Что такое шина PCI?

Тенденции развития вычислительной техники очевидны – это унификация, упрощение для производителей (снижение накладных расходов) и объединение многих устройств в едином корпусе. Нет ничего удивительного в том, что многие современные пользователи-новички даже не знают, что такое шина PCI. Те же, кто застал времена становления IBM-совместимых компьютеров на базе 286, 386 и пр. процессоров, без сомнения, помнят то обилие различных шин и аппаратных интерфейсов, используемых в компьютерных системах того времени. Это знаменитая 8-ми битная шина ISA, затем ее доработка VLB (известная как VESA), шина PCI, специализированный разъем Intel для софт-модемов, AGP и пр. Причем, все они, за редким исключением, были нужны. А вот в настоящее время на материнских платах поразительная «бедность» - одна лишь шина PCI Express, правда, разных ревизий и с различным количеством сигнальных линий. Увы, за такую унификацию платить, в буквальном смысле, приходится конечному пользователю. Ведь даже если в наличии есть, к примеру, качественная звуковая карта, представляющая собой PCI-устройство, ее попросту некуда подключать (неудобные переходники не в счет) и приходится покупать версию для другой шины или, вообще, перейти на, откровенно говоря, ущербное, встроенное решение. Ситуация напоминает историю с «насильственным» переводом всех с AGP на PCI-E.

Чем же так прославилась шина PCI? Ее история началась в далеком 1991 году, когда с появлением производительных процессоров класса Pentium стало понятно, что распространенная 8-ми битная ISA уже не может обеспечивать приемлемой скорости взаимодействия всех компонентов между собой. Напомним, что в то время не было ни DMI, ни Hyper Transport, а связь компонентов на материнской плате осуществлялась посредством системной шины. Хотя и предпринимались попытки обойти ограничения ISA, например, так и появилась шина VESA, но из-за ограничений они не приживались.

В 1992 году компанией Intel была представлена шина PCI версии 1.0 на основе открытого стандарта. Ее тактовая частота составляла огромные по тем временам 33 МГц (что упрощало масштабирование частоты процессора), в зависимости от аппаратной реализации поддерживались 32 или 64 бита (сравните с 8-ми битами ISA). Напряжение линий данных составляло 5 и 3,3 В, а пропускная способность составила 133 Мбайт. И, главное, была реализована поддержка Plug & Play (долой перемычки!).

Видео: Системная шина персонального компьютера pci express

В 1993 году появилась усовершенствованная версия 2.0.

Шина PCI приобрела мировую известность с 1995 года (версия 2.1). В зависимости от реализации частота составила 66 МГц. При использовании 64 битного варианта через данную шину удавалось передать 533 Мбайт. Подоспевшая Windows 95, наконец-то, в полной мере обеспечила корректную работу устройств PCI с технологией Plug & Play. Сигнальные линии позволяли перейти с 5В на 3,3 В.

Далее были выпущены ревизии 2.2 - 3.0. Разъем в версии 2.2 имел «ключ», блокирующий установку несовместимых по напряжению устройств. В 2.3 продолжается переход на 3.3 В, поэтому использование таких устройств в версиях до 2.1 (5 В) приводило к повреждению как карты, так и, иногда, шины. В 3.0 версии напряжение 5 В больше не использовалось.

В 1997 году PCI пришлось потесниться, так как той же Intel была выпущена шина AGP для видеокарт, которые не могли полностью раскрыть свой потенциал на PCI.

Видео: Grupo 5 - BUS PCI.mp4

Сейчас шина PCI, как указывалось ранее, практически не используется, уступив место своей преемнице – PCI Express. Программный механизм адресации остался прежним, однако физическая реализация претерпела существенные изменения. Было изменено количество проводников, увеличена рабочая частота (наряду с уменьшением тока). Способ конфигурирования инициаторов трансакции (подключенных устройств) также изменился, позволив более удобно обрабатывать их запросы к шине.

Кстати, на некоторых материнских платах все еще можно встретить разъема шины PCI. Однако о нативной поддержке со стороны чипсета и процессора речь не идет - в данном способе реализации применяется специальная микросхема моста, перенаправляющая запросы PCI к PCI Express.