PCI总线负载能力

Posted 2021-05-20 rayylee

描述

PCI Spec规定了每个PCI总线上最多可以连接多达32个PCI设备，但是实际上却远远达不到32个，33MHz的32位PCI总线一般只能连接10到12个负载。

注：如果使用插槽连接，则一个连接算两个PCI设备，插槽和PCI卡分别算作一个PCI设备。也就是说一个33MHz的PCI总线最多只能连接4到5个插槽即PCI卡。

这是因为PCI总线在设计的时候，为了降低功耗，采用了一种叫做reflected‐wave signaling的技术，如下图所示：

由图可知，为了降低功耗PCI设备的发送端采用了一种 weak transmit buffers，其只能驱动信号电平达到实际需求的一半。然后依靠反射回来的信号叠加到原本的信号上，使得信号电平达到实际的需求。当然，所有的这些过程都要求在一个时钟周期内完成，这种机制也限制了PCI总线频率的提高，也限制了单个PCI总线上的最大连接设备的数量。

如果需要连接更多的PCI设备，则需要借助PCI-to-PCI桥，每个桥的内部都有隔离，这保证了每个桥又可以连接额外的10~12个负载。但是PCI Spec规定了，一个PCI总线系统中，最多只能有256个子总线。

此外，PCI总线的Input Buffer还没有加输入寄存器，这对信号的Setup时间提出了更高的要求。

一个包含PCI-to-PCI桥的33MHz PCI总线系统的架构图如下所示：