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PCI Express有望擴展在新應用領域的應用

  根據日前舉辦的PCI特殊興趣小组(PCI SIG)開發商大會的簡報和展示, PCI Express的一批人員正在緩慢穩步前進,以提高數據率並把它擴展到新的應用領域。

  一些供應商展示了具有雙倍數據率的Express2.0版本芯片原型,其中包括英特爾,該公司預計在年底前向客戶提供首批支持該规范的芯片組。此外,PCI SIG成員也透露了有關早期工作的更多細節,該工作旨在努力研究出可能在2009年下半年成功推出的下一代產品架構。

  此外,至少有一家供應商展示了一種工作版PCI Express,它利用電纜來擴展在單個機架內或機架外的服務器I/O。該小組也報告了針對高端形和針對服務器I/O虛擬化的規範工作進程。

  本次大會的一個重點是向Express 2.0的轉變。 ARM、LSI、NEC和Synopsys對典型的物理層模塊進行了基本的演示,該模塊能處理多達5G Transfers/s的規範,其中的部分模塊采用了現行6.25Gbps的串行器/解串器。

  英特爾公司展示了此前沒有發布過的AMD和NVidia圖形芯片,這種芯片以該公司針對工作站的Stoakley芯片組為基礎,而工作站可提供兩個Express 2.0端口,每個端口支持16個並行通道。這一芯片組將較早地應用於技術類計算係統中,英特爾服務器事業部I/O專家David Fair如是說。

  LSI公司的Harmel Sangha表示,圖形應用被認為是下一代Express的主要驅動力,然而,下一代10Gbps的網絡卡也將采用Express 2.0。

  PCI SIG正在對Express 2.0的兼容性測試進行改進,並承諾在9月初於聖何塞舉辦的Plugfest(測試和互操作性檢測)之前,完成該工作。供應商們希望在此次會議後就能向客戶提供生產版的兼容產品。

  為了獲得更快的數據傳輸,Express 2.0把容許的抖動削減了一半,並且把提供2.5 G Transfers/s的1.1規範版本中的阻抗從100 Ohms壓縮為85 Ohms。 在一些情況下,單個連接器的長度也從12英寸縮短為6-8 英寸,並且兩個連接器的實現將需要內層線、而不是表層線。這些新的規範也要求有一些自適應的發送器去加重功能。

  確定新功能和Express 3.0

  個別的供應商目前已經有一種通過電纜連接的PCI Express 1.1設置並處於運行狀態。PLX Technology展示了把兩個獨立的機架通過電纜連接的Express鏈接起來,以擴展可能由一個服務器支持的I/O卡的數量。 盡管One Stop Systems未出席此次大會上,但該公司將要開始提供采用通過電纜連接的Express的各種設計。

  此外,PCI SIG正在開發一種用來支持高端圖形卡的標準,這種卡的功耗將從目前的150W 增加到高達300W。最終的規範將於今年底準備就緒。

  PCI SIG也正著手努力推進在Express上創建一種針對I/O虛擬化的標準。這種通過虛擬化在一個係統上創建獨立軟件分割的能力一直是熱門功能之一,隨著多核處理器的增長,它已經出現在主流計算應用之中。

  該小組於三月完成了針對地址表查找功能的標準,它就是該規範的基礎。今年秋季將完成在單個CPU係統中實現I/O虛擬化的標準,另一個針對多處理係統的標準也將在今年底之前完成。

  展望未來,PCI SIG正在若幹前沿展開工作,以定義可能於2009年出現在產品之中的Express 3.0版本。工程師們仍在就是否以8或是10 G Transfers/s為目標的問題而辯論。利用1.1版本的Express,較高的速率可能會破壞兼容性,而更低的選擇可能不足以引人注目,難以推動行業的采用。

  為了了解如何實現該規範的問題,工程師們正在提取大量參數的特征,今年的目標是在2008年之內確定的一套參數。他們的總體目標是定義一種用65納米矽進行大批量生產可能具有成本效益的規範。

  “有大量的仿真工作目前正在進展之中,” 負責PCI SIG串行技術工作小組的來自英特爾公司的工程經理Ramin Neshati說道。

  此外,一個工作小組正在努力研究如何修改Express 3.0事務處理層,目的是把反應時間至少縮短10%,與此同時,提高實際傳輸帶寬。由於編碼和通訊協議的開銷,2.0 版本通常隻能實現其理論上5 Gbps吞吐量的約70%左右。另外,還有兩個工作小組也正在考慮修改3.0版本,其中,一個工作小組正著手創建一種降低Express器件的數據率或鏈接帶寬,同時,又能處理有用任務的方式;另一個工作小組正致力於找到一種配合操作係統和設備驅動器工作的途徑,從而更有效地執行Express命令。
 


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