Переход на новую шину упростит конструкцию и ускорит обработку графики

Новые системные платы, которые вскоре появятся, будут кроме привычных гнезд PCI иметь гнезда PCI Express (PCI-E), как когда-то соседствовали рядом гнезда EISA и PCI. Но, по мнению аналитиков отрасли, через год или два гнезда PCI полностью исчезнут.

Дело в том, что PCI-E сулит повышение пропускной способности, уменьшение задержек, снижение энергопотребления и расширение возможностей масштабирования по сравнению с шиной PCI, а также позволяет обойтись меньшим числом контактов.

Пропускная способность сегодняшней шины PCI недостаточна для новейшей сверхмощной графики, не говоря уже о сетях Gigabit и 10-Гбит Ethernet.

Переход к PCI-E не столь радикален, как предыдущие, ибо это переход от архитектуры с параллельной шиной к последовательной архитектуре. Будучи последовательной шиной, PCI-E разбивает данные на пакеты и присваивает им приоритеты, почти как в сетевом трафике. Параллельная архитектура прежних шин требует множества физических путей на плате и точной синхронизации перемещения данных. Последовательная архитектура устраняет многие сложности, объединяя линии передачи данных и сигналов управления.

Для такого объединения придется увеличить количество кремния на плате с PCI-E, но кремний сегодня достаточно дешев, чтобы это было экономически выгодным, конечно, с учетом других преимуществ архитектуры с последовательной шиной. С переходом на PCI-E схему соединений и саму компоновку системной платы можно сделать более простыми, плотными и дешевыми. Судите сами: шесть обычных гнезд PCI насчитывают в сумме более 1000 контактов, тогда как шесть 4X-гнезд PCI-E будут иметь всего 200 контактов, а шесть 8X-гнезд PCI-E — 400. Пятикратное сокращение числа сигналов уменьшает необходимое число микросхем, потребляемую мощность и размер системных плат и намного повышает пропускную способность.

Раз дни шины PCI сочтены, то и порт AGP тоже вскоре уйдет в прошлое. В частности, потому, что намного более высокие характеристики PCI-E делают ненужным применение порта AGP, который был предложен в 1997 г. для обеспечения прямой связи между ускорителем графики и центральным процессором и отделения графической подсистемы от остальных узлов. Первоначальная спецификация AGP была скорректирована до более высоких скоростей: 2X, 4X и теперь до 8X, но достичь 16X невозможно из-за технических и физических ограничений.
Поэтому теперь все ожидают первого поколения PCI-E, и соответствующие продукты появятся на рынке в ближайшие месяцы.

PCI-E уже может соперничать по быстродействию с AGP 8X, а будущие поколения обещают повысить его во много раз, говорит Джим Паппас, директор по технологическим инициативам подразделения Enterprise Platform Group корпорации Intel.

«PCI-E скоро появится повсюду. Это — ядро архитектуры каждого набора микросхем, выпускаемого Intel», — сказал Паппас.

PCI-E появится в новых настольных ПК, выпуск которых начнется уже этим летом, а также в ноутбуках и серверах. В число новых наборов микросхем Intel входят Grantsdale для массовых ПК, Lindenhurst для 2-процессорных серверов и Tumwater для 2-процессорных рабочих станций. На подходе наборы микросхем с поддержкой PCI-E для ноутбуков. Готовит продукты для PCI-E и компания AMD.

Даже на начальной стадии системные платы с шиной PCI-E не будут иметь гнезда AGP, сказал Паппас. «Гнезда AGP исчезнут, и их заменят гнезда PCI Express, — говорит аналитик Insight 64 Натан Бруквуд. — Я думаю, в системных платах высокого класса это случится очень скоро».

Поскольку гнездо AGP уходит быстрее, чем традиционные гнезда PCI, то в числе первых PCI-E появится на графических платах.

Представитель компании ATI Technologies, которая решает вопрос кардинально: средства PCI-E встроены непосредственно в набор микросхем для графики, сообщил о выпуске полного набора плат с PCI-E уже в начале лета. Значительно более высокое быстродействие PCI-E сделает возможными игры с видео в реальном времени, а также редактирование HDTV, сказал он.

Ясно, что на PCI-E придется перейти всем изготовителям графических ускорителей, если они хотят и дальше повышать быстродействие. «Мы ожидаем от Nvidia новых PCI-E-предложений для ноутбуков, — говорит Рахул Суд, директор по технологии компании Voodoo Entertainment Systems, известной своими мощными игровыми ПК. — Их технология MXM обеспечит огромный рывок вперед».

Именно из-за графических возможностей PCI-E ее с нетерпением ждет Аллан Шредер, менеджер компании MA Labs, дистрибьютора компонентов. «Графика — это то, что видят пользователи, и она движет бизнес, — сказал он. — Мы ожидаем выпуска в начале лета».

Помимо ускорения видео PCI-E значительно повышает скорость ввода-вывода при взаимодействии с сетями Gigabit и 10-Гбит Ethernet. Любой компании, применяющей Gigabit Ethernet в настольных ПК, более быстрая шина PCI-E даст преимущества.

Сборщикам систем PCI-E может открыть дорогу к новым потребительским приложениям. В частности, уже проектируются платы PCI-E с двумя HDTV-тюнерами.

Вот почему многие жаждут скорее увидеть PCI-E. Так, лаборатория Video and Technology Group Вашингтонского университета (University of Washington) провела успешные эксперименты с кодерами на базе PCI-E, обеспечивающими потоковую передачу несжатого HDTV-видео.

«Благодаря PCI-E мы раздвигаем границы доставки видео высокой четкости через Интернет», — сказал Нейт Маккуин, инженер по мультимедийным системам этой лаборатории. PCI-E будет внедряться везде, где требуется передача больших объемов данных в систему или из нее с максимальной быстротой, отметил он.

Джим Паппас из Intel считает, что PCI-E не вызовет заметного удорожания систем. Хотя количество кремния на новых платах и, следовательно, его стоимость возрастут, упрощение разводки проводников и уменьшение размеров компонентов позволит сэкономить деньги.

К осени новые настольные ПК на платах с PCI-E не должны стоить заметно больше традиционных систем. При этом ПК со старой шиной, скорее всего, подешевеют.

Для реселлеров, клиентам которых нужны новые системы, но не очень нужна PCI-E, это снижение цен станет удобным поводом для покупки. Но в случае решений, которые могут потребовать в будущем модернизации ПК, с такими «удачными» покупками лучше не спешить.

Вне областей применения сверхмощной графики и Gigabit Ethernet большинство периферийных устройств отлично уживаются со старой шиной PCI, и поставщики, вероятно, не будут спешить с переходом на контроллеры PCI-E.
«Я не думаю, что это будет ураган, — сказал Бруквуд из Insight 64. — Но люди будут опасаться покупать плату без PCI Express».

Версия для печати (без изображений)