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一、PCI：

PCI，外設元件互連標準（Peripheral Component Interconnection），是一種由英特爾（Intel）公司1991年推出的用於定義區域性匯流排的標準。此標準允許在計算機內安裝多達10個遵從PCI標準的擴充套件卡。最早提出的PCI匯流排工作在33MHz頻率之下，傳輸頻寬達到133MB/s（33MHz * 32bit/s），基本上滿足了當時處理器的發展需要。隨著對更高效能的要求，1993年又提出了64bit的PCI匯流排，後來又提出把PCI 匯流排的頻率提升到66MHz。目前（注：此文寫的時間比較早）廣泛採用的是32-bit、33MHz的PCI 匯流排，64bit的PCI插槽更多是應用於伺服器產品。從結構上看，PCI是在CPU和原來的系統匯流排之間插入的一級匯流排，具體由一個橋接電路實現對這一層的管理，並實現上下之間的介面以協調資料的傳送。管理器提供訊號緩衝，能在高時鐘頻率下保持高效能，同時為顯示卡，音效卡，網絡卡，MODEM等裝置提供連線介面，工作頻率為33MHz/66MHz。

PCI匯流排系統要求有一個PCI控制卡，它必須安裝在一個PCI插槽內。這種插槽是目前主機板帶有最多數量的插槽型別，在當前流行的桌上型電腦主機板上，ATX結構的主機板一般帶有5～6個PCI插槽，而小一點的MATX主機板也都帶有2～3個PCI插槽。根據實現方式不同，PCI控制器可以與CPU一次交換32位或64位資料，它允許智慧PCI輔助介面卡利用一種匯流排主控技術與CPU並行地執行任務。PCI允許多路複用技術，即允許一個以上的電子訊號同時存在於匯流排之上。

由於PCI 匯流排只有133MB/s的頻寬，對音效卡、網絡卡、影片卡等絕大多數輸入/輸出裝置顯得綽綽有餘，但對效能日益強大的顯示卡則無法滿足其需求。Intel在2001年春季的IDF上，正式公佈了旨在取代PCI匯流排的第三代I/O技術，該規範由Intel支援的AWG（Arapahoe Working Group）負責制定。2002年4月17日，AWG正式宣佈3GIO1。0規範草稿制定完畢，並移交PCI-SIG（PCI特別興趣小組，PCI-Special Interest Group）進行稽核。開始的時候大家都以為它會被命名為Serial PCI（受到序列ATA的影響），但最後卻被正式命名為PCI Express，Express意思是高速、特別快的意思。

2002年7月23日，PCI-SIG 正式公佈了PCI Express 1。0規範，並於2007年初推出2。0規範（Spec 2。0），將傳輸率由PCI Express 1。1的2。5GB/s提升到5GB/s。

二、PCIX

PCI-X介面是並連的PCI匯流排的更新版本，仍採用傳統的匯流排技術，不過有更多數量的接線針腳，同時，如前所述的所有的連線裝置會共享所有可用的頻寬。

與原先PCI介面所不同的是：一改過去的32位，PCI-X採用64位寬度來傳送資料，所以頻寬自動就倍增兩倍，而擴充槽的長度當然就不可避免的加大了，除此之外，其餘的包括傳輸通訊協議、訊號和標準的接頭格式都一併相容，好處是3。3V的32位的PCI適配卡可以用在PCI-X擴充槽上，當然如果你願意，也可以將64位PCI-X適配卡接在32位PCI擴充槽上，不過，頻寬速度將會大減。

這個匯流排寬度倍增的改良版本對一些專業儲存控制器，例如SCSI、iSCSI、光纖通道（Fibre Channel）、10GBit乙太網和InfiniBand等其他傳輸裝置，仍然無法提供足夠的頻寬，因此引進PCI-SIG介面以提供數個不同速度等級，可以從PCI-X 66一路上到PCI-X 533規格，以下表列這些技術細節：

匯流排寬度

頻率速度

功能

頻寬

PCI-X 66 64位

66MHz

Hot Plugging，3。3V

533MB/s

PCI-X 133 64位

133MHz

Hot Plugging，3。3V

1。06GB/s

PCI-X 266 64位/16位

133MHz

Double Data

Hot Plugging，3。3V&1。5V ECC supported

2。13gb/S

PCI-X 533 64/16位

133MHz

Quad Data Rate

Hot Plugging，3。3&1。5V ECC supported

4。26GB/s

你可以看到當頻率速度到達了PCI-X 133的133MHz事後，就再也升不上去，為了讓頻寬能夠倍增，於是不惜將主儲存器及前端總線上已經行之有年而且路人皆知的技術搬過來，因此，PCI-X 266用上Double Data Rate技術，讓每一個時鐘脈衝的上升與下降邊緣都可以傳輸資料，所以又多出了一倍的機會來傳輸資料，而PCI-X 533規格更進一步採用每一個時鐘脈衝可以傳送四次的技術，英特爾早在所有的Pentium 4和Xeon處理器的前端匯流排就用上這些技術了。

三、PCIE：

PCI-Express是最新的匯流排和介面標準，它原來的名稱為“3GIO”，是由英特爾提出的，很明顯英特爾的意思是它代表著下一代I/O介面標準。交由PCI-SIG（PCI特殊興趣組織）認證釋出後才改名為“PCI-Express”。這個新標準將全面取代現行的PCI和AGP，最終實現匯流排標準的統一。它的主要優勢就是資料傳輸速率高，目前最高可達到10GB/s以上，而且還有相當大的發展潛力。PCI Express也有多種規格，從PCI Express 1X到PCI Express 16X，能滿足現在和將來一定時間內出現的低速裝置和高速裝置的需求。能支援PCI Express的主要是英特爾的i915和i925系列晶片組。當然要實現全面取代PCI和AGP也需要一個相當長的過程，就象當初PCI取代ISA一樣，都會有個過渡的過程。

四、CPCI

Compact PCI（Compact Peripheral Component Interconnect）簡稱CPCI，中文又稱緊湊型PCI，是國際工業計算機制造者聯合會（PCI Industrial Computer Manufacturer‘s Group，簡稱PICMG）於1994提出來的一種匯流排介面標準。是以PCI電氣規範為標準的高效能工業用匯流排。CPCI的CPU及外設同標準PCI是相同的，並且CPCI系統使用與傳統PCI系統相同的晶片、防火牆和相關軟體。

從根本上說，它們是一致的，因此作業系統、驅動和應用程式都感覺不到兩者的區別

，將一個標準PCI插卡轉化成CPCI插卡幾乎不需重新設計，只要物理上重新分配一下即可。為了將PCI SIG的PCI匯流排規範用在工業控制計算機系統，1995年11月PICMIG頒佈了CPCI規範1。0版，以後相繼推出了PCI-PCI Bridge規範、Computer Telephony TDM規範和User-defined I/O pin assignment規範。簡言之CPCI匯流排 = PCI匯流排的電氣規範 + 標準針孔聯結器+ 歐洲卡規範。

CPCI的出現不僅讓諸如CPU、硬碟等許多原先基於PC的技術和成熟產品能夠延續應用，也由於在介面等地方做了重大改進，使得采用CPCI技術的伺服器、工控電腦等擁有了高可靠性、高密度的優點。CPCI是基於PCI電氣規範開發的高效能工業匯流排，適用於3U和6U高度的電路插板設計。CPCI電路插板從前方插入機櫃，I/O資料的出口可以是前面板上的介面或者機櫃的背板。它的出現解決了多年來電信系統工程師與裝置製造商面臨的棘手問題，比如傳統電信裝置匯流排VME與工業標準PCI匯流排不相容問題。

CPCI技術是在PCI技術基礎之上經過改造而成，其特點具體有三個方面：

一是繼續採用PCI區域性匯流排技術；

二是拋棄IPC傳統機械結構，改用經過20年實踐檢驗了的高可靠歐洲卡結構，改善了散熱條件、提高了抗振動衝擊能力、符合電磁相容性要求；

三是拋棄IPC的金手指式互連方式，改用2mm密度的針孔聯結器，具有氣密性、防腐性，進一步提高了可靠性，並增加了負載能力。

CPCI規範自制定以來，已歷經多個版本。最新的PICMG 3。0所規範的CPCI技術架構在一個更加開放、標準的平臺上，有利於各類系統整合商、裝置供應商提供更加便捷快速的增值服務，為使用者提供更高性價比的產品和解決方案。PICMG 3。0標準是一個全新的技術，與PICMG 2。x完全不同，特別在速度上與PICMG 2。x相比，PICMG 3。0速度每秒可達2Tb。PICMG 3。0主要將應用在高頻寬電信傳輸上，以適應未來電信的發展，PICMG 2。x則仍是目前CPCI的主流，並將在很長時間內主宰CPCI的應用。

CPCI具有可熱插拔（Hot Swap）、高開放性、高可靠性。CPCI技術中最突出、最具吸引力的特點是熱插拔。簡言之，就是在執行系統沒有斷電的條件下，拔出或插入功能模板，而不破壞系統的正常工作的一種技術。熱插拔一直是電信應用的要求，也為每一個工業自動化系統所渴求。它的實現是：在結構上採用三種不同長度的引腳插針，使得模板插入或拔出時，電源和接地、PCI匯流排訊號、熱插拔啟動訊號按序進行；採用匯流排隔離裝置和電源的軟啟動；在軟體上，作業系統要具有即插即用功能。目前CPCI匯流排熱插拔技術正在從基本熱切換技術向高可用性方向發展。

CPCI所具有高開放性、高可靠性、可熱插拔的特點，使該技術除了可以廣泛應用在通訊、網路、計算機電話之外，也適合實時系統控制、產業自動化、實時資料採集、軍事系統等需要高速運算、智慧交通、航空航天、醫療器械、水利等模組化及高可靠度、可長期使用的應用領域。由於CPCI擁有較高的頻寬，它也適用於一些高速資料通訊的應用，包括伺服器、路由器、交換機等。

5， PXI

PXI （PCI extensions for Instrumentation，面向儀器系統的PCI擴充套件） 是一種由PXI聯盟釋出的堅固的基於PC的測量和自動化平臺。PXI結合了PCI（Peripheral Component Interconnection-外圍元件互連）的電氣匯流排特性與CompactPCI（緊湊PCI）的堅固性、模組化及Eurocard機械封裝的特性發展成適合於試驗、測量與資料採集場合應用的機械、電氣和軟體規範。制訂PXI規範的目的是為了將臺式PC的效能價格比優勢與PCI匯流排面向儀器領域的必要擴充套件完美地結合起來，形成一種主流的虛擬儀器測試平臺。這使它成為測量和自動化系統的高效能、低成本運載平臺

一個PXI系統由幾項元件所組成，包含了一個機箱、一個PXI背板（backplane）、系統控制器（System controller module）以及數個外設模組（Peripheral modules）。在此以一個高度為3U的八槽PXI系統為例。系統控制器，也就是CPU模組，位於機箱的左邊第一槽，其左方預留了三個擴充槽位給系統控制器使用，以便插入因功能複雜而體積較大的系統卡。由第二槽開始至第八槽稱為外設槽，可以讓使用者依照本身的需求而插上不同的儀器模組。其中第二槽又可稱為星形觸發控制器槽（Star Trigger Controller Slot），其特殊的功能將於後面的文章中說明。