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PCI Express將向6個新的方向發展

上網時間: 2005年08月02日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:specification,規格,security,安全,virtualization,虛擬,PCI Express 

PCI特別小組(PCI SIG)正針對PCI Express的規格進行升級與擴展,預計新規格將可望推動2007年矽晶的升級與代換。此外,該組織還討論了將PCI Express應用於纜線、RF與伺服器子系統的專用模組計畫。

PCI SIG為PCI Express確立了6個新的發展方向,將該串列技術導入安全和虛擬等領域。PCI SIG總裁兼IBM公司資深ASIC設計專家Al Yanes承認,儘管Express已得到設計者的極大認同,但相關產品的推出速度卻比最初的預期還慢。

“我原以為市場上已可見到更多支援PCI Express的元件,”Yanes說,他早期曾經是競爭對手PCI-X技術的支持者。他將Express的緩慢進展歸因於技術產業低迷、Express的2.5GHz數據率缺少有力的應用,以及從MHz向GHz升級過渡時所遇到的正常設計挑戰。

至於新規格的更新與擴充部分,則是在現有的PC Express 1.0a規格上增補了可信賴配置空間(Trusted Configuration Space;TCS)的內容。增補條款將使PCI Express I/O元件更為符合可信任運算組織定義的可信賴安全規格。

該規格包括PCI Express基礎、交換機或終端設備晶片,以支援新的可信賴讀寫指令,並監控新的安全標記,以應用於觸發記憶體內安全執行空間的存取。該規格目前處於評估階段,訂於今年第三季才能完成,並成為Express 1.1版本的一部份。PCI SIG主席Tony Pierce表示,「這確實需要供應商對硬體進行改變」,以支援可選的安全特色。

一個更大的變化是PCI SIG預計在2006年上半年將完成2.0版規格,屆時將可使數據速率從2.5GHz提升至5GHz。而在後向相容性方面,2.0版的規格可使元件自動決定採用1.0或2.0版本的數據速率,2.0規格還包括更多的錯誤警告以及即時糾錯能力。PCI SIG並計畫使PCI Express支援虛擬I/O。此外,這項升級版本也將允許多個作業系統同時或採用串列方式存取相同的實體I/O資源。

為了充分利用PC市場出現的多核心、多執行緒處理器能力,軟體虛擬化也被視為一項關鍵技術。AMD和英特爾分別推出各自的技術來實現多核心處理器的虛擬化。透過這項新規格,PCI SIG將可使這些功能擴展到採用Express的I/O元件。

設計人員認為虛擬化最後將會應用在所有的PC系統,甚至是多工的家用電腦。但其首要目標是刀片伺服器,這些刀片伺服器正發展成為在單機架內透過Express夾層匯流排連接的運算板卡。虛擬I/O規格將允許這些運算板卡共享機架內外的Express與乙太網路,並儲存I/O資源。

該規格仍處在發展的初期階段,一個由19家公司組成的工作小組將提出一份文件以供業界討論;而完整規格要到2006年底或2007年初才能完成。對於想支持這項特性的晶片廠商來說,則還需要對硬體進行改變。

安全性、虛擬化和2.0版本規格都促使Express元件產生硬體變化,而PCI SIG的另外三項努力則是將現有的Express連接到新的應用。

新的應用之一是針對在外部纜線上執行的一個Express版本。該規格有助於在機架內獨立擴展I/O的系統運作。例如,某些PC設計可能將顯示器、影像處理和I/O整合於一個桌上型系統中,然後透過PCI Express與另一個具有CPU和硬碟的獨立系統相連。它還可以被伺服器用於連接可選的I/O子系統。支援Express插槽的下一代PCMCIA卡也可透過纜線來支援與其它外部設備的連接。

PCI SIG尚未決定將採用何種類型的纜線與其所要達到的傳輸距離。因為該纜線既要支援目前的2.5GHz Express規格,又要支援明年的5GHz Express版本,所以傳輸距離部份取決於高速版本仍在評估的訊號抖動和EMI問題。

“我認為纜線不會超過10公尺,但與往常一樣,仍需要一個中繼器,”Pierce表示。

他強調,透過纜線的Express連接主要將被OEM用於連接各種子系統,而不致成為與USB或1394競爭的終端用戶互連。

另外,PCI SIG正定義一種用於筆記型電腦的無線模組。該模組將被設計在筆記型電腦上蓋板中,並能在LCD螢幕後滑動,其面積是PC內部使用的mini-Express卡的2.5倍,但厚度只有它的一半。

該模組將整合實體層和MAC晶片,還可以作為筆記型電腦所支援的Wi-Fi與其它無線技術等多個天線的附屬元件。該標準模組預計將有助於解決筆記型電腦設計者在天線設置時所遇到的問題。

無線模組標準預計將於今年秋季完成0.9版本的制訂,並期望可在2006年所推出的筆記型電腦中加裝這種無線模組。

最後,PCI SIG展示了為機架式伺服器設計的Express模組原型。這些模組實際上是單個或多個一半大小的Express配接器卡架,因此無需嵌入於伺服器內部,使這些配接卡就可以很容易地插入或拔出伺服器機架。

Marvell、Mellanox和Qlogic公司分別展示了用於乙太網路、Infiniband和光纖訊息通道配接器的原型模組,它們支援4到8條Express通道。

作者:麥利





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