PCI Express (3GIO)

PCI Express (3GIO)

PC endüstrisi için PCI Express teknolojisi , Input /Output standarizasyonu ve modernleştirilmesine getirdiği yenilikler açısından çok önemli bir adımdır.

ISA(Industry Standart Architecture) veriyolu ilk olarak 1985 yılında kullanılmaya başladı. 33.3 Mhz veri transfer hızı olmasına karşın 8 daha sonra 16 bit veri yolunu destekliyordu. Ancak gelişen teknoloji karşısında veri transfer hızı ve miktarı yetersiz kaldı.1993’de 33.3Mhz veri transfer hızına ,32 bit veriyoluna sahip PCI (Peripheral Component Interface)veriyolu geliştirildi.

PCI 133.3MB/s veri transferine sahiptir, ancak PCI veriyolunu kullanan tüm aygıtlar aynı veriyolunu paylaşmak zorundadırlar. Yani fazla işlem gücü gerektiren aygıtlar için diğer aygıtların kullandığı veriyolunu paylaşmak çok da iyi bir sonuç doğurmamaktadır. Bu ihtiyaç karşısında PCI veriyolunu geliştirmektense AGP(Accalerated Graphic Port) veriyolunu geliştirdiler.
AGP 32 bitlik veriyolunu destekler ancak hızı 66.6MHz olduğu için veri daha hızlı iletilir. Aynı zamanda geliştililen teknoloji sayesinde AGP diğer aygıtlar gibi güney köprüsünü kullanmadan direkt kuzey köprüsü üzerinden işlemci ve bellekle haberleşmektedir. 2X,4X,8X kodlu kartlarla veri transfer miktarını 2,4,8 katına çıkarttılar. 8X AGP port 2MB/s veri iletmektedir.

PCI’ı çok da tembel yerine koymayalım. Geliştirdiği PCI-X teknolojisi ile 66.6 MHz de 64 bitlik veri transferi sağladı. Ancak sunucular için geliştirilen bu teknoloji masaüstü kullanıcıları için pahalı bir çözümdür.
PCI teknolojisi yerinde sayarken 1997 de geliştirilen AGP teknolojisinin yanında yeni teknolojiler de geliştirilmeye başladı.
CSA (Communications Streaming Architecture, Haberleşme Akışı Mimarisi) chipseti kuzey köprüsüne bağlanarak gigabit ethernet kartlarının tümleşik olmasını sağladı. Çoğu ethernet kartının anakart üzerinde gelmesi CSA chipset teknolojisi ile veri akışının 266MB/s den 2GB/s kadar olmasını sağlayabiliyor.
Depolama cihazlarında SATA teknolojisinin geliştirilmesi ile depolama birimleri için transfer miktarı arttı.
USB Porları “hotswap” yeteneği ile bilgisayarın kapatılmasına ihtiyaç olmadan aygıt takma çıkarma işleminde kolaylığı sağlıyor.
AMD ise veriyolu verimliliği için arayışta olduğu sıralarda(Hyper Transport teknolojisi) PCI uyumaya devam edebilirmiydi acaba?

Intelin uyanma vakti geldi. Sonunda piyasadaki hareketi de gözönüne alarak bir çalışma grubu oluşturuldu. Bu çalışma gurubunun görevi yeni bir veriyolu standartı geliştirmekti. İşte çalışma gurubunun geliştirdiği teknoloji PCI Express,kodadı 3GIO(3rd Generation Input Output) .

2004 yılında yepyeni bir teknoloji ile karşı karşıyayız. Acaba getirdiği yenilikler neler?

PCI Express ,PCI ve AGP teknolojilerinin gelişmişidir diyebiliriz.

PCI veri transferini parelel ve tek yönlü olarak sağlarken, PCI Express veri transferini seri ve çift yönlü olarak sağlıyor. Yani tek veriyolu veri gönderirken bir diğeri almak için kullanılıyor. PCI Expressde tek yönlü veri transferi 2,5MB/s iken bu miktar çift yönlü olduğunda 5MB/s a çıkmaktadır.PCI Express veriyi seri ve ardarda ancak daha hızlı saat vuruşunda gönderdiği için veri iletimi de hızlı oluyor.

PCI veriyolunda tüm aygıtlar 133.3 MB/s veriyolunu paylaşmak zorundalar. Biosdan Latency Time değerini (gecikme zamanı) standart bir değere getirip tüm aygıtların aynı sürede beklemelerini sağlasanız bile , aygıt üretici firmaları maalesef menfi davranıyorlar, ve her kart için özel Latency time değerini aygıtın içine yerleştiriyorlar. Bu değerleri satın alabileceğiniz bazı programlar (örn;Powerstrip) yardımıyla tespit edip değiştirebilirsiniz . Latency Time PCI da aygıtların bekleme sürelerini ayarlarken kullanıyoruz demiştik, bunun sebebi ortak veriyolunu kullanıyor olmalarıdır.
Ancak PCI Express de buna gerek yoktur. Çünkü PCI Express veriyolunu kullanan her aygıt kuzay köprüsü üzerinden direkt işlemci ve bellekle iletişim kurar. PCI Express kullanan aygıt kendi veriyolunu diğerleriyle paylaşmaz. Bunun sonucu olarak da PCI daki darboğazı nasıl rahatlattığını görebiliriz.

PCI Express işlemciyle kuzey köprüsü üzerinden iletişim kurduğu için daha önce tümleşik gigabit ethernet kartları için geliştirilen CSA teknolojisinede gereksinimi ortadan kaldırmıştır.

PCI Express destekli anakartlarında 20 pinlik güç girişi değil 24 pinlik güç girişi kullanılıyor. Ancak piyasada bu fişi destekleyen güç kaynağı az olduğu için bir konnektör yardımıyla 20 pinlik kabloyu yeni anakartta kullanmak mümkün oluyor.

[Linkleri görebilmek için üye olun veya giriş yapın.]

PCI Express’in PCI veriyolundan daha gelişmiş olduğunu biliyoruz.
Ancak ATI ve Nvdia gibi büyük ekran kartı üretici firmaları neden hızlı bir şekilde PCI Express destekli ekran kartı üretimine girmişlerdir?

Yoksa PCI Express AGP nin sonunu mu getiriyor acaba?

16X PCI Express in veri transferini 8GB/s ,AGP nin ise 2GB/s olduğunu gözönüne alırsak sorunun cevabı”evet”gibi görünüyor.

PCI veriyolu güney köprüsü üzerinden kuzey köprüsüne ve ordan işlemciye bağlanıyorken
PCI Express ve AGP direk kuzey köprüsü üzerinden işlemciye ve belleğe bağlanıyor.
Ekran kartı için olan, 16X PCI Express portunda 16 kanal tek porta yerleştirilir ve aygıtın tüm kanalları kullanmasına izin verir

Meraklılar için ATI firmasının PCI Express destekli kartını kullanarak yaptığı demo çalıma Rubyi burdan izlenebilir.

Grafik kartında AGP den PCI Express’i destekleyen chipsetlerin resmi tanıtımı 21 Haziran 2004 tarihinde Tayvan Computex’ te yapıldı. İ915 ve i925, kod adı Grantsdale ve Alderwood olan chipseti teknolojisine geçişin en az bir seneden sonra olacağı düşünülüyor.

İntelin açıklamasına göre PCI Express slotu olan anakartda AGP yeralmayacak. Çünkü chipset teknolojisi her iki teknolojiyi beraber kullanma imkanı getiremiyor.
Bununla beraber fuarda bazı firmaların anakartları üzerine hem AGP hem de PCI Express’i monte ettiği görülüyor. Bu durumda İntel acaba teknolojiyi çözememişmiydi? Daha sonra anlaşıldığı üzere bu firmalar AGP slotunu PCI yerine takarak kullanmaya çalışmışlar. Ancak bu durumda AGP veriyolunda 66.6MHz lik hızı yakalamak veya AGP nin diğer özelliklerini kullanmak imkansız olduğu için İntel haklı çıkmıştır.

[Linkleri görebilmek için üye olun veya giriş yapın.]

Oyun oynayanlar için olumsuz olan şuki; PCI Express veriyolu içeren anakartlarda AGP slotu yeralmayacyağı için yeni slot için yeni kart almak durumundalar.Ama gelecek ne gösterir bilinmez.

Hyper Transport
Intel PCI Express teknolojisini geliştirmekle uğraşıyorken, AMD Hyper Transport teknolojisini geliştirdi. Her iki teknolojinin amacı veriyi daha fazla ve hızlı bir şekilde taşımak olsa da yöntem olarak farklı yolları izlediklerini söyleyebiliriz.
Hyper Transport Chipset ler arası veriyolu için geliştirildi. Hızı ise HT v.1; 6.4 GB/s-12.8GB/s , HT v.2 ;20GB/s -40GB/s a ulaşmaktadır.

Hyper Transport da aygıtlar birebir haberleşme sağlayabiliyorlar, ancak mutlaka işlemciye uğramak zorundalar ,bu ise darboğazlara yol açıyor, PCI Express de ise işlemciye uğramaya gerek kalmadan iletişim kurabiliryorlar.

PCI Express Switch-tabanlı topolojiye sahip iken Hyper Transport daisy-zincir topolojiye sahiptir. Ancak Hyper Transport unda Switch-tabanlıya geçiş yapması bekleniyor. Aksi taktirde veriyolları arası oluşan tıkanmaların önüne geçemeyecektir.

Hyper Transportda veri akışı parelel iken PCI Express de seri olarak gerçekleşiyor.
Hyper Transport da Veri transfer hızı 32 bitde 800 Mhz dir.
Hyper Transport CPU veriyolu için iyi bir teknik sunarken PCI Express seri veriyolu ile hızlı ve aygıtlar arası direk haberleşmeyi sağlamaktadır. Bu durum üretici firmaların her iki teknolojiyi beraber anakart üzerine yerleştirmelerine sebep olacaktır.

Sonuç olarak;
PCI Express , geriye uyumluluk, yüksek veriyolu miktarı ve hızı , düşük pin sayısı, ölçeklenebilir olması gibi özellikler nedeniyle geleceğin standartı olarak görülmektedir.Şunuda söylemeliyiz ki ,Longhorn ve PCI Express birbirleri için yaratılmış  olsalar bile Microsoft bunu açıkça deklare etmiyor. Sebebi bilinmez...