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Nouvelles Technologies Le bus PCI et ses évolutions.

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1 Nouvelles Technologies Le bus PCI et ses évolutions

2 Plan = Présentation des bus = LE BUS PCI • Historique • Présentation • Avantages apportés par le bus PCI • Fonctionnement • Evolutions du bus PCI = CONCLUSION = BIBLIOGRAPHIE ET WEBOGRAPHIE

3 Présentation des bus = Canaux de communications reliant entre eux différents éléments d'un système éléctronique et informatisé. = Premier bus pour PC : le bus ISA • 8 bits, débit de quelques Mo/s = Bus VESA Local bus • 32 bits et débit plus important mais non compatible avec ISA = Bus EISA • Similaire au bus Vesa Local bus mais compatible ISA = USB et FIREWIRE

4 Historique du bus PCI = Le bus PCI (Peripheral Component Interconnect) • Norme développée pat Intel 1 Norme 1.0 : bus local proche des ressources et du CPU 1 En 1993, spécification améliorée pour inclure des ressources disposées sur des cartes enfichables donc exploitables sur une carte mère 1 En 1995, révision 2.1, pour une migration du bus vers une fréquence de 66 Mhz 1 révision 2.2 : définitions sur la gestion de l'énergie des alimentations

5 Présentation du bus PCI = Le bus PCI permet de relier entre eux les différents périphériques se trouvant à l'intérieur d'un PC (carte vidéo, carte réseau, carte son,...) = Bus synchrone = Vitesse de l'horloge de 33 Mhz ou 66 Mhz = Largeur du bus de 32 bits ou 64 bits d'adresse et de données = La bande passante crête va de 123 Mo/s (32 bits à 33 Mhz) à 528 Mo/s (64 bits à 66 Mhz) = Principe Maître/esclave (plusieurs maîtres possibles ) = Utilisation d'un minimum de signaux de communications = interconnexion de 4 cartes maximum = Unité de gestion d'accès au bus et gestionnaire d'interruptions

6 Schéma d'une architecture PCI

7 Avantages du bus PCI = Bus local (chaque périphérique a directement accès au bus principal) = passerelle PCI-HOST = bus local indépendant du bus système

8 Fonctionnement = Les différents bus (adresse, donnée, commande, contrôle) composant le PCI = Les opérations différées = La réservation de ressources = La gestion de l'accès bus sur PCI = La gestion des interruptions

9 Fonctionnement = Pour le transfert de données (par paquets), le PCI se compose : • D'un bus d'adresses et de données multiplexées (AD[31..00]) 1 32 bits en adressage comme en données 1 espace adressable de 4 Go 1 Phase d'adressage : bus porteur d'adresses 1 Phase suivante : bus porteur de données • D'un bus de commandes et de validation d'octets (C/BE[3..0]*) 1 : transmet la commande de bus 1 phase suivante : bus de validation des octets sur le bus de données • D'un bus de contrôle qui regroupe les signaux gérés par le maître 1 FRAME* : Départ et validation de transaction 1 IRDY* : Etat du maître de l'échange

10 Fonctionnement Opérations différées = Le bus PCI permet les opérations différées dans le traitement des transactions : • Le maître s'assure d'abord de la disponibilité du bus puis adresse sa requête à l'esclave concerné • L'esclave peut ne pas répondre immédiatement à la requête d'un maître • Cela a pour avantage de libérer le bus pour d'autres maîtres

11 Fonctionnement Réservation de ressources = Un maître peut se réserver l'exploitation d'un esclave pour se garantir les résultats d'une tâche, vis à vis de l'intervention d'un autre maître. = Le maître est libre de prolonger ou non son exclusivité sur cette ressource

12 Fonctionnement = Gestion de l'accès bus sur PCI • Gestion par un arbitre de bus des demandes d'accès faites par les différents maîtres • Une requête est émise par le maître qui doit alors recevoir une autorisation renvoyée par l'arbitre = Gestion des interruptions • Optionnelles, elles sont aux nombres de 4 et fonctionnent de manière asynchrone

13 Evolutions du bus PCI = De nouveaux bus ont été développés afin d'améliorer le bus PCI que ce soit dans le domaine industriel ou micro-informatique : • Le Compact PCI • Le PXI (PCI eXtention for Instrumentation) • Le SPCI (Small PCI) • Le Pci Hot-Plug • Le PCI-X • Le 3GIO (Third Generation Input/Output)

14 Le Compact PCI = Basé sur une spécification du PICMG = Adaptation du bus PCI aux besoins industriels • connecteur plus large et peu sensible aux impuretés • 64 bits, tension de fonctionnement de 3,3V ou 5V • ajout et retrait des cartes à chaud (norme Hot Swap) • compatible PCI

15 Le PXI = PXI : PCI eXtention for Instrumentation = Comparable au Compact PCI mais adapté pour le domaine de l'instrumentation • norme plus sévère que celle du Compact PCI • les périphériques doivent être compatible Windows 95 et NT

16 Le SPCI = SPCI : Small PCI = Norme éditée par le consortium PCI Sig = Integration du PCI dans des ordinateurs de petites tailles (portables,...) = Même performance et caractéristique que PCI standard = Réduction de la fréquence du bus quand il n'est pas utilisé (économie d'énergie) = Périphérique SPCI de la forme d'une carte PCMCIA : • carte type A : deux rangée de connecteurs • carte type B : une rangées de connecteurs • carte non insérable à chaud = Tension de fonctionnement : 3,3V, 5V et Universal (3,3v et 5V)

17 Le PCI Hot -Plug = Extension de la norme PCI de base (réalisé par Compaq) = Ajout et retrait des cartes PCI à chaud (sans éteindre l'ordinateur) • Hot remplacement 1 retrait et remplacement d'une carte défectueuse • Hot upgrade 1 remplacement d'une carte par une version upgradée • Hot Expansion 1 Ajout d'une carte dans un slot libre

18 Le PCI-X = Développé par IBM, Hewlett-Packard et Compaq = Destiné aux serveurs = But : assurer à ces 3 sociétés le monopole des serveurs basés sur une architecture x86 = Fréquence de bus de 133 Mhz pour des transferts de 1 Go/s = Compatible PCI sauf pour les cartes ne fonctionnant qu'en 5V = Logiciels et pilotes perçoivent le PCI-X comme un bus PCI classique = Acheminement des interruptions à la fréquence du bus = Routage de façon différenciée des données vers des segments PCI et PCI-X

19 Le 3GIO = 3GIO : Third Generation Input/Output = Autre dénomination : PCI3.0 = Norme développée par Intel = Débit allant de 206 Mo/s jusqu'à 6,6 Go suivant les versions

20 Conclusion • Bus PCI : bus de référence dans le monde PC • Non adapté au monde industriel dans la version d'origine • Secteur dynamique avec de gros enjeux économiques

21 Bibliographie et Webographie = PCI Local Bus specification Revision 2.1S PCI Special Interest Group 06/01/1995 = Site officiel de la specification PCI = Informations concernant le bus PCI ainsi que la plupart de ses évolutions = Informations concernant le bus PCI-X = lemouillour.eric.free.fr/lepc/interfac/slots.htm Informations concernant le bus PCI ainsi que d'autres


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