7、PCIE总线-PCI、PCIE关系及信号定义

PCI(Peripheral
Component Interconnect)总线规范在上世纪九十年代由Intel提出。在处理器体系结构中，PCI总线属于局部总线(Local
Bus)。局部总线作为系统总线的延伸，主要功能是为了连接外部设备。

处理器主频的不断提升，要求速度更快，带宽更高的局部总线。起初PC使用8位的XT总线作为局部总线，并很快升级到16位的ISA(Industry
Standard Architecture)总线，逐步发展到32位的EISA(Extended
Industry Standard Architecture)、VESA(Video
Electronics Standards Association)和MCA(Micro
Channel Architecture)总线。随着PCI总线的出现，EISA、VESA等其他32位总线很快就被PCI总线淘汰了。从那时起，PCI总线一直在处理器体系结构中占有重要地位。
在此后相当长的一段时间里，PC处理器系统的大多数外部设备都是直接或者间接地与PCI总线相连。即使目前PCI
Express总线（Intel提出）逐步取代了PCI总线成为PC局部总线的主流，也不能掩盖PCI总线的光芒。从软件层面上看，PCI
Express总线与PCI总线基本兼容；从硬件层面上看，PCI
Express总线在很大程度上继承了PCI总线的设计思路。因此PCI总线依然是软硬件工程师在进行处理器系统的开发与设计时，必须要掌握的一条局部总线。

随着时间的推移，PCI和PCI-X总线逐步遇到瓶颈：PCI和PCI-X总线使用单端、并行信号进行数据传递，由于单端信号容易被外部系统干扰，其总线频率很难进一步提高，所以想到了使用高速串行总线（即差分形式，抗干扰能力强）代替并行总线，通过提高总线频率来提高总线带宽。PCI
Express总线也逐渐替代PCI总线成为主流。但是从系统软件的角度上看，PCI
Express总线仍然基于PCI总线。理解PCI
Express总线的一个基础是深入理解PCI总线，同时PCI
Express总线也继承了PCI总线的许多概念。
1、PCI、PCIE总线速率对比为：



2、PCIE引脚信号定义













PCIe链路可以由多条Lane组成，目前PCIe链路可以支持1、2、4、8、12、16和32个Lane（Lane就是一对Rx、Tx差分对），即PCIE
x1、PCIE x2、PCIE x4、PCIE x8、PCIE x16、PCIE
x32，其中PCIE x1、PCIE x4、PCIE x8、PCIE x16较常用，从PCI、PCIE总线速率对比表中可知，PCIE xN传输速率成倍增加是由于差分对数目在成对增加（Lane的数目），一般各接口用途为：

1）x1/x2主要是用来扩展声卡、网卡等低速设备，用于淘汰PCI插槽
2）x4是用来扩展磁盘阵列卡等中速设备，用于淘汰PCI-X插槽
3）x8/x16是用来扩展显卡等告诉设备，用于淘汰AGP插槽

3、PCI信号引脚定义

采用地址/数据复用总线AD0~AD31并行信号进行数据传输。