作者：romme

1、PCI Express總線架構

如果將計算機比作人的話，CPU就是人的大腦，而PCIe就是人的神經(jīng)中樞，負責內部數(shù)據(jù)信息的傳輸。下圖是PCIe總線結構。

處理器系統(tǒng)首先使用一個虛擬的PCI橋分離處理器系統(tǒng)的存儲器域與PCI總線域。FSB總線下的所有外部設備都屬于PCI總線域。

RC由兩個FSB-to-PCIe橋和存儲器控制器組成。這兩個FSB-to-PCIe橋分別推出一個x16和x8的PCIe鏈路，其中x16的PCIe鏈路連接顯卡控制器（GFX），x8的PCIe鏈路連接一個Switch進行PCIe鏈路擴展，而存儲器控制器連接DDR插槽或顆粒。

PCIe總線使用端到端的連接方式，因此只有Switch才能對PCIe鏈路進行擴展，而每擴展一條PCIe鏈路將產(chǎn)生一個新的PCI總線號。

Switch可以將1個x8的PCIe端口擴展為4個x2的PCIe端口，其中每個PCIe端口都可以掛接EP。除此之外，PCIe總線還可以使用PCIe橋，將PCIe總線轉換為PCI總線或PCI-X總線，之后掛接PCI或PCI-X設備。

2、PCI Express總線層次結構

PCIE總線采用串行連接方式，并使用數(shù)據(jù)包(Packet)進行數(shù)據(jù)傳輸，且需要通過多個層次，包括事務層、數(shù)據(jù)鏈路層和物理層。PCIe總線的層次結構如下圖所示。

（1）事務層

事務層定義了PCIE總線使用總線事務，其中多數(shù)總線事務與PCI總線兼容。這些總線事務可以通過Switch等設備傳送到其他PCIE設備或者RC。RC也可以使用這些總線事務訪問PCIE設備。事務層接收來自PCIE設備核心層的數(shù)據(jù)，并將其封裝為TLP(Transaction Layer Packet)后，發(fā)向數(shù)據(jù)鏈路層。此外事務層還可以從數(shù)據(jù)鏈路層中接收數(shù)據(jù)報文，然后轉發(fā)至PCIE設備的核心層。

（2）數(shù)據(jù)鏈路層

數(shù)據(jù)鏈路層保證來自發(fā)送端事務層的報文可以可靠、完整地發(fā)送到接收端的數(shù)據(jù)鏈路層。來自事務層的報文在通過數(shù)據(jù)鏈路層時，將被添加Sequence Number前綴和CRC后綴。數(shù)據(jù)鏈路層使用ACK/NAK協(xié)議保證報文的可靠傳遞。

（3）物理層

物理層是PCIE總線最底層，將PCIE設備連接在一起。PCIE總線的物理層為PCIE設備間的數(shù)據(jù)通信提供傳送介質，并管理鏈路狀態(tài)。

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