PCIe总线何时突破Unix服务器坚冰

当英特尔公司于2004年推出PCI总线接口(PCIe)技术时，从那时开始，对最新最优总线技术的采用就呈现一种特有的趋势：PCIe在普通x86服务器中无处不在，例如惠普的ProLiant和戴尔的PowerEdge，但采用了PCIe的高端Unix服务器只是刚刚开始进入市场。

　　PCIe对PCI-X

　　PCI标准是一种将系统主板连接到外围设备(例如硬盘驱动器)的总线技术。PCIe基于串行技术，由于它直接连接到芯片组并且有更高的带宽(理论带宽峰值在5 Gbps到80 Gbps之间)，因此它具有更好的性能扩展性和更短的延迟时间。一份戴尔的白皮书断言，PCIe会让服务器与处理器和I/O的同步发展至少提前了10年。

　　负责PCI总线接口工业标准I/O技术的特别小组，PCI-SIG的主席Al Yanes说，PCIe的低电压I/O所需的管脚比其它的PCI总线少很多，这样就将成本降到最低，并且连接到主板所需要的连线也更少，因此可以很容易地提高带宽。

　　PCIe的速度也会更快，第一代PCIe的运行频率是2.50GHz，最新的第二代产品的时钟频率是5.0GHz，将会在一年内推出。这样的速度比起时钟速度为266 MHz的PCI-X，后者确实望尘莫及。PCIe还支持高级电源管理功能，并且还有支持热插拔/热交换的特性。

　　戴尔的白皮书指出，相比之下，以前的并行PCI总线要进行超频或者降低电压都很困难，不具备对外围设备的热插拔/热交换的特性，并且限制在某一时刻只能有一个方向的数据传输--发送或接收，还有不断增加的延迟时间。

　　PCI总线接口采用多样化技术

　　采用现成芯片组的刀片服务器和通用x86服务器供应商很快转而采用PCIe内部连线。行业研究机构In-Stat公司的多媒体与接口技术服务部从事接口技术和多媒体半导体的分析工作，根据其研究数据，2004年，惠普、戴尔和IBM开始推出基于PCIe的x86服务器，而到2006年之前，几乎所有的x86服务器都配置了PCIe内部连线。主要供应商戴尔和惠普都推出了支持PCI-X的选择模式，但只针对老化产品的用户。

　　Neterion技术公司的总裁兼首席执行官Dave Zabrowski说，虽然目前制造的x86和刀片服务器都支持PCIe技术，但高端服务器仍然在很大程度上依靠PCI-X总线架构。Neterion公司制造了用于各种主机板规格的10Gb以太网(GbE)适配器，同时也能够满足PCIe和PCI-X的需求。

　　事实上，虽然PCIe已经上市3年了，但惠普在2007年2月才开始在其基于安腾处理器的Integrity服务器rx2660、rx3600和rx6600上设置支持PCIe接口技术的功能，然后于2007年11月在型号为rx7640、rx8640和Superdome的服务器上设置支持PCIe功能。这些服务器同时也支持PCI-X接口技术。

　　IBM的系统与技术部通信经理Rick Bause说，虽然IBM的高端Power6型号为IBM System p570的服务器于去年5月推出，目前也支持PCI-X和PCIe插槽，但IBM并不急于在其余的高端服务器上设置PCIe插槽，并将在很长的一段时期内继续支持PCI-X适配器。

　　Bause说，"PCI-X和PCI总线接口卡在物理结构上有很大差异，我们必须继续提供PCI-X插槽，这样才能让用户可以保护其对更新版本PCI-X卡的投资。"

　　IBM还未对其采用PCIe的高端服务器进行完全升级，因为大多数情况下PCI-X已经能够满足用户的需要。例如，一条时钟频率为133 MHz的64位PCI-X每秒可以在系统芯片组和I/O设备之间提供1GB的带宽峰值。这对于许多服务器的I/O需求来说都是足够的，包括GbE、Ultra320 SCSI以及2Gbps光纤通道。目前这两种适配器[PCIe和PCI-X]之间通常没有太大的性能优势。

　　但是，一条133MHz的PCI-X总线所能提供的带宽，远远不能满足类似于10GbE、10Gbps光纤通道以及无限宽带这样的通信线路的带宽需求。

　　变革在即

　　不论PCIe具有什么潜在优点，对PCI-X的大规模替换已经在所难免。Zabrowski说，"PCI总线接口已经被采用，但其间经历了很长时间，特别是在企业领域，采用某项技术不是一蹴而就的。例如，IBM的System p或安腾服务器主要采用PCI-X 2.0。PCI-X以前被大量采用，因此它们正在逐渐被替换。"

　　PCIe本来并不是一种便于升级的产品;其串行架构让它不能向下兼容以前的并行总线架构产品，这需要用户购买兼容PCIe的服务器，才能使用PCIe格式的卡。

　　Zabrowski认为，PCIe代表了一种总线架构的变更，同时也更换了专有芯片组。假如你关注总线架构，它们并不总是频繁更换，因此任何一次变更都是业内的重大变革 - 对终端用户的影响则不会太大，但对于原始设备制造商来说意义非常重大，因为系统必须作出非常重要的改变。同时，上一代PCI产品也不会很快消失。

　　Yanes认为，PCIe将会逐渐进入高端服务器领域，也许到2011年之前，PCI总线接口同样将会被普遍地用于高端服务器。