PCI vs PCI Express
PCI Express (PCIe) adalah format interface dari
expansion card komputer yang didesain sebagai interface yang lebih cepat
untuk menggantikan interface PCI, PCI-X(PCI Extended), dan AGP pada
expansion card komputer dan kartu grafis.
PCI Express awalnya
dikenal dengan nama 3GIO, PCI Express(PCIe) adalah open standard yang
menjadi awal kesuksesan dari PCI dan variannya untuk interkoneksi I/O
pada sistem client-server. Jika pada PCI dan PCI-X yang menggunakan 32
dan 64-bit bus paralel, PCIe menggunakan teknologi serial dengan
kecepatan tinggi yang seperti digunakan pada Ethernet Gigabit1, Serial
ATA(SATA), dan Serial-Attached SCSI(SAS). PCIe merefleksikan
kecendrungan dunia industri untuk menggantikan shared parallel bus
dengan high-speed point-to-point serial buses.
Teknologi PCI Express
PCIe
menyediakan scalable, high-speed, serial I/O bus dengan tetap menjaga
kompatibilitas dengan aplikasi dan driver PCI standard. Arsitektur layer
PCIe mendukung aplikasi dan driver PCI standard dengan menjaga
kompatibilitas dengan model PCI load-store(dan flat address space)yang
sudah ada.
1. PCIe
didesain lebih transparan bagi pengembang software dimana sistem
operasi yang didesain untuk PCI dapat di booting pada arsitektur
komputer yang menggunakan PCIe tanpa harus ada modifikasi kode.
2. PCIe
memiliki performa yang jauh lebih baik jika dibandingkan dengan PCI dan
PCIe diakui dan sudah dipakai banyak vendor(Ati, Nvidia dengan
teknologi SLI-nya).
3. PCIe adalah protokol
layer yang terdiri dari Transaction Layer, Data Link Layer, dan Pysical
Layer. Pysical layer dibagi menjadi dua sublayer yaitu logical sublayer
dan electrical sublayer. Lebih lanjut logical sublayer dibagi lagi
menjadi Pysical Coding Sublayer(PCS) dan Media Acces Control(MAC)
sublayer(sesuai dengan terminologi dari IEEE802 model networking
protocol).
4. Slot yang dimiliki card PCIe bervariasi sesuai
dengan banyak lane yang dimiliki, PCIe card dengan slot yang lebih
sedikit tetap support dengan motherboard dengan slot yang lebih banyak,
tidak kebalikannya(card dengan 16 lane tidak bisa digunakan pada
motherboard yang hanya memiliki 8 slot akan tetapi card dengan 8 lane
bisa digunakan pada motherboard dengan 16 slot lane).
5. PCIe
terdiri dari jaringan serial yang saling berhubungan(multichannal
serial design) seperti gambar 1 di bawah, link terdiri atas satu atau
lebih lane dan setiap lane bisa melakukan komunikasi secara full-duplex.
6.
Setiap device PCIe minimal support dengan single-lane (x1) link, dimana
device bisa support dengan link yang memiliki 2, 4, 8, 12, 16, 32
lane(x2, x4, x12, x16, x32).
7. Setiap lane
mengirimkan paket data secara serial(series of bytes), setiap paket yang
akan ditransmisikan melalui lane harus dipecah menjadi per-byte karena
lebar dari lane hanya 1 byte(8-bit).
8. PCIe mengirim semua
control message, termasuk interrupt melalui link yang sama yang
digunakan untuk mengirimkan data. Protokol serial tidak pernah bisa
diblok sehingga latensi tetap sebanding dengan PCI yang menggunakan line
sendiri untuk interrupt-nya.
9. Pada setiap protokol
transmisi serial dengan data rate yang tinggi, informasi clocking
di-embedded-kan pada sinyal. Pada pysical level PCIe menggunakan skema
8B/10B encoding untuk meyakinkan urutan string 0 dan 1 panjangnya
terbatas. Ini sangat penting untuk mencegah receiver kehilangan track
untuk menetukan dimana bit edge-nya. Pada skema coding ini setipa 8
uncoded bit dari data digantikan dengan 10 encoded bit data yang
ditransmit, sehingga membutuhkan 20% dari semua bandwidth elektik-nya.
10.
Versi PCIe 1.1 terdiri atas 16 lane (x16)memiliki maksimum transfer rate
8 GB/s pada masing-masing arah, dimana masing-masing lane memiliki
transfer rate 250 MB/s pada masing-masing arahnya.
11.
Versi PCIe 1.1 sudah dikembangkan menjadi versi PCIe 2.0(specification
on 15 January 2007), PCIe 2.0 melipatgandakan data
rate masing-masing lane dari 250 MB/s menjadi 500 MB/s sehingga
memiliki kecepatan transfer rate sampai 16 GB/s.
Keuntungan PCIe
dibandingkan dengan PCI:
–>Teknologi serial memberikan scalable performance.
–>Bandwidth
tinggiàpada awalnya, 5-80 Gbps bandwidth puncak secara teoritis, sesuai
dengan implementasinya
–>Masing-masing device memiliki link point-to-point
sendiri-sendiri, menggantikan teknologi shared bus pada PCI
–>Berpeluang
untuk memiliki latensi/delay yang kecil pada arsitektur server, karena
PCIe menyediakan koneksi langsung ke chipset Northbridge2
–>Konektor
lebih kecil dan dalam banyak kasus lebih mudah mengimplementasikan untuk
desainer sistem
–>Memiliki fitur yang baru yaitu Quality of service(QoS)
melalui kanal isochronous untuk menjamin pengiriman bandwidth jika
diperlukan, advanced power management, dan native hot plug/hot swap
support
Fitur-fitur yang
terdapat dalam PCI-Express:
–>Advanced
power management
PCIe memiliki manajemen
sumberdaya“active-state” yang memerlukan konsumsi daya yang rendah
ketika bus tidak aktif(tidak ada data yang dikirim antara
komponen/peripheral). Pada interface paralel pada PCI standard tidak ada
transisi yang terjadi pada interface sampai data dikirim kembali.
–>Support untuk
trafik data yang real-time
PCIe menyertakan native support untuk transfer data
isokronous(time-dependent) dan berbagai jenis level QoS. Fitur ini
diimplementasikan melalui kanal virtual yang didesain untuk menjamin
paket data khusus tiba ditujuannya pada waktu yang diberikan . PCIe
mendukung multiple isochronous kanal virtual yang masing-masing memiliki
sesi komunikasi sendiri-sendiri tiap lane-nya. Tiap kanal memiliki
level QoS yang berbeda. Semua ini didesain untuk aplikasi yang memrlukan
pengiriman data yang real-time seperti real-time voice dan video.
–>Hot plug dan hot swap
Sistem PCI standard
tidak mendukung card I/O untuk hot plugging/hot swapping. PCIe mendukung
hot plugging dan hot swapping I/O peripheral. Tidak dibutuhkan sinyal
sideband dan model unified software dapat digunakan untuk semua faktor
bentuk PCIe. Semua ini untuk mengatasi kelemahan-kelemahan berikut:
- Biasanya sangat
susah dan kemungkinan tidak mungkin untuk mamatikan server hanya untuk
memasang atau menginstall card peripheral baru, sehingga dengan adanya
ini bisa memimimalkan downtime dari server.
- Komputer
portabel membutuhkan kemampuan untuk card hot plug yang menyediakan
fungsi I/O seperti disk drive mobile dan komumikasi
–>Integritas
data(data integrity) dan penanganan kesalahan(error handling)
PCIe mendukung
integritas data link-level untuk semua paket transaction dan data-link.
PCIe juga mendukung penanganan kesalahan dan memiliki advanced error
reporting dan handling untuk membantu meningkatkan isolasi
kesalahan(fault isolation) dan recovery solution.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar