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PCI SIG擴充PCI Express規格 提升系統速度與性能

上網時間: 2008年01月22日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:PCI Express  cache-coherent transactions  多點傳送 

PCI Special Interest Group (PCI SIG)正為其最新2.0規格新增並擴充更多功能特性,該項任務目前正順利進行中,所有的工作預計最遲在今年6月份即可以完成。這些新增的功能將可強化系統性能,並進一步整合互連的加速器與儲存裝置。

這些新增的功能包括:對於快取記憶體一致性執行(cache-coherent transactions)的有限支援,以實現同步傳輸,特別是針對主CPU和協同處理器之間;導入新技術處理虛擬記憶體;以及支援多點傳送(multicasting)。由於這些功能特性是PCI Express 2.0版工程改動公告中的首要項目,SIG希望能在明年4月之前完成相關的定義工作,不過某些細節可能要到明年6月份才能完成。

這項工作“已經在過去幾個月來實際地共同進行著;而關於這些概念的培訓工作也已針對PCI小組成員展開,使其可為該規格的審核做好準備,”根據某項消息來源透露。

“這是一個循序漸進的進展過程,但對於某些市場而言則意義重大,”另一項消息來源指出。

晶片互連一直是一個充滿競爭性的領域,英特爾(Intel)及其主要的競爭對手美商超微(AMD)雙方正於此領域中明爭暗鬥。英特爾預計將採用Express增強版作為第三方夥伴連接到Intel晶片組與CPU的主要途徑,並與AMD公司所採用的HyperTransport版本相互較勁。

在某些應用中,多點傳送功能能夠讓PCI Express交換器把一個資料元素傳送給多個端點,以便節省頻寬與減少延遲。這一特性對於那些採用多繪圖晶片或監控器的系統,以及具有冗餘或鏡像儲存功能的系統尤其有用。

針對Express所進行的性能擴充還包括一些同步功能,這些功能可在主處理器和協同處理器之間建立一個主流鏈路,而無需完整快取一致性互連的各種複雜性。雖然SIG尚未公開相關技術細節,但它可能藉由建立一個同步層作為新的擷取級,而使Express和單獨的互連(如處理器匯流排)可在其上共用與處理相關的資訊。

這些具有一致性意識的共享處理新機制可以發生在處理器級、晶片組和I/O元件級。在I/O級時,這些處理機制有助於堵塞住虛擬記憶體子系統的空洞(hole),以便使所需的資料可被迅速回復,因而減少延遲。

事實上,PCI SIG嚴禁其成員在提案尚在處理過程中討論相關細節。然而,個別的公司們仍已公開或私下透露了其所支援的部份提案內容。

例如,英特爾(Intel)、IBM及其它合作夥伴就在去年透露了代號為Geneseo的開發工作部份情況。AMD在今年初的Windows硬體工程大會 (WinHEC)中公開介紹了針對I/O頁面錯誤處理的虛擬記憶體提案。SIG終究將發表其眾多成員一直以來所進行的開發和修正工作。

“Geneseo只是英特爾的一個行銷術語罷了,從未經過PCI-SIG的認可,當然PCI-SIG也未曾就其加以討論,”上述第一項消息來源指出,“無論提案來自何方,總之,所有提案都經過了廣泛的討論與修改,”他補充道。

另一方面,今年8月份所發表的Express 3.0版仍持續工作中,該版本瞄準高達8GT/s的實體層傳輸率。此外,另一項消息來源並透露,致力於為該新資料率編碼方案建行建模工作的小組委員會至今仍未確定主要的訊號傳輸要求,例如等化和預加重(pre-emphasis)等。

該工作小組還必須定義抖動和串擾,以及後向相容性方案的限制。“要全部完成還需更多時日,”他表示。

要在產品中實現這樣的速度提升至少要到2010年或更久以後。一些公司仍在等待基於Express晶片或2.0版的第一款晶片出現,理論上這種晶片將可具有高達5GT/s的實體層資料率。

同時,雖然Express最初主要針對運算領域的需求而設計,但目前通訊領域對於Express的興趣也日漸濃厚。“甚至採用背板乙太網路的OEM也仍然把Express作為本地匯流排,”第二個消息來源提到。

一種定義在1 和 10Gbps資料率的IEEE乙太網背板標準正逐漸獲得牽引力,使得Express不至於成為路由器和交換器等系統間的背板連結。相較於Express的規格而言,該項IEEE背板標準定義了更長的距離和更多的連接器,其每通道功耗約為2W。

“你不能把幾個通道放到Express終端點或交換器中,”第二個訊息源表示,這並顯示出Express背板版本可能需要65nm製程技術才能滿足這類要求。

不過,他仍然認為Express可望用於一般需要更短距離和更少連接器的刀鋒伺服器設計背板。然而,要實現這種用途還需要I/O虛擬化性能,目前這樣的性能仍處於SIG的最後定義階段,他表示。

作者:麥利




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