ABBAI880A3BSE039293R11.1PCIExpress总线的起源和现状2001年春季的IDF上Intel正式公布PCIExpress，是取代PCI总线的第三代I\O技术，也称为3GIO。该总线的规范由Intel支持的AWG（ArapahoeWorkingGroup）负责制定。2002年4月17日，AWG正式宣布3GIO1.0规范草稿制定完毕，并移交PCI-SIG进行审核。开始的时候大家都以为它会被命名为SerialPCI（受到串行ATA的影响），但***后却被正式命名为PCIExpress。2006年正式推出Spec2.0（2.0规范）。PCIExpress总线技术的演进过程，实际上是计算系统I\[emailprotected]�66MHz@64bit的并行总线，总线带宽为133MB/s到***大533MB/s，连接在PCI总线上的所设备共享133MB/s～533MB/s带宽。这种总线用来应付声卡、10/100M网卡以及USB1.1等网络接口基本不成问题。随着计算机和通信技术的进一步发展，新一代的I\O接口大量涌现，比如千兆（GE）、万兆（10GE）的以太网技术、4G/8G的FC技术，使得PCI总线的带宽已经无力应付计算系统内部大量高带宽并行读写的要求，PCI总线也成为系统性能提升的瓶颈，于是就出现了PCIExpress总线。PCIExpress总线技术在当今新一代的存储系统已经普遍的应用。PCIExpress总线能够提供极高的带宽，来满足系统的需求。如下表所示：表1PCIExpress对比表1PCIExpress对比目前，PCI-E3.0规范也已经确定，其编码数据速率，比同等情况下的PCI-E2.0规范提高了一倍，X32端口的双向速率高达320Gbps。1.2PCIExpress总线的技术优势PCI总线的***大优点是总线结构简单、成本低、设计简单，但是缺点也比较明显：1)并行总线无法连接太多设备，总线扩展性比较差，线间干扰将导致系统无法正常工作；2)当连接多个设备时，总线有效带宽将大幅降低，传输速率变慢；3)为了降低成本和尽可能减少相互间的干扰，需要减少总线带宽，或者地址总线和数据总线采用复用方式设计，这样降低了带宽利用率。PCIExpress总线是为将来的计算机和通讯平台定义的一种高性能，通用I\O互连总线。与PCI总线相比，PCIExpress总线主要有下面的技术优势：1)是串行总线，进行点对点传输，每个传输通道独享带宽。2)PCIExpress总线支持双向传输模式和数据分通道传输模式。其中数据分通道传输模式即PCIExpress总线的x1、x2、x4、x8、x12、x16和x32多通道连接，x1单向传输带宽即可达到250MB/s，双向传输带宽更能够达到500MB/s，这个已经不是普通PCI总线所能够相比的了。具体配置可以参照表1。3)PCIExpress总线充分利用***的点到点互连、基于交换的技术、基于包的协议来实现新的总线性能和特征。电源管理、服务质量（QoS）、热插拔支持、数据完整性、错误处理机制等也是PCIExpress总线所支持的***特征。4)与PCI总线良好的继承性，可以保持软件的继承和可靠性。PCIExpress总线关键的PCI特征，比如应用模型、存储结构、软件接口等与传统PCI总线保持一致，但是并行的PCI总线被一种具有高度扩展性的、完全串行的总线所替代。5)PCIExpress总线充分利用***的点到点互连，降低了系统硬件平台设计的复杂性和难度，从而大大降低了系统的开发制造设计成本，极大地提高系统的性价比和健壮性。从下面表格可以看出，系统总线带宽提高同时，减少了硬件PIN的数量，硬件的成本直接下降。1.3PCIExpress总线在万兆存储系统的应用在H3C公司开发的***新一代存储产品IX3000中，采用Intel***新一代服务器硬件平台技术，前端支持高达16个GE接口，或者8个GE+8个4GbFC接口，***高配置更可以支持多达4个10GE接口，后端接口可以提供6个SAS×4宽端口，达到72Gbps的后端访问速率，提供***的磁盘访问IOPS和吞吐量，只有PCIExpress总线架构的系统才能满足系统性能的需求。总线对比示意图IX3000存储系统控制器系统架构如下图所示。系统采用4条×8的PCIE总线来扩展前端和后端接口，采用2条×8PCIE总线来实现2个控制器之间的缓存镜像，采用2条×8PCIE总线作为系统内部的控制和管理通道。其前端接口能够安装10GE接口卡或者GE+FCCOMBO接口卡，以及GE接口卡，后端PCIE接口用来和高性能的IO处理扩展卡连接，提供高性能IO处理、RAID计算以及CACHE镜像管理等功能，并提供SAS后端接口用于连接SAS磁盘阵列，为用户带来***的存储新体验。1746-OB16E1747-SDN1771-IBN1771-OBN140DDO353001C31194G011C31197G01IC693CPU3741784-PCM5B+1784-PCMK/BEHDB280SDCS-CON-1140ACO1300072IC140CHS11000TRIVACD2.5E140CPU43412A140CPU67160140ARI03010MVI46-MCM1746-NO4I2711-T10C91746-IB161746-NI81746-OB16E140CPU43412A140CPU67160140XBP01600CSD8331746-NI81746-NO4V140CPS114204612T140CPS124201746-NI81747-L543KR-535MT140ARI03010140CPS11420140CRA93100140XTS002001FK7081-5AZ91-1ZZ9-Z1746-OW161746-IB161746-P22711-B5A53503E3805ETS44PROTESTSETHST-3000TESTER1746-IB161746-NO4I1746-NI16I1746-OW16140ACO02000140DAI75300140ACI03000CI854AK0111BRW-300-B-1011BRW-300-B-10UDK5114NW2140CPU65150140CPU65160DBEP6C06-13/4?5AG24NZ4M1756-PA75BFBM201卡件与接线端子MSR6R/TFBM203E***60-01FCM10EFX-4551746-P21756-A10DTRON08.1IC697HSC700SST-PFB-SLC6DD1681-0AH21756-PA721746-HSRV1785-V40L334A2111784-PKTXDIC693MDL940140***I03000140CPU11303140CRA93100140CRP93100140DAI740001746-IB16140CPU67160990NAA26320FBM03140DDI35300140DDO35300ND080B1052SRB3101HDS725050KLA3601747-SDNDDI011746-OW16FBM201端子排IC697BEM733PO903CWIC693CPU374IC697CPX7726DD1681-0AH2TS649SK401746-OW161768-ENBT/A1768-L431769-CRL11769-IT61769-L32C1769-OB321769-OF8V1794-IB161746-IM161756-IB161756-L621756-OB16E1756-PA75B1769-IF41769-IF81769-IQ16/A1769-IQ321769-OB161769-PA41794-ACN151794-IE81794-PS1331C015-503-4-001756-PB751768-ENBT1768-L431768-PB31769-ECR1769-IA161769-OB161769-SDN2094-BC02-M02-S2094-BM02-S22B-D010N10422B-D2P3N10422-COMM-D440R-M23143440R-N23132140CPU671601747-L551B/C3HAB8101-13/07B31C014-503-4-00140ARI03010140NOE77101490NRP954002711-K5A101756-L61FBM2036SE7090-0XX84-0FF5A06B-6093-H1521746-P21771-VHSC1784-PKTX1756-CNB1756-CP31756-ENBT1756-IF161756-IM16I1756-IV161756-OF41756-OW16I1756-PA721786-XT1756-IB161756-OB16ESGMGH-13ACA616ES5721-0CB602711-K3A17L1140CPS11420140CPU11303140XBP00600MA-0185-100MA-0329-001ECPNC3-0PNC3E***60-01IC693CMM3211203-CN11734-232ASCIC693PWR330IC697ALG230IC697ALG440IC697MDL750IC697VAL318MR-SO103P6DD1681-0CA2140DDI35300140DDO35300140XBP00600140XBP01000140ACI030001756M1351195156-30051400700-10051401286-100J-DIM00J-MHM10J-MSC10PCD4.B90DS200CDBAG1B140XTS00200140ACI03000MA-0185-100MA-0186-1001746-NI8IC693MDL231DC24VPCI-6115140XTS00200140DAO85300IC670MDL241XFR600-4CIMR-08AX3-10021746-NI8A5E012317223HAC16831-11756-PB726GK1543-0AA02CT3-3232A1746-NI04I1756-IM16I1769-PA41769-SDNQPI31200S2P-B1784-PKTX140ARI03010FNT00501785-KE1336-L41756-L62A20B-2002-03105X00105G07SP-231N1746-IM161746-P41336-L5E1768-L431756-L62PTQ-PDPMV1IC670MDL331IC697MDL750140CPS11420140NOE771011785-L20B140ACI03000140ARI03010140CPS21400140CRA93200140CRP93200140DAI75300140DAO85300140XTS00200CM31BP30-ONSP38-6NDFP11A140CPU43412A140CHS11000140CPS11420140CRP93200140CPS21400140CPU113031747-L5521771-ASB1771-P71771-P4S1747-L553140CPS114200-51378-25)