| PCI Express新总线带动半导体升级 |
| 类别:电子综合 |
|                         张璇 PCI Express规格较过去AGP8X规格,传输效能快上两倍,随着总线规格演进,个人计算机的视讯功能进一步提升,目前PCI Express规格的芯片组价格仍高,但第四季市占率将接近五成,明年将成为个人计算机主流规格。 PCI Express相关产品是今年德国汉诺威电子展(Cebit)展出焦点,这是芯片组中的南桥芯片与绘图卡的传输接口,将比现有AGP8X传输速度快两倍。芯片组两大厂商威盛、矽统相互较劲,希望在量产PCI Express芯片组的时程上抢先。 PC相关芯片组业摩拳擦掌 英特尔第二季推出支持PCI Express芯片组,提供个人计算机平台传输速度。芯片组业者、主机板厂商如华硕、技嘉、微星、精英等,以及绘图卡业者如撼讯等,本次都以PCI Express板卡为展出主力,业者认为,PCI Express是今年信息厂商主打规格。 PCI Express是连接芯片组南桥和其它音效、绘图功能的接口,就好象是一座桥,起点是音效及绘图接口 (比如绘图芯片或绘图卡等),终点就是芯片组南桥芯片,使数据传输量、速度更快。英特尔第二季量产PCI Ex-press芯片组,其它芯片组业者密切跟进。           威盛、矽统、扬智关系企业宇力和ATi等,都取得英特尔P4平台授权,四家厂商今年在CeBIT展出的新款芯片组,也均以这项规格为展出的重点。不过ATi本次刻意低调,ATi内部认为,在英特尔尚未正式发表PCI Ex-press芯片组之前,ATi不便大张旗鼓展出PCI Express的芯片组。 据了解,威盛为抢先出货,近期已开始对客户送样,期望今年期望重回主流芯片组规格。业者分析,威盛和矽统互争台湾第一家量产PCI Express芯片组的业者。 主机板业者和绘图卡业者均在Cebit展出PCI Express板卡,今年多家主机板业者扩大参展,三大芯片组业者也扩大展出。 PCI-Express改变I/O总线接口生态 通讯产业发展至今,呈现出两股主流趋势:一是由既有的资料运算处理走向网络、3D绘图等多媒体高速应用,其次则为产品外观尺寸趋于多元、精简、轻薄。 多媒体应用驱使PC效能迈入Giga等级,使既有的PCI总线频宽逐渐不敷所需,而传统的PCMCIA、miniPCI卡也因尺寸较大而限制了产品进一步缩小的可能性,再者PCI在电源管理(消耗)所展现的效能也慢慢难以支应行动通讯产品所需。 有鉴于此,PCI接口的创始机构PCI-SIG与CPU龙头Intel首度携手合作,共同催生新一代的I/O总线接口PCI-Express,期望藉由新的接口标准可解决上述两大趋势所面临瓶颈,并开创出更多元的资通讯应用。 PCI标准演进历程与功能优势 PCI标准是由PCI-SIG所创立,回顾其发迹历程,自1992年的PCI1.0问世以来,在支持功能、传输效能与标准更新三方面一路向上提升,发展至今形成PCI-Express与PCI-X(1.0、2.0)两类主流标准,以PCI-X技术而言,PCIX1.1已能达到1Gbps,PCIX2.0更可达到4.2Gbps的传输速率,这样的频宽水准在许多层面的应用已相当足够,特别是PCI-X2.0目前已有许多Server chip(包括Server works)支持;除对PCI-X及PCI具备完整向下兼容性,也支持RAS功能,对Server IO而言是颇为理想的解决方案。 CI-Express效能评估 单位:MB/s 资料来源:Intel;工研院经资中心ITIS计划 CI-Express则做了更大的创新突破,诸多先进的设计与功能极适于信息、通讯产品的应用。PCI-Express与 PCIX(1.0、2.0)系列产品预期将并存一段时期,主因在于PCIX(1.0、2.0)所提供的效能及兼容性已满足现阶段Server厂商所需,PCI-Express目前在资、通讯产品的应用推展脚步较快,然往后一旦发展成熟,其更高的效能与广泛的功能势必会逐渐进入Server领域,并且取代PCIX(1.0、2.0)系列产品。 下表介绍PCI标准演进历程,并分析比较PCI-X2.0与PCI-Express的功能优势与应用差异。PCI标准演进历程表      资料来源:台湾工研院经资中心 PCI-Express对当前各种总线技术的影响 PCI-Express推展的最终目的,在于统一当前PC、Server、Mobile、Storage…等各应用领域总线,它的出现会对各种总线技术将产生重大影响。 根据ServerWorks于2002年IDF发表看法,认为Server这块产业基本上做风(投资新产品)较为保守,业者多半非常在意Server插卡的向上或向下兼容性,对效能的要求反倒不是首要考量,因此更进一步来说,Server业者并不认为PCI-Express短期内会取代功能已堪用的PCI-X,由近来Server厂商纷纷投入PCI-X2.0相关产品的开发,亦可以得知 PCI-Express在Server市场的推动时程会较为缓慢。 由加入PCI-Express的会员名单中可以看出,包括全球前二大的绘图芯片供货商NVIDIA-p.htm" target="_blank" title="NVIDIA货源和PDF资料">NVIDIA、ATi皆名列其中,值得玩味的是;既然目前的AGP8X对于既有频宽需求已绰绰有余,那么有何理由与迫切性要立刻导入PCI-Express由此可以得出一个结论,即绘图芯片厂参与PCI-Express规格制定的主要原因并非有立即汰换的必要,而是看好未来多媒体时代来临将会大幅驱动I/O总线频宽需求,所以有必要在市场成熟、量大之前先行参与前期规格的制定与布局,一旦到达市场起飞时点,Graphic芯片厂商也将自然地换掉AGPX。 尽管总线走向Serial为一主要趋势,然而PCI-Express采取串行(Serial)及使用8bit/10bit embedded clocking的方式,常会造成过多的支出及花费;相较之下,既有采来源同步平行(Source –Synchronous Parallel)方式的总线如Rapid IO、及发展已颇为成熟的HiperTransport;两者皆无PCI-Express延迟(latency)方面问题,再加上Intel短期内看不出有释出前端总线(Front Side Bus;FSB)技术的可能性,因此一般预估PCI-Express暂时也没有取代Rapid IO的急迫性。 目前包括Intel、威盛、矽统等PC芯片厂商皆有自己发展的chip to chip南北桥互连技术(Intel:HubLink、VIA:Vlink、SiS:MuTIOL),频宽皆已达相当水准(以IntelHubLink2为例,频宽已达1Mega以上);对目前应用已非常足够,因此预期这些厂商各自拥有的互连技术将会延长PCI-Express的切入时点。 InfiniBand与PCI-Express在Server领域是属于共存的技术,此架构始于2001年底2002年初Intel的大力推广,其间因遇到技术上的瓶颈而使Intel决定将InfiniBand做重新定位,具体做法为将其应用拉到Server之外,即锁定Server间的总线传输;相较之下PCI-Express则定位为PC内的Bus。 InfiniBand聚焦于较高阶市场且必须不断投入大量开发资本,有其一定局限性,PCI-Express则讲究成本效益,强调电源管理效率、多媒体应用延伸性、精简轻薄,其对于半导体制程技术的投资,是采取自然而渐进方式,两者的利基点与出发点有明显的不同。 PCI Express和以往的各个接口的数据传输率对比表 PCI-Express与Serial ATA(PC和HDD间的沟通接口)间基本上是处于互补关系,好比当初Parallel ATA加上PCI的关系,彼此间并无任何冲突。 PCI-Express对目前各种IO总线技术因不同应用、所带来不同程度的冲击与影响,总结来说,总线走向大一统(PCI-Express)为大势所趋,但仍需考量到成本、产品定位、兼容性、使用者偏好、厂商支持整合脚步…等各项变量。 就应用面而言,信息、行动运算市场可望因绘图/多媒体兴起及无线通迅风潮率先走向商品化,做风保守的Server业界则应会先采用PCI-X系列产品经过一段过渡时期。 高度兼容,商机无穷 由于PCI Express与AMD的HyperTransport协议都是通用的。所以厂商可以任意选择自已更加喜欢的那种。可以肯定的是Intel绝不会使用HyperTransport,大概在今年第二季,支持PCI Express的显卡及主板产品将会大量上市。而nVIDIA、SIS、VIA也绝不会只让Intel自己来独享这块肥肉。 最近威盛PT890芯片组和Intel的i92x(Alderwood)和i915系列(Grantsdale)芯片组都已经确定会在其主板上使用PCI Express接口。但可同时保留AGP和PCI。Hardocp也刊登了威盛PT890芯片组主机板工程样品照片。其中包括一个PCI Express16X插槽一个PCI Express4X插槽,一个AGP-8X插槽,和两个PCI。 在显卡的接口方面上,ATI和nVIDIA都已经全面表示支持,早在今年初ATI的首款PCI Express接口9700 Pro的新品卡样板就已经发布,同时ATI也表示在2004年会陆续推出他们的所有系列显卡的PCI Express接口版本。而nVIDIA公司去年4月就宣布,为了制定图形行业标准,nVIDIA公司将与Arapahoe研究组合作,共同开发PCI Express图形带宽功能。但样板卡却一直没有什么动静。正在截稿时,我们却在nVIDIA公司的官方主页上看到了今天注销的新闻:nVIDIA第一批PCI Express接口显卡的一些相关资料。它们包括NVIDIA-p.htm" target="_blank" title="NVIDIA货源和PDF资料">NVIDIA GeForce PCX 5950,GeForce PCX 5750,GeForce PCX 5300和GeForce PCX 4300,但具体的官方参数并没有详细列出。 毫无疑问,PCI Express在计算器技术不断发展的今天,将会是一个非常重要的计算器技术。但就更多厂家看来,PCI Express目前将只会取代AGP的显示芯片的接口,未来的显卡将会全部面向PCI Express接口。但在其它接口方面,虽然尚不明朗,但在今年的发布会上Inter明确表明会在全线芯片组中加入对 PCI Express的支持,这无疑是PCI Express最有效的强心剂。但一款产品是不是能得到真正的成功仍然需要市场的检验,PCI Express到底是会延续PCI的辉煌,还是会像EISA,VISA一样昙花一现,这还是个未知数。 PCI新音效芯片率先上市 继Crystal半导体公司发表了业界第一颗高效能PCI界面的3D音效控制芯片后,Creative Labs、OPTi与Yamaha等三家音效芯片或声卡厂商推出了新一代PCI界面之音效芯片。 Creative公司之EMU-8008,主要是针对OEM主机板的市场而设计,该芯片是以E-mu-based之专业音效技术及AC‘97之Codec界面规格,设计而成之全数字化的单一音效芯片。具有wavetable合成、3D立体的音响效果,预定在今年7月有样品,报价以万颗计每颗美金25元。 OPTi公司之OptiSound 935,是一颗具有Sound Blaster兼容性,针对多媒体PC之PCI单一音效芯片,它整合了FM合成器及Qxpander 3D环场音效,预定今年6月会有样品,适用于商用、教育、娱乐及其它多媒体等应用领域。 Yamaha公司所发展出来之PCI符合AC‘97标准的芯片组,具有模拟及数字两颗芯片,具有XG兼容之wavetable合成器,及以两只喇叭仿真3D杜比AC-3之音响效果,至于相关细节部份预定将待今年第二季末再发表。 由目前几家主要之音效芯片厂商均于近期内相继推出了PCI界面的音效芯片,相信必定会为PC之声卡或主机板等相关应用之市场带动一股风潮,音效加速芯片即将迈入PCI界面。           |
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