pciExpress3规范分析
最优编码算法的带宽突破
目前,主流的PCI数据传输速度快2、运通1相比第一代PCI翻倍,时间是从2.5gt / /秒增加到5.0gt;这16个模式的数据传输速度可以达到16GB / S,和PCI Express 3表示2个PCI Express相对PCI,只有3的带宽增加到8.0gt / s,这就是为什么从PCI到PCI Express express1.0因为2路传输速度的提升是通过改进的串行传输频率实现,PCI Express 3如果通过改进的方式实现双频率带宽将面临很大的困难,对电气设备的性能要求很高,所需的功率非常大,因此,相应的改进带宽,PCI Express 3 PCI Express 2看起来过于夸张。
事实上,原来的PCI Express 3的数据传输速度达到10gt / S,但PCI SIG(PCI特别兴趣小组,负责PCI标准组织)组织的研究发现,速度为主流芯片技术更适合与印刷电路板材料,10gt / S原2.5ghz表达规范不兼容。但带宽从8gt / / S的10gt应对成倍增长,功能是非常困难的,所以PCI SIG的第二只会提高8.0gt / S 3表达的PCI带宽。
事实上,PCI Express总线,PCI Express2.0的理论带宽可以达到8.0gbps水平,但由于8B / 10B编码算法有一个重要缺陷,有25%的垃圾的原始传输速率,因此实际带宽最高的是ANSI,x3.230-1994只有5gt / / s.8b 10b最广泛使用的编码技术,clause11(IEEE802.3z,36.2.4)在数据传输中使用千兆以太网的定义,而需要使用这种编码等系列标准,如InfiniBand、纤维、通道、ATM、ESCON和DVB-ASI标准。在PCI Express 2、内置时钟发生器,每个频率有5GB /每一点的信号在建,从而节省了一个外部时钟发生器的负载信号的使用操作。但是,这种操作方式的主要缺点是它占用系统开销的20%,这也是由8B/10B编码特征的限制。对8B / 10B编码的特点是保证DC的平衡,使用8b / 8B/10B编码,可以使传动01数保持一致,连续1或0不超过5,每5个连续的10后必须插入一个0或1直流信号,从而保证平衡,也就是说,随着时间的推移,不会在链路直流偏移。这意味着在理论上的每一个字节都应该分为8位的信号,但为了保证平衡的信号,我们必须使用10B数据量浪费大量的带宽资源。
为了解决这个问题,开发商用更积极的128b / 130b编码结构在PCI Express 3保持互连的标准新版本双吞吐量,从而实现单向10gb / S级每通道。新的编码结构的额外带宽的负担,只有1.6%的数据传输带宽,远低于目前20%的8 / 10B编码架构,与目前的PCI Express 2相比,PCI Express 3虽然数据传输速度没有加倍8gt / S,但总的结果是,总的带宽增加一倍,达到 /。
更先进的能源消耗控制
PCI express3.0带宽提升不高
接口规范的变化也是PCI Express 3的一个特点。
英特尔解释了PCI Express 3的休眠模式
能源消费的控制已经成为当今业界最为关注的话题之一,问题的PCI Express也存在,特别是图形处理能力已达到了失控的地步,如PCI Express 2接口只能提供电源为110W卡,但在PCI Express2.0平台市场,功耗一直关在100W,这使得PCI Express 2进入主流应用,在能源消耗的控制已经过时。因此,PCI Express 3规范提高了PCI的供电方式表达2种规格,额定最大功率为300wmdash,mdash,可提供高端显卡强支持,因为目前的6pin电源接口只能提供150W功率。
PCI Express 3规范将使用新的2times;4电源接口和最大额定输出功率225w / 300w.the新版本的PCI Express 3将向下兼容以前的2标准,及界面的形状不会改变,唯一改变的是电气规范,保护用户投资。,台式电脑只需要一个接口,而服务器级别是一致的与以前的PCI Express 2。升级到PCI Express 3时,它还需要2个接口。
同时,PCI SIG组织也推出了新的节能技术在开发PCI的时间发展卡系统具有更高的功耗表现3规范。虽然大部分的硬件进行了介绍和技术,如GPU低加工自动降频,开关设备在闲置模式二维和等等,但在图形节能工作目前的显卡厂商几乎很难进步,最主要的原因是主体在GPU技术的前沿发展模式mdash;mdash;GPU的性能越来越高,越来越多的晶体管,即使在节能模式下所需的能量消耗也很好巨大的,尤其是在多张或多GPU模式。在这种困境来看,PCI SIG组织提出了自己的能源管理模式mdash;mdash;优化任务排序过程使PCI express3.0规范时,系统和设备闲置的情况下,偶尔也有零散的任务的PCI Express设备的处理。针对这一情况,PCI SIG组织介绍PCI express3.0规范制定重新安排任务顺序。在这里,我们优化缓冲提示任务要排列有序,使设备能在最短的时间内处理多个任务,然后进入睡眠模式即可。这将节省大量的运行周期,让设备在其他国家更多的时间,从而达到节能的目的。
并行GPU应用程序的可扩展性
GPU的性能越来越强大,图形卡的作用也发生了质的变化。尤其是在科学计算,GPU已广泛用于并行计算的协处理器。因此,它是不足以提高PCI Express的光带宽,所以PCI SIG组织专门优化的图形卡。例如,在异构计算的发展趋势来看,PCI Express 3规范,大大降低了CPU的延迟和GPU之间互相交流的时候,这使得CPU+GPU异构计算的效率大大提高。当前异构计算,GPU参与通用计算取决于CPU的调度和通信。在PCI express3.0 GPU通用计算,可以实现独立参与。当然,严格来说,PCI express3.0接口硬件是不卡的,这也可能是一个卡,声卡和其他部件,这些部件也可以通过express3.0 PCI功能运动协处理器,那么处理器的弱化。
同时,PCI Express 3规范还允许协处理器和外围设备通过存储系统支持下的PCI Express接口互相通信,而无需通过中央处理器,减少CPU正在访问的可能性,降低CPU占用率和延迟,并提高性能。例如,声卡可以独立编码和解码的数据没有一个中央处理器,使系统运行平稳,通信卡必须取决于处理器,处理器负载过大,会有声音,卡的现象,但在PCI express3.0系统,即使处理器是完全占领,取决于计算能力当GPU下载时,如果尼克具有完善的通信和校验功能,它也可以直接与存储设备交互。渠道是PCI express3.0.especially,PCI可以支持express3.0标准三插槽,为高端显卡提供了方便,但我们是否可以想象,多个核心(协处理器)可以组成一个;卡;当我们买了一台电脑,实际得到的是两个强大的系统,一个是以CPU为核心的传统观念,GPU为核心,与CPU系统和类似系统的应用范围和性能。两系统可以完美结合。
协同处理,PCI Express 3还支持多点通信,让许多不相干的读取指令绕过写作指导,大大降低了设备之间的延迟和消除瓶颈。此外,PCI express3.0优化增强信号和数据的完整性,包括发送和接收的各向同性,锁相环的改进,时钟数据恢复,通道增强和等等。写在最后
一般来说,在PCI Express 3规范,发展了前人发展的重点从高带宽从处理,异构计算的应用程序,而这一发展观的另一个优点是使设备的电路设计更加简单和直接,而且大大减少PCI快递费用的3平台的PCI。表3规范正式亮相,英特尔也将在下一代x68芯片PCI Express 3支持mdash;mdash;将支持40个PCI Express 3的PCI Express 2通道带宽相比翻了一番,给我们带来更强大的平台的性能。但是,我们也应该注意到PCI Express 3具有增强的带宽性能的一一方面,但对T另一方面,电源的增强也会使板到一个新的设计方式。毫无疑问,电源支持PCI Express 3,大部分显卡没有设计外部电源接口,只需要一些高端的图形界面设计;但主板芯片组和PCI Express 3、在供电部分有变化,提供300W电源。设计的一部分,那么电源相数或主板芯片组的未来工作是很容易变化的。所以卡,PCI Express 3带来的不仅仅是性能的提高,是板的设计更新,在今年下半年,我们就能看到实际的产品利用PCI Express 3槽出现,那么我们可以看到3个行业的PCI Express带来更多的变化。