Der Nachfolger von PCI: PCI Express - Seite 2

Schlüsselmerkmale der neuen Technik

Punkt zu Punkt Verbindungen
PCI Express stellt kein Bussystem dar, in dem sich alle angeschlossenen Geräte einen Bus teilen, sondern es wird für jedes Gerät eine eigene Verbindung („Link“ genannt) geschaltet, ähnlich wie bei einem Ethernet-Switch.

Paketorientierte Datenübertragung
Ein Hauptvorteil von Punkt zu Punkt Verbindungen liegt darin, dass mehrere Geräte gleichzeitig Daten übertragen können. In einem Bussystem müssen alle Teilnehmer des Busses warten, bis eine Übertragung abgeschlossen ist und die nächste beginnen kann. Bei PCI Express wird ein Paket von einem Punkt zum anderen übertragen und währenddessen können zwischen anderen Punkten ebenfalls Daten fließen.

Schichtenmodell von PCI Express Systemen
Der Zweck eines Schichtenmodells besteht darin, die Arbeit der Verwaltung der Datenübertragung von der Software auf die Hardware zu verlagern.
Ziel der schichtenbasierten Paketübertragung bei PCI Express ist die Kompatibilität zu bereits bestehender Software: für die Software sieht jede PCI Express Datenübertragung wie eine gewöhnliche PCI Übertragung aus.
Die Schichten von PCI Express setzten sich aus der Transaktionsschicht, der Linkschicht und der physischen Schicht zusammen. Bei zukünftigen Steigerungen der Geschwindigkeit von PCI Express muss nur die physische Schicht verändert werden, die restlichen Elemente des Bussystems bleiben bestehen. Dies ist ein weiterer Schritt zu großer Kompatibilität.

Serielle Übertragungsweise
Die Daten werden nur noch über 2 Leitungspaare nacheinander übertragen.
Der derzeitige PCI Stecker besitzt 84 Leitungen, PCI Express soll nur noch 40 besitzen (neben den 2 Leitungspaaren sind noch Strom- und Masseleitungen nötig). Dies verringert den Aufwand für den Boarddesigner beträchtlich und schafft wieder Platz für neue Entwicklungen auf den Mainboards und verringert die Kosten.

Differentielle Signalübertragung
Die Übertragung der binären Informationen erfolgt nicht mehr in 2 definierten Leveln von Spannungen, sondern es wird – ähnlich wie bei SCSI – die Differenz der Spannung ausgewertet. Dies erhöht die Übertragungssicherheit und verbessert die elektrischen Eigenschaften immens.

Hot-Plug Möglichkeit
Dadurch können PCI Express Karten während des Betriebes entnommen und wieder eingesteckt werden. Da diese Funktion hauptsächlich in Servern benötigt wird, ist noch nicht klar, wie weit die Funktion von allen PCI Express Systemen unterstützt wird.

Kompatible mechanische Formfaktoren und Kompatibilität zu bestehender Software
Für PCI Express Systeme werden also weder zwingend neue Gehäuse noch neue Software nötig sein.