Що таке шина PCI?

Тенденції розвитку обчислювальної техніки очевидні - це уніфікація, спрощення для виробників (зниження накладних витрат) і об`єднання багатьох пристроїв в єдиному корпусі. Немає нічого дивного в тому, що багато сучасні користувачі-початківці навіть не знають, що таке шина PCI. Ті ж, хто застав часи становлення IBM-сумісних комп`ютерів на базі 286, 386 та ін. Процесорів, без сумніву, пам`ятають то велика кількість різних шин і апаратних інтерфейсів, використовуваних в комп`ютерних системах того часу. Це знаменита 8-ми бітна шина ISA, потім її доопрацювання VLB (відома як VESA), шина PCI, спеціалізований роз`єм Intel для софт-модемів, AGP та ін. Причому, всі вони, за рідкісним винятком, були потрібні. А ось в даний час на материнських платах вражаюча «бідність» - одна лише шина PCI Express, щоправда, різних ревізій та з різною кількістю сигнальних ліній. На жаль, за таку уніфікацію платити, в буквальному сенсі, доводиться кінцевому користувачеві. Адже навіть якщо в наявності є, приміром, якісна звукова карта, представляє собою PCI-пристрій, її просто нікуди підключати (незручні перехідники не в рахунок) і доводиться купувати версію для іншої шини або, взагалі, перейти на, відверто кажучи, збиткове, вбудоване рішення. Ситуація нагадує історію з «насильницьким» перекладом всіх з AGP на PCI-E.

Чим же так прославилася шина PCI? Її історія почалася в далекому 1991 році, коли з появою продуктивних процесорів класу Pentium стало зрозуміло, що поширена 8-ми бітна ISA вже не може забезпечувати прийнятною швидкості взаємодії всіх компонентів між собою. Нагадаємо, що в той час не було ні DMI, ні Hyper Transport, а зв`язок компонентів на материнській платі здійснювалася за допомогою системної шини. Хоча й були спроби обійти обмеження ISA, наприклад, так і з`явилася шина VESA, але через обмеження вони не приживалися.

У 1992 році компанією Intel була представлена шина PCI версії 1.0 на основі відкритого стандарту. Її тактова частота становила величезні на ті часи 33 МГц (що спрощувало масштабування частоти процесора), залежно від апаратної реалізації підтримувалися 32 або 64 біта (порівняйте з 8-ми битами ISA). Напруга ліній даних становило 5 і 3,3 В, а пропускна здатність склала 133 Мбайт. І, головне, була реалізована підтримка Plug Play (геть перемички!).

У 1993 році з`явилася вдосконалена версія 2.0.

Шина PCI здобула світову популярність з 1995 року (версія 2.1). Залежно від реалізації частота склала 66 МГц. При використанні 64 бітного варіанта через дану шину вдавалося передати 533 Мбайт. Підоспіла Windows 95, нарешті, повною мірою забезпечила коректну роботу пристроїв PCI з технологією Plug Play. Сигнальні лінії дозволяли перейти з 5В на 3,3 В.

Далі були випущені ревізії 2.2 - 3.0. Роз`єм у версії 2.2 мав «ключ», блокуючий установку несумісних по напрузі пристроїв. В 2.3 триває перехід на 3.3 В, тому використання таких пристроїв у версіях до 2.1 (5 В) призводило до пошкодження як карти, так і, іноді, шини. В 3.0 версії напруга 5 В більше не використовувалося.

У 1997 році PCI довелося потіснитися, так як тієї ж Intel була випущена шина AGP для відеокарт, які не могли повністю розкрити свій потенціал на PCI.

Зараз шина PCI, як вказувалося раніше, практично не використовується, поступившись місцем своїй наступниці - PCI Express. Програмний механізм адресації залишився колишнім, однак фізична реалізація зазнала суттєвих змін. Було змінено кількість провідників, збільшена робоча частота (поряд із зменшенням струму). Спосіб конфігурації ініціаторів трансакції (підключених пристроїв) також змінився, дозволивши більш зручно обробляти їх запити до шини.

До речі, на деяких материнських платах все ще можна зустріти роз`єму шини PCI. Однак про нативной підтримці з боку чіпсета і процесора не йдеться - в даному способі реалізації застосовується спеціальна мікросхема моста, що перенаправляє запити PCI до PCI Express.