Коммутация пакетов - теперь и в вашем ПК
На рис. 9 приводим оригинальный пример PCI-Express-топологии. Основная новинка - коммутатор (switch) - заметна сразу.
Вся топология - типичная сеть. И подходы к передаче информации тоже типично сетевые. Коммутатор позволяет организовывать соединения типа "точка-точка" внутри системы. Взаимодействие же устройств происходит по четырехуровневой модели (практически подмножество модели OSI), которая имеет физический уровень, уровни соединения, транзакции и ПО.
Уровень транзакций принимает запросы от ПО и формирует пакеты для передачи. Уровень соединения обеспечивает правильную последовательность передачи пакетов и их безошибочность.
Физический уровень в нынешнем варианте PCI Express - это совокупность независимых самостоятельных последовательных каналов передачи данных. Каждый из которых состоит из двух дифференциальных сигнальных пар. Пропускная способность одного канала в каждом направлении одновременно (полный дуплекс) - 2,5 Гбит/с. Однако эффективная скорость передачи данных составляет 2 Гбит/с (200 Мб/с), поскольку для помехозащищенности каждый байт передается десятью битами. Стандарт оговаривает 1-, 2-, 4-, 8-, 16- и 32-канальные варианты - то есть до 6,4 Гб/с в одну сторону. Данные передаются параллельно (но не синхронно) по всем доступным каналам, как показано на рис. 10.
Обратите внимание, что уже один канал (4 контакта) обеспечивает пропускную способность выше, чем стандартный PCI (200 Мб/с против 133 Мб/с). И мы не зря сказали о "нынешнем" физическом уровне. Все технологии, которые нужно изменить для наращивания скорости канала, сосредоточены именно в нем. Поэтому, если мы завтра вместо меди будем использовать оптику, архитектура системы от этого не изменится.
Что еще осталось сказать по поводу PCI-Express-архитектуры? Предусматривается четыре уровня приоритетов для пакетов данных, что позволяет обеспечить QoS. Ну, и пакеты могут ходить не только внутри системы - см. рис. 11.
