PCI-Bus

3. PCI-Spezifikation

Die PCI-Definition erlaubt insgesamt 10 Devices (Loads) an einem PCI-Bus, wobei immer ein Device für die Host-Bridge verwendet werden muß. Die anderen
können z.B. für On-Board-Komponenten, wie SCSI-, EIDE-, LAN-, oder Grafikadapter, verwendet werden. Über Slots, die als 2 Devices gezählt werden, können
auch externe Geräte (PCI-Karten) an den Bus angekoppelt werden. Durch die Doppelzählung sind maximal 4 PCI-Slots verwendbar, da Host-Bridge und jene 4
Slots 9 der 10 vorhandenen Geräte besetzen.

Um auch andere Karten (z.B. ISA-Karten) nutzen zu können, kann über eine entsprechende Bridge der nötige Bus an den PCI-Bus angekoppelt werden, wodurch
auch ältere Karten weiterverwendet werden können.

Die PCI-Spezifikation sieht Bus-Bridges zu eigentlich allen anderen Bussystemen vor, d.h. Bridges für die ISA, die EISA, die MCA sowie die PCMCIA. Damit will
man die Probleme der MCA umgehen, die keinerlei Migrationspfad zwischen den alten ISA- und den neuen MCA-Karten vorsah. Am sinnvollsten ist dabei eine
Brücke zwischen PCI und EISA, damit sind PCI-Karten, 8-Bit-ISA-Karten, 16-Bit-ISA-Karten und EISA-Karten einsetzbar. Auch technisch ist sie am
interessantesten, weil sie die meisten Features bietet, dazu gehören die Möglichkeit doppelter Posted Writes; sowohl vom PCI-Bus zum Host als auch vom
EISA-Bus zur PCI-Bridge. Zudem stellt die EISA-Bridge alle Funktionen einschließlich der vollständigen EISA-Arbitration zur Verfügung.

Es ist ebenfalls möglich, Bus-Bridges zu benutzen, die für den IBM-PC nicht üblich sind.

Ein entscheidender Vorteil, den es nur beim PCI-Bus gibt, ist die Existenz einer PCI-to-PCI-Bridge, wodurch zum Beispiel die Anzahl der Slots oder der
On-Board-Komponenten erhöht werden kann. Diese Möglichkeit mehrere PCI-Busse parallel oder seriell in einem Rechner zu betreiben, wird durch die
Skalierbarkeit des PCI-Bus ermöglicht. Hiermit ist es möglich, ein großes System oder eines mit hohen Leistungsanforderungen in mehrere Teilsysteme aufzuspalten,
die unabhängig voneinander arbeiten können, ohne sich zu stören.

Insgesamt ist es möglich 256 Busse einzusetzen, wobei die ersten 255 Busse PCI-Busse sind und der letzte entweder ein weiterer PCI-Bus oder ein Expansion Bus
(d.h. ein EISA-, ISA-, MCA-, oder VL-Bus) sein kann.

Zudem ist durch die Migration von 5V-Systemen hin zu den 3.3V-Systemen und den daraus resultierenden verschiedenen Slots bei PCI ein Weg gefunden worden,
der sowohl die alte Technik als auch die neue und bei Kombi-Boards sogar beide Arten der Spannungsversorgung zuläßt; durch den eingesetzten Stecker und den
mechanischen Aufbau des Systems ist es den Endkunden unmöglich, eine Karte verkehrt herum oder mit der falschen Spannungsversorgung einzustecken.

Der elektrische PCI-Bus arbeitete bis zur Version 2.0 mit einem maximalen Takt von 33 MHz synchron zum Prozessortakt. War die CPU höher getaktet, so lief der
Bus mit heruntergeteiltem Takt. Bei einem 60 MHz Pentium betrug der PCI-Takt deshalb nur 30 MHz. In der Spezifikation 2.1 liegt der maximale Takt inzwischen
schon bei 66 MHz (siehe auch unter 2.2.3.).

Quelle: http://wwwbs.informatik.htw-dresden.de/svortrag/ai94/Krauss/pci2.htm