PCIE 3.0规范

### PCIE 3.0规范知识点详解 #### 一、PCI Express概述 PCI Express（简称PCIe）是一种高速串行计算机扩展总线标准，旨在替代包括PCI、PCI-X和AGP在内的各种旧式总线标准。它采用点对点连接方式，支持热插拔和热替换等功能，并具有强大的错误检测和纠正机制，是现代计算机硬件接口的重要组成部分。 #### 二、PCI Express 3.0简介 PCI Express 3.0（以下简称PCIe 3.0）于2010年11月10日发布，是PCIe 2.0的后续版本。该版本主要改进了数据传输速率，将每通道的数据传输率从5.0 GT/s提升到了8.0 GT/s，同时引入了一系列新的特性和增强功能。 #### 三、PCI Express 3.0技术特性 ##### 1. 数据传输速率 - PCIe 3.0将每通道的数据传输率从5.0 GT/s提高到了8.0 GT/s，这意味着对于一个x16链路，其理论带宽从16 GB/s双向增加到32 GB/s双向。 - 这种速度的提升对于需要高带宽的应用非常关键，如图形处理单元（GPU）、高速存储解决方案和网络适配器等。 ##### 2. 错误检测与纠正 - PCIe 3.0继续加强了错误检测和纠正的能力，确保数据传输的可靠性和完整性。 ##### 3. 新增特性 - **内部错误报告**：允许设备报告内部发生的错误，帮助诊断问题并采取适当的措施。 - **多播能力**：增强了PCIe设备之间的通信能力，支持更高效的多播通信。 - **原子操作**：增加了对原子操作的支持，提高了并发处理的效率和安全性。 - **可调整大小的基址寄存器（Resizable BAR）**：允许CPU直接访问GPU内存，从而减少延迟和提高性能。 - **动态电源分配**：为设备提供了更灵活的电源管理选项，可以根据需要动态地调整电源。 - **基于ID的排序**：提高了数据包的传输效率和顺序性。 - **延迟容忍度报告**：增强了系统对高延迟条件下的容错能力。 - **替代路由ID解释（ARI）**：改善了对数据包的路由选择和管理。 - **扩展标签启用默认值**：提供了更灵活的标签管理机制。 - **TLP处理提示**：为传输层包（TLP）提供额外的信息，帮助优化传输过程。 - **TLP前缀**：增强了对TLP结构的识别和处理能力。 ##### 4. 其他增强功能 - **优化的缓冲区刷新/填充**：改进了缓冲区管理，提高了整体性能。 - **ASPM选项性**：即主动状态电源管理，提供了更多电源管理策略的选择。 - **端到端TLP变更**：改善了传输层包在链路上的传输质量。 - **协议复用**：提高了链路上不同协议的共存能力。 #### 四、PCI Express 3.0修订历史 - **1.0版**：初始发布版本，定义了PCIe的基本架构和功能。 - **1.0a版**：修正了一些错误。 - **1.1版**：进一步修正了错误和增强了功能。 - **2.0版**：引入了5.0 GT/s的数据传输率，并修正了错误。 - **2.1版**：新增了多个ECN（Engineering Change Notification），对现有功能进行了增强。 - **3.0版**：增加了8.0 GT/s的数据传输率，并实现了多项新功能。 #### 五、结语 PCI Express 3.0是一项重要的技术进步，通过提高数据传输速率和支持一系列新特性，极大地推动了计算机硬件的发展。对于需要高性能计算和大量数据传输的应用场景来说，PCIe 3.0无疑提供了强大的支持。未来随着PCI Express标准的不断演进，我们有望看到更多创新技术和更高性能的产品问世。