主板总线：PCIExpress3.0代替PCI，提升系统性能

总线就是各种信号线的集合，是计算机各部件之间传递数据、地址和控制信息的公共通路。

1.总线的分类

总线按功能可分为：地址总线（ABUS）、数据总线（DBUS）和控制总线（CBUS）。通常所说的总线都包括上面三个组成部分，称之为三总线结构。

在计算机系统中有各式各样的总线，这些总线可以从不同层次来分类，具体如下。

1）内部总线，指在CPU内部、寄存器之间和算术逻辑部件ALU与控制部件之间传输数据所用的总线。

2）外部总线，是CPU与内存、缓存控制芯片和输入/输出设备接口之间的数据通道。

3）扩展总线，在控制芯片和扩展槽之间还有数据通道，称为扩展总线或系统总线。扩展总线与扩展槽相连，允许用户插接各种扩展卡来扩展计算机的功能。比如，通过插接声卡来扩展声音的功能，插接网卡来扩展网络功能等。

2.总线的参数

总线的主要参数如下：

1）总线的带宽，指在一定时间内总线上可传送的数据量，即最大稳态数据传输率，单位为MB/s。

2）总线的位宽，它指的是总线能同时传送数据的位数，如32位、64位总线位宽。(www.xing528.com)

3）总线的工作频率，即总线工作的时钟频率，以MHz为单位。工作频率越高，则总线工作速度越快。

一般来说，仅单方面提高总线的位宽，或工作频率都只能部分提高带宽，则会很容易达到各自的极限。只有两者配合，才能使总线的带宽得到更大的提升。

这里主要讨论扩展总线，各种总线标准也主要是指扩展总线的标准。计算机上的扩展总线主要有ISA总线、EISA总线、MCA总线、VESA总线、PCI总线和PCI-E总线。其中EISA总线、MCA总线、VESA总线，曾在计算机发展过程中起到一定的作用，由于已不能适应计算机技术发展的需要，现在已经被淘汰。

PCI（Peripheral Component Interconnect）即外设部件互连标准，是由Intel公司于1991年推出的一种局部总线。最早提出的PCI总线工作在33 MHz频率之下，传输带宽达到了133 MB/s（33 MHz X32 bit/8），基本上满足了当时处理器的发展需要。随着对更高性能的要求，1993年又提出了64 bit的PCI总线。随后又提出把PCI总线的频率提升到66 MHz。目前广泛采用的是32 bit、33 MHz的PCI总线。64 bit的PCI插槽更多是应用于服务器产品。

PCI总线属于并行总线（33 MHz@32 bit），连接在PCI总线内的所有设备共享该总线的133 MB/s带宽。这种总线状态随时可以应付原先的声卡、10/100 MB网卡以及USB 1.1。但是随着人们对传输速率要求的提高，IEEE 1394和USB 2.0设备以及1000 MB网卡的普及，PCI总线的133 MB/s带宽已无力应付高速设备，PCI总线已经成为系统的性能瓶颈，现已逐步被PCI Express总线取代。

PCI Express总线是一种完全不同于过去PCI总线的一种全新总线规范。与PCI总线共享并行架构相比，PCI Express总线是一种点对点串行连接的设备连接方式。点对点意味着每一个PCI Express设备都拥有自己独立的数据连接，各个设备之间并发的数据传输互不影响。而对于过去PCI那种共享总线方式，PCI总线上只能有一个设备进行通信，一旦PCI总线上挂接的设备增多，每个设备的实际传输速率就会下降，性能则得不到保证。

最初PCI-E 1X（1.0标准）采用单向2.5 GB的波特率进行传输，由于每一字节为10位（1位起始位，8位数据位，1位结束位），所以传输速率为2.5 GB/s=250 MB/s。由此可以计算出来PCI-E 16X的单向传输速率为250 MB/s×16=4 GB/s，双向传输速率为8 GB/s。2007年推出PCI-E 2.0标准，采用单向5 GB的波特率进行传输，PCI-E 16X（2.0标准）的单向传输速率为500 MB/s×16=8 GB/s，双向传输速率为16 GB/s，PCI-E 32X（2.0标准）。

PCI-E 1X（3.0标准）采用单向10 GB的波特率进行传输，由于每一字节为10位（1位起始位，8位数据位，1位结束位），所以单向传输速率为10 GB/s=1000 MB/s（1000兆字节每秒）。

目前，PCI Express最新标准是PCI-E 3.0。PCI-E 1X（3.0标准）采用单向10 GB的波特率进行传输，PCI-E 16X（3.0标准）的单向传输速率为1000 MB/s*16=16 GB/s，双向传输速率为32GB/s，PCI-E 32X（3.0标准）的双向传输速率高达64 GB/s。与PCI-E2.0相比，除了带宽翻倍带来的数据吞吐量大幅提高之外，PCI-E 3.0的信号速度更快，相应地数据传输的延迟也会更低。