如何優(yōu)化設(shè)計從而提高視頻安全及計算應(yīng)用性能
Q1:PCIe總線和PCI總線在尋址上有什么不同?
A1:PCIe是PCI和PCI/X下一代的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn),在協(xié)議進(jìn)行設(shè)計的時候,它已經(jīng)考慮到了要對之前的PCI和PCI/X進(jìn)行技術(shù)和兼容,如果客戶使用的是直接尋址的方式,PCIe和PCI/X的尋址方式是完全相同的,這個時候客戶看到的是物理層上面的差別。而從高層軟件的角度來講,底層硬件的差別是看不到的,所以就選址的方式來說是完全相同的。
Q2:PCI express協(xié)議是誰提出的?
A2:PCIe是由PCI總線標(biāo)準(zhǔn)演變成的一個高速串行傳輸方式,是由PCI的特殊興趣組來制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),包括一些大的像微軟因特爾等公司。
Q3:PCIe目前在嵌入式系統(tǒng)中采用的多嗎?在高速應(yīng)用領(lǐng)域前景如何?
A3:嵌入式領(lǐng)域包括工業(yè)領(lǐng)域,通信領(lǐng)域和消費(fèi)類領(lǐng)域,目前可以看到PCIe在工業(yè)控制和通信的嵌入式應(yīng)用中,是一個非常適合的標(biāo)準(zhǔn),因為在工業(yè)控制和通信里面,對數(shù)據(jù)帶寬的需求越來越大,而PCIe正好滿足了需求,其次從軟件開發(fā)來講,我們之前在所有的嵌入式領(lǐng)域我們大量的使用了PCI接口,PCIe在軟件的兼容性和PCI/X保持了最大的兼容性,也就是說在過去嵌入式應(yīng)用中,如果您使用了PCI或者PCI/X的接口,同時也寫了相應(yīng)的驅(qū)動程序,當(dāng)我們整體轉(zhuǎn)換到PCIe上的時候,您的驅(qū)動程序可能需要極少量的修改,就可以繼續(xù)正常的工作,PCIe也是非常主流的技術(shù)。
Q4:PCIe接口兩端的時鐘需要相位同步嗎?
A4:在早期的PCI總線設(shè)計中,因為它在總線中包含了時鐘信號,在設(shè)計時要最大限度的考慮所有的走線,以保證數(shù)據(jù)是在正確時鐘下的延時觸發(fā),但是在PCIe的標(biāo)準(zhǔn)里面,我們不再有時鐘信號的傳遞,因為它使用了8b/10b編碼和串行的連接,所有的時鐘恢復(fù)是通過對串行信號中的信號進(jìn)行時鐘提取和鎖定來完成的,在PCIe不需要考慮任何時鐘同步問題,它的同步時鐘是隱藏在串行的信號里面。
Q5:PCIe的速度和穩(wěn)定性與其他接口相比的水平如何?目前是不是最好的?
A5:因為在PCIe里面使用了串行的接口和service的參與,在所有第三代互聯(lián)技術(shù)里面,比如以太網(wǎng)或者是PCIe,作為一個主流技術(shù)趨勢,service和串行接口的應(yīng)用,在所有的標(biāo)準(zhǔn)里面都得到了應(yīng)用,目前來講,service和串行的連接從理論和應(yīng)用中被作為目前速度最高,穩(wěn)定性最好的技術(shù)趨勢,因為串行使用的是差分信號,它的抗干擾性比不使用差分信號的提高了非常多,PCIe在上述主流的標(biāo)準(zhǔn)里面提供了最高的速率,它的速率大概是和其它的標(biāo)準(zhǔn)是相等的,因為PCIe提供了目前最大的32位模式,所以合并的帶寬是目前來說最高的。
Q6:PCIe橋接器是否采用DMA方式來讀取內(nèi)存緩存的?
A6:PCIe的芯片里面提供了DMA的控制器,從設(shè)計和應(yīng)用的角度來講,訪問內(nèi)存的時候既可以使用DMA也可以不用,當(dāng)使用PCIe的系統(tǒng)架構(gòu)的時候,首先可以獲得最大的性能,因為使用了DMA控制器,這個時候CPU上的軟件只需要初始化DMA控制器,之后所有的內(nèi)存讀取是由DMA控制器自動完成的,CPU的程序可以做其它的事物處理,對CPU來講是為了得到最高的性能和最小的資源占用,我們推薦大多數(shù)情況下要使用DMA的控制器。
Q7:PCIe阻抗控制最好走100ohm,還是走95OHM,哪種兼容性比較好,INTEL建議有的是100OHM,有的是95OHM?
A7:基本上在PCIe的時候,因為使用的是串行的點(diǎn)對點(diǎn)service,標(biāo)準(zhǔn)推薦的阻抗是150歐姆.在設(shè)計的時候不可能完全做到精準(zhǔn)的150歐姆阻抗,少許的阻抗偏移是允許的,總體來說是希望阻抗的總線保持在150歐姆附近,在這個時候由于各種各樣的原因,可能會偏離150歐姆的范圍,因為本身PCIe是一個點(diǎn)對點(diǎn)的連接,也就是一對走線可以連接兩個設(shè)備,所以這個時候,少許阻抗的偏移對性能并沒有太大的影響,所以就讀者的問題,150歐姆或者95歐姆都是可以工作的工作阻抗。
Q8:PCIe是不是比較高速的總線數(shù)據(jù)傳輸?跟一般的I2C數(shù)據(jù)傳輸有什么區(qū)別?
A8:PCIe目前可以達(dá)到業(yè)界最高的速率,串行總線的速率可以達(dá)到5G,可以通過多通道的服務(wù)來達(dá)到更高的速率,目前支持的多服務(wù)模式,可以支持到32,也就是帶寬可以達(dá)到5*32G,I2C實際上是一個傳統(tǒng)的比較低速的總線,對芯片進(jìn)行管理和訪問,最高速率可以達(dá)到3兆多,目前常用的速率是100K到400K,總線可以完全不同的等級總線,PCIe主要用在我們對數(shù)據(jù)傳輸有非常高的要求,而I2C的特點(diǎn)是非常的簡單,用起來非常方便 ,主要用在一些非常低速的領(lǐng)域。