
PCI Express(PCIe)は従来のPCIに代わり、今後を担う新たな高速バス規格です。従来のパラレルバスからシリアルバスへと移り、高速転送を実現しています。
また、シリアル伝送路の組をレーンと呼び、レーンの複数化によりバンド幅の高速化をフレキシブルに対応できることも特徴の一つです。
Legacy PCIはパラレルバスを用いて最大1Gbps(32bit Bus)で通信していましたが、PCI Expressではシリアルバスを用いて1レーンあたり最大2.5Gbpsで通信することができます。
PCI ExpressはLegacy PCIにはなかった階層(レイヤ)の概念が取り入れられ、フィジカルレイヤ、データリンクレイヤ、トランザクションレイヤで構成されています。
Legacy PCIとは全く異なるバスアーキテクチャが採用されていますが、ソフトウェアレベルの互換性を保っており、PCIで培った技術を応用することが可能です。
弊社が扱うPCI Expressコアは上に述べた3レイヤで構成しております。
PCI Expressの伝送線路は片方向差動信号で計4本の信号線で構成されます。この組をレーンと呼び、伝送線路構成単位を表します。このレーンを束ねること で必要な転送レートを実現することができ、PCI Express規格では1/2/4/8/12/16/32レーンが定義されています。
弊社のPCIeコアでは1/2/4/8/16レーンに対応しています。
PCI Expressバスの転送レートは2.5Gbpsですが、8b10b変換を採用した伝送方式や、アドレスやCRCなどの情報を付加したパケット化を含めた転送ルールにより全帯域をデータ転送には使用できません。
弊社のコアではWindows XP搭載PCと接続し、200MByte/s (1レーン)での通信実績があります※。
※転送レートはシステムや対向側の転送性能にも依存します。PCI Expressバスのトポロジーは最上位のRoot Complexを頂点としたツリー型の構成を採っています。PCI Expressバスはそれぞれ1対1のピアツーピアで接続され、Root Complexと末端デバイスであるEndpointをつなぎます。また、中継を目的としたSwitchと呼ばれるルーティングデバイスにより、システム 拡張が可能です。
| Root Complex | I/O構造の最上位に位置し、CPU/メモリサブシステムを配下のI/Oに接続 |
|---|---|
| Endpoint | Configuration Header Type00を実装するI/O階層の末端デバイス |
| Switch | 2つ以上のPCI Expressポートを接続し、ポート間でのルーティングを実施 |
| Bridge | レガシーPCIシステムへのブリッジ |
弊社ではRoot Complexを構成するRootポート、Endpointを構成するEndpointポート、SwitchのUpstreamポートおよびDownstreamポートのご提供が可能です。
PCI-SIGのトップページから"pcie specification"で検索してください。
(ただし、メンバーのみ入手可能です)