AGP
AGP 1.0 - napięcie sygnalizujące 3.3V oraz mnożniki 1x oraz 2x
AGP 2.0 - napięcie sygnalizujące 1.5V oraz mnożniki 1x, 2x oraz 4x
AGP 3.0 - napięcie sygnalizujące 0.8V oraz mnożniki 4x oraz 8x
Kompatybilność nie wszystkie karty AGP były kompatybilne z dowolnymi gniazdami. Tabela
przedstawia kompatybilność portów AGP z kartami graficznymi. Kolumna "gniazdo" zawiera
schematyczny rysunek gniazda AGP na płycie głównej. Wiersz "złącze" zawiera schematyczny
rysunek złącza AGP na karcie graficznej.
"+" → karta współpracuje z płytą główną
"-" → karta nie współpracuje z płytą główną
"-" (na żółtym tle) → karta nie współpracuje z płytą główną, chociaż fizycznie do niej pasuje
Specyfikacja poszczególnych mnożników
• AGP 1x, używa kanału 32-bitowego działającego z taktowaniem 66 MHz, co daje
maksymalny transfer 264 MB/s równy dwukrotnemu transferowi 132 MB/s dostępnemu w
magistrali PCI działającej przy taktowaniu 33 MHz/32-bit; napięcie sygnału 3.3 V.
• AGP 2x, używa kanału 32-bitowego przy taktowaniu 66 MHz z podwójną przepływnością,
prowadzącą do efektywnego transferu 533 MB/s; napięcie sygnału 3.3 V.
• AGP 4x, używa kanału 32-bitowego przy taktowaniu 66 MHz z poczwórną przepływnością,
co prowadzi do efektywnego transferu maksymalnego 1066 MB/s (1 GB/s); napięcie
sygnału 1.5 V.
• AGP 8x, używa kanału 32-bitowego przy taktowaniu 66 MHz z ośmiokrotną
przepływnością, co prowadzi do efektywnego transferu maksymalnego 2112 MB/s (2 GB/s);
napięcie sygnału 0.8 V.
PCI Express (ang. Peripheral Component Interconnect Express), oficjalny skrót PCIe – połączenie
Punkt-Punkt (jak HyperTransport), służące do instalacji kart rozszerzeń w płycie głównej.
Zastąpiła ona magistrale PCI oraz AGP. Istnieje możliwość wyprowadzenia interfejsu PCIe na
zewnątrz, stosowane m.in. w komputerach IBM 2827 EC12.
Formalnie PCI-Express nie jest magistralą ze względu na topologię Point-to-Point i jest
niekompatybilne ze zwykłym PCI. Taka konstrukcja eliminuje konieczność dzielenia pasma
pomiędzy kilka urządzeń − każde urządzenie PCI-Express jest połączone bezpośrednio z
kontrolerem. Sygnał przekazywany jest szeregowo w pełnym dupleksie za pomocą dwóch linii, po
jednej w każdym kierunku.
Częstotliwość taktowania wynosi 5.0 GHz (v2.0). Protokół transmisji wprowadza dwa dodatkowe
bity, do każdych ośmiu bitów danych. Zatem przepustowość jednej linii wynosi 500 MB/s (v2.0).
W związku z tym, że urządzenia mogą jednocześnie przekazywać sygnał w obydwu kierunkach
(full-duplex), można założyć, że w przypadku takiego wykorzystania złącza transfer może sięgać 1
GB/s (v2.0).
Wariant PCIe Przepustowość(w obie strony)
• x1 v1.0
500 MB/s
• x2 v1.0
1000 MB/s
• x4 v1.0
2000 MB/s
• x8 v1.0
4000 MB/s
• x16 v1.0
8000 MB/s (8 GB/s)
• x16 v2.0
16000 MB/s (16 GB/s)
• x16 v3.0
32000 MB/s (32 GB/s)