Procesor. Pentium. Pentium II

2.2 Procesor

Sbмrnice PCI Express se vэznamnм odliљuje od svэch pшedchщdcщ, protoћe mмnн celkovou filozofii pohledu na sbмrnice, tak, jak je znбme do dneљnнch dnщ. Obvyklб pшedstava sbмrnice vychбzela z propojenн nмkolika zaшнzenн sdнlejнcн stejnou skupinou vodiищ (paralelnн nebo sйriovйho). Nмkterй typy sbмrnic byly doplnмny o vybranй vodiиe slouћнcн pro dekуdovбnн danйho zaшнzenн, informaci o jeho stavu a synchronizaci hodinovэm signбlem. Pro lepљн pшedstavu vyjdмme ze sbмrnice PCI nebo PCI-X, jak je znбme z dneљnнch poинtaищ PC (obr. 1).

Tento typ sbмrnice dovoluje paralelnн шazenн zaшнzenн do slotu nebo pшнmй propojenн mezi zaшнzenнmi na desce ploљnйho spoje. Poиet zaшнzenн na sbмrnici je omezen elektricky dovolenou zбtмћн sbмrnice, logicky mщћe byt sbмrnice rozљншena na dalљнch 256 segmentщ oddмlenэch bridgem a grafickou deskou. Za bridgem mщћe nбsledovat dalљнch 32 zaшнzeni. Pracovnн frekvence sbмrnice PCI je obvykle pevnб a to 33 nebo 66 MHz. Sbмrnice typu PCI-X шнdн pracovnн frekvenci hodin podle poиtu slotщ nebo pшipojenэch zaшнzenн.

Tabulka 1 udбvб pшehled jednotlivэch typщ PCI sbмrnic a poиet potшebnэch pinщ pro sestavenн komunikace mezi zaшнzenнmi na sbмrnici.

Pшehled konfigurace jednotlivэch typщ PCI sbмrnic.

Tento pшнstup klade vysokй nбroky na kvalitu signбlщ, prostor na desce ploљnйho spoje, mechanickou konstrukci konektorщ a odolnost proti zmмnбm parametrщ sbмrnice. Pokud vyjdeme z typickйho zapojenн PCI nebo PCI-X slotu (obr. 2) je nutnй zohlednit nмkolik zбsad pшi nбvrhu zapojenн:

Zatнћenн sbмrnice se musн pohybovat v rozsahu 8-10pf na jedno zaшнzenн, a to podle typu signбlu Impedance vedenн pro klasickou verzi PCI musн byt v rozsahu 60-100Ω a pro PCI-X 57Ω ±10% Dйlka skupin vedenн je omezena v rozsahu viz. tab. 2 Minimalizovat rozdнl dйlek mezi datovэmi a strobovacнmi signбly, musн byt menљн neћ 80ps pro sbмrnici PCI-X.

Pшнklad zapojenн PCI zaшнzenн. Dбle jsou tyto parametry omezeny elektrickэmi vlastnostmi materiбlщ ploљnэch spojщ a konektorщ, kde se pouћнvajн obvykle materiбly FR4. Pro klasickй PCI staин 4 vrstvy a pro PCI-X je doporuиeno vrstev 6. Takovйto omezenн nenн jednoduchй dodrћet, protoћe se jednб o vodiиe, kterй majн pшesnй umнstмnн na noћнch konektoru a jsou doplnмny o napбjecн a dalљн pomocnй signбly.

Maximбlnн dйlky vedenн a zpoћdмnн sbмrnic typu PCI a PCI-X.

Jako pшнklad uveпme ибst ploљnйho spoje sbмrnice PCI-X 533 viz obr. 3. Jak je vidмt, konstrukce ploљnйho spoje je pomмrnм komplikovanб a klade vysokй nбroky na nбvrhovэ systйm. Je nutno podotknout, ћe takto navrћenou sbмrnici bude moћnй pouћнvat maximбlnм pro jeden slot. V pшнpadм potшeby dalљнch slotщ pracujнcнch na tйto frekvenci je nutnй pouћнt komplikovanмjљн HOST-PCI bridge se dvмma oddмlenэmi sbмrnicemi PCI-X. Poиet vodiищ se zdvojnбsobн a systйm pшechбzн na architekturu typu.

2.2.1 Pentium

Z vэљe popsanйho vэиtu jsou zшejmй nevэhody dneљnнch PCI zaшнzenн a pochopitelnэ tlak vэrobcщ na zmмnu koncepce, hlavnм v oblasti zvэљenн pшenosovй rychlosti, zkvalitnмnн datovйho pшenosu, ъspory mнsta na ploљnэch spojнch, snнћenн elektromagnetickйho vyzaшovбnн (EMI), zjednoduљenн nбvrhu ploљnэch spojщ a sjednocenн pшнstupu ke sbмrnicнm pro vљechna zaшнzenн.

Omezenн architektury PCI:

Velikost pшenбљenйho bloku dat nenн omezenб, dнky tomu nenн moћnй jednoznaиnм definovat velikost bufferu, инmћ mщћe dochбzet k иastйmu odpojovбnн zaшнzenн od sbмrnice PCI zaшнzenн mщћe vklбdat velkэ poиet wait-state Pamмќovм orientovanй operace vyћadujн spoluprбci s cache procesoru, aby byla zajiљtмna koherence dat - snнћenн vэkonu CPU a PCI Pшenos dat je omezen pouze na transakce v dйlce 32/64 bitщ Na sbмrnici mщћe probнhat pouze jedna transakce a to, jen jednнm smмrem PCI master nevн, jestli cнlovй zaшнzenн mщћe transakci pшijmout - retry Nмkterб vэљe zmнnмnб omezenн odstraтuje specifikace sbмrnice PCI-X, podrobnмjљн vysvмtlenн lze nalйzt v [2].

Model fyzickй vrstvy sbмrnice PCI Express vychбzн spнљe ze sнtн typu peer-to-peer neћ z architektury PCI nebo PCI-X. Jistб podobnost architektury PCI Express je i v dмlenн vrstev viz obr. 4 se sнќovэm modelem ISO-OSI. Architektura typu peer-to-peer umoћтuje nezбvislou komunikaci mezi jednotlivэmi zaшнzenнmi, kdy jedno zaшнzenн nemusн иekat na uvolnмnн sbмrnice pшi vzniku poћadavku na komunikaci s jinэm zaшнzenнm, jak tomu bylo u architektury PCI. Pochopitelnм komunikace neprobнhб pouze jednнm smмrem, ale obмma - rozhranн je plnм duplexnн.

Dalљн vэznamnou zmмnou je zpщsob pшenosu signбlu po vedenн. Sbмrnice PCI vyuћнvaly k pшenosu jeden vodiи s dvoustavovou modulacн (logickб ъroveт 1 nebo 0) naproti tomu sbмrnice PCI Express vyuћнvб dva vodiиe v diferenciбlnнm zapojenн. Modulace vodiищ je obvykle vнcestavovб - pouћнvajн se obvody preemfбze slouћнcн k ъpravм signбlщ na vedenн (obr. 5). Pozn. tento typ vнceurovтovй modulace neslouћн k zvэљenн pшenosovй rychlosti, ale ke korekci ztrбt vznikajнcнch na vedenн pшi vysokэch frekvencнch (skinefekt, vyzaшovбnн).

PCI Express reprezentuje komunikaиnн kanбl mezi dvмma zaшнzenнmi sbмrnice PCI Express (obr. 6). Zбkladnн PCI Express je sestaven ze dvou nнzkonapмќovэch diferenciбlnнch pбrщ a to pшijнmacнho a vysнlacнho komunikaиnнho pбru oznaиovanйho jako . Иinnost vysнlaиe i pшijнmaиe je na sobм nezбvislб a tvoшн plnм duplexnн komunikaиnн kanбl.

Zбkladnн vlastnosti komunikaиnнho kanбlu.

Zбkladnн link se sklбdб ze dvou jednosmмrnэch diferenciбlnнch pбrщ v kaћdйm smмru, reprezentujнcн pшijнmacн a vysнlacн pбr. Hodinovэ signбl je kуdovanэ do datovйho toku, aby mohlo bэt dosaћeno maximбlnн pшenosovй rychlosti. Samostatnм vedenй hodiny a data na vysokэch frekvencнch jsou nбchylnй k fбzovйmu posunщ a jitteru.

Kaћdэ mщћe pracovat s pшнsluљnэmi signбlovэmi ъrovnмmi pro kterй byl navrћen. Pшenosovб rychlost dle souиasnй specifikace dosahuje 2,5Gbitu s na jeden v jednom smмru. Zvэљenн pracovnн frekvence se pшedpoklбdб v dalљнch verzнch specifikace.

2.2.2 Pentium II

Kaћdэ musн podporovat alespoт jeden Pro zvэљenн pшenosovй rychlosti je moћnй vyuћнt sdruћovбnн do v povolenй љншce. Obvykle se jednб o hodnoty x1, x2, x4, x8, x12, x16 a x32. Stejnб љншka musн byt dodrћena jak pro pшijнmacн, tak vysнlacн ибst.

Bмhem hardwarovй inicializace se vyjednб pracovnн frekvence a poиet sestavujнcнch Obdoba vyjednбvбnн pracovnн frekvence sнtн typu Ethernet.

Podobnм jako sbмrnice PCI, tak i sbмrnice PCI Express je sestavena ze zaшнzenн, kterб jsou vzбjemnм propojena a zajiљќujн nezbytnй funkce sbмrnice. Jednй se o zaшizenн: Jednotlivб zaшнzenн a jejich funkce budou popsбny v nбsledujнcнm textu. Jednotlivй typy zaшнzenн je moћnй propojovat a kombinovat libovolnм pшi dodrћenн 4 zбkladnнch pravidel:

Na sbмrnici mщћe existovat pouze jedno zaшнzenн typu, kterй zajiљќuje propojenн mezi PCI Express zaшнzenнm, hostitelskэm systйmem a pamмtн.

Kaћdэ mб pouze jeden port, poиet portщ je omezen na 256.

Kaћdэ a mб pouze jeden port.

Kaћdэ mщћe propojovat pouze jeden a port. Vyjнmku tvoшн propojenн typu (nebude popisovбno - vyuћitн v multiprocesorovэch systйmech, nebo pшi propojenн vнce PCI Express sbмrnic s nмkolika ).

Tyto poћadavky neomezujн vzбjemnй propojenн jednotlivэch zaшнzenн na sbмrnici PCI Express. Napшнklad na zaшнzenн mщћe bэt pшipojeno nмkolik nebo jak ukazuje obr. 7.

Je obdobou HOST-PCI Bridge u sbмrnice PCI, kterэ vytvбшel propojenн mezi hostitelskэm procesorem a systйmovou pamмtн. V souиasnosti zastбvб nбsledujнcн funkce:

Propojenн sbмrnice hostitelskйho procesoru se systйmovou pamмtн (шadiи pamмti).

Propojenн sbмrnice hostitelskйho procesoru se sbмrnicн PCI Express pшes a.

Propojenн systйmovй pamмti se sbмrnicн PCI Express pшes a dбle zajiљќuje podporu PCI Express a systйmovэch prostшedkщ. Systйmovй prostшedky jsou konfigurovatelnй pшes I/O prostor hostitelskй sbмrnice. Obvykle se jednй o шadiи pшeruљenн, Power Management a шadiи Hot Plug tiskбrny.

Na obr. 8 je zбkladnн model Jak je vidмt z obrбzku, veљkerб zaшнzenн sbмrnice PCI Express jsou na stranм (tedy „pod ) a zaшнzenн hostitelskйho procesoru a pamмti na stranм. Jak jiћ bylo zmнnмno vэљe, zaшнzenн musejн byt kompatibilnн s modelem smмrnice PCI, coћ se odrбћн i v modelu - vytvбшн se virtuбlnн HOST-PCI bridge a PCI segmenty Klниovй jsou pшedevљнm tyto ибsti:

Virtuбlnн, propojujнcн systйmovou ибst a vlastnн sbмrnici PCI Express.

Blok registrщ ( ) zajiљќujнcн konfiguraci.

Virtuбlnн segment sbмrnice PCI, zajiљќujнcн propojenн mezi virtuбlnнmi bridgi HOST-PCI a PCI-PCI. Dбle jsou generovбny signбly IDSEL obdobnм jako u sbмrnice PCI, kterй zajiљќujн pшнstup ke konfiguraиnнm registrщm.

Virtuбlnн PCI-PCI bridge zajiљќuje vмtvenн transakcн pшichбzajнcнch z hostitelskйho procesoru na sbмrnici PCI Express nebo dat pшichбzejнcнch ze sbмrnice do hlavnн pamмti.

⇐ Предыдущая 4 5 6 7 8910 11 12 13 Следующая ⇒