隱形的“英雄”
其實(shí)地上本沒(méi)有路，走的人多了，也變成了路。
對(duì)于大多數(shù)人來(lái)說(shuō)，“路”這東西從來(lái)都是最熟悉卻又最容易被遺忘的存在。寬廣平坦的道路可以讓我們更加快速的到達(dá)目的地，甚至能夠讓我們的路途變成享受，但在絕大多數(shù)時(shí)候，我們都會(huì)將注意力集中在路旁的風(fēng)景上，進(jìn)而忽略腳下的道路這個(gè)最重要的存在。
被遺忘的不光是現(xiàn)實(shí)生活中的道路，其實(shí)在面對(duì)PC的“高速公路”——數(shù)據(jù)總線時(shí)，我們通常也會(huì)選擇遺忘和忽視，并將自己的注意力轉(zhuǎn)向“令人窒息的運(yùn)算速度提升”或者“日趨真實(shí)的視覺(jué)特效”之類(lèi)看似更加精彩的領(lǐng)域。總線就像道路一樣，似乎是理所當(dāng)然的一種存在，沒(méi)什么值得大書(shū)特書(shū)的地方。
這顯然并不公平。
PCIE總線
作為絕大多數(shù)PC設(shè)備的數(shù)據(jù)總線，PCIE總線承載著PC內(nèi)部最重要的數(shù)據(jù)的交換銜接和傳遞任務(wù)，如果沒(méi)有這條總線的保障，顯示系統(tǒng)將無(wú)法正常工作，甚至最基本的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)都無(wú)從談起，一切運(yùn)算以及應(yīng)用都將成為空談。所以在今天的這篇小品級(jí)的文字當(dāng)中，就讓我們一起來(lái)看看PCIE總線這位被經(jīng)常被忽略，卻又極端重要的幕后英雄吧。
寬廣的高速公路
每條高速公路幾乎都有自己的簡(jiǎn)稱(chēng)，“八高”、“京開(kāi)”等等都是我們所耳熟能詳?shù)摹Ｍ@些簡(jiǎn)稱(chēng)一樣，“PCIE”本身也是一種簡(jiǎn)明扼要的稱(chēng)呼。為了尊重并感謝這條為PC的日常使用帶來(lái)便利的數(shù)據(jù)高速公路，我們還是應(yīng)該了解一下PCIE總線背后的故事的。
PCIE全稱(chēng)PCI-Express，這條原名“3GIO”的串行總線最初由Intel提出，其初衷意在取代原有的五花八門(mén)的總線接口規(guī)范，在新一代高速I(mǎi)/O接口當(dāng)中形成統(tǒng)一獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)。換句話說(shuō)，它的出現(xiàn)代表了Intel的野心，同時(shí)也意味著一個(gè)統(tǒng)一I/O時(shí)代的來(lái)臨。
PCI-Express
在總線類(lèi)型方面，PCIE屬于典型的高速串行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)雙通道高帶寬傳輸型，數(shù)據(jù)可以雙向傳輸，所連接的設(shè)備均分配獨(dú)享的通道帶寬，設(shè)備間不共享資源，同時(shí)支持主動(dòng)電源管理，錯(cuò)誤報(bào)告，端對(duì)端的可靠性傳輸，熱插拔以及服務(wù)質(zhì)量(QOS)等功能。
除了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)以及串行之外，PCIE總線最大的特點(diǎn)在于帶寬拓展的迅速和便捷。標(biāo)準(zhǔn)的PCIE連接可以包含多個(gè)lane（訊道），當(dāng)需要增加數(shù)據(jù)傳輸帶寬時(shí)，除了傳統(tǒng)的針對(duì)信號(hào)上下沿進(jìn)行的一系列操作之外，PCIE總線還可以很方便通過(guò)簡(jiǎn)單增加lane的數(shù)量來(lái)達(dá)到目的。單個(gè)PCIE 1.0的lane可以提供單向256MB/S的帶寬，如果將lane總量提升至16，由此獲得的PCIE X16 1.0總線便可以達(dá)到8GB/S的雙向帶寬。
規(guī)劃中的PCIE總線曾經(jīng)擁有的形態(tài)
簡(jiǎn)單且不怎么精確的描述，我們?cè)谥靼迳辖?jīng)常看到的PCIE接口其實(shí)就是一個(gè)由一組組獨(dú)立的單個(gè)高速雙向總線并在一起的匯總接口。一個(gè)PCIE X1接口，里面只包含了一條lane的PCIE總線，而PCIE X16接口則是16條lane匯總的結(jié)果。這些lane都有屬于自己的線纜界面和設(shè)備連接界面，每條lane在物理上都是獨(dú)立的，我們甚至僅憑長(zhǎng)度便能判斷出PCIE接口的帶寬。這種簡(jiǎn)單的可拓展性不僅賦予了PCIE更高的靈活度，同時(shí)也為顯卡之類(lèi)大數(shù)據(jù)帶寬需求設(shè)備提供了良好的總線支持。
PCIE總線
對(duì)于顯卡所處理的常規(guī)任務(wù)，動(dòng)輒過(guò)G的大尺寸材質(zhì)以及畫(huà)面的高速更迭都會(huì)帶來(lái)極大地?cái)?shù)據(jù)交換量，這種問(wèn)題在多卡互聯(lián)的場(chǎng)合尤為明顯，如果不能為其準(zhǔn)備一條通暢的用來(lái)交換數(shù)據(jù)的“高速公路”，再?gòu)?qiáng)大的處理能力也是形同虛設(shè)。PCIE總線就是這樣一條我們所需要的高速總線，你完全可以將一個(gè)PCIE X16接口理解成一條最多可以同時(shí)擁有雙向32車(chē)道的數(shù)據(jù)高速公路，插在上面的設(shè)備可以獨(dú)享這條寬闊的高速公路帶來(lái)的通暢。
