首先，了解PC系統(tǒng)架構(gòu)，如下圖所示，整個(gè)系統(tǒng)由北橋和南橋聯(lián)接。

    其他速度較慢的Device，通過(guò)ATA Bus , PCI Bus經(jīng)由南橋再聯(lián)接北橋，與CPU 和 Memory一起工作

    PCI Bus共有3種規(guī)格：

• 33MHz，32bit，理論值頻寬132MB/Sec


• 33MHz，64bit，理論值頻寬256MB/Sec


• 66MHz，64bit，理論值頻寬512MB/Sec

    PCI Bus是并行（Parallel）共享Bus，各種速度不同的Device聯(lián)接在一起工作，透過(guò)Bus管制功能（Bus Arbitration）取得Bus的使用權(quán)。所有Device以Memory映射（Mapping）方式與CPU完成資料交換運(yùn)作（Read & Write）。
  
    共享Bus最大好處是簡(jiǎn)易、成本低、容易設(shè)計(jì)；最大缺點(diǎn)是：

• a、并行的Bus架構(gòu)無(wú)法連接太多設(shè)備（Scalability），且相互間的干擾信息（Noise）將導(dǎo)致系統(tǒng)無(wú)法正常工作。


• b、當(dāng)連接多個(gè)設(shè)備時(shí)，有效頻寬將大幅降低，傳輸速率變慢。


• c、為了降低成本和盡可能減少相互間的干擾信息，要減少總線寬度（Bus width），地址總線（Address Bus）和數(shù)據(jù)總線（Data Bus）采用多工方式（Multiplex）設(shè)計(jì)，這樣就降低了頻寬有效使用率。

    基于儲(chǔ)存周邊對(duì)傳輸速率的要求，PCI Bus定義了最新一代PCI-X架構(gòu)。PCI-X 64bit/133MHz，理論頻寬可達(dá)1GB/Sec，大幅提升傳輸效率。但同時(shí)因?yàn)樗俣燃涌?，整體設(shè)計(jì)成本，如提升clock速度，增大Bus寬度 (Bus Width)，增加對(duì)硬體線路干擾信息及Cross Talk的抑制，同時(shí)主板也要搭配升級(jí)使用DDR-Ⅱ規(guī)格記憶體及連接器。
  
    PCI Bus是Share Bus架構(gòu)，而PCI-Express是一種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)(Point-to-Point)的Share Switch架構(gòu)。每一個(gè)Device擁有自己的Bus，直接連到Switch Box來(lái)建立Point-to-Point通訊方式。以Switch系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)Traffic route和資源管理，同時(shí)Data傳輸改為“分散式封包”（Discrete packets of Data）及QOS（Quality of Service）功能，以?xún)?yōu)先封包（Priority Packets）滿足即時(shí)資料服務(wù)，如：Video Stream及Audio Stream等，為新一代的PCI Bus技術(shù)，同時(shí)改用Serial傳輸方式取代Parallel，解決了快速傳輸時(shí)產(chǎn)生的Noise及擴(kuò)展（Scaling）問(wèn)題。
  
    新一代PCI Bus架構(gòu)PCI-Express如下圖：

PCI Express –C Share Switch topology

PCI Bus–Share bus Topology

    PCI-Express的封包主要分為Command Packets 及Data Packets，每一個(gè)lane各有一條傳輸及接收的線，采取Serial傳輸，必需靠CPU運(yùn)算能力來(lái)完成Parallel對(duì)Serial的拆解及組合。換句話說(shuō)，PCI-Express是以CPU運(yùn)算能力來(lái)提升頻寬，取代PCI Bus以Bus寬度 (Bus Width) 提升，是最有效的方法。同時(shí)每個(gè)Lane可達(dá)2.5Gbps，如果是×8 link，則可達(dá)20Gbps速度。

    以PCI Bus特性，將可滿足新一代I/O產(chǎn)品對(duì)速度的需求。但因目前大部分元件（IC）尚未提供PCI-Express界面，在這過(guò)渡期，Intel提供IOP80332，提升各種需要高速傳輸資料的周邊設(shè)備的速率，如Storage RAID。IOP80332本身提供PCI-Express界面與主板聯(lián)接，同時(shí)本身提供PCI-X Bus，便于采用當(dāng)今現(xiàn)有各種元件設(shè)計(jì)產(chǎn)品。
  
    在Intel新的900 Series chipset南橋內(nèi)部，提供了PCI-Express及PCI Bridge的Solution，使得PCI Bus及PCI-Express可以共存。

    PCI-Express Bus架構(gòu)可將大幅提升I/O速度，不再受到傳統(tǒng)PCI Bus采用Share Bus先天性上的限制。在不久的將來(lái)可預(yù)計(jì)PC產(chǎn)品整體執(zhí)行效率將有效提升。

多易