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高速傳輸技術專輯

張貼者:2013年1月30日 晚上10:29峯秀設計社

PCIe介面成高速傳輸應用整合關鍵
2013/01/03-DIGITIMES企畫  


隨著USB 3.0、Thunderbolt等新一代高速傳輸介面逐漸站穩個人電腦端的高速傳輸應用首選後,基於PCIe高速介面技術整合的USB 3.0、Thunderbolt,也讓PCIe內接高速介面的應用整合愈顯重要,眾晶片大廠持續力拱PCIe技術外,面向新一代外接介面的系統端原生支援也相繼一一備齊,使眾外接高速介面得以用最低成本與人力架構高速應用...

隨著動輒超過800MPixel相機、手機或BD藍光影音娛樂光碟、1080p高清視訊錄製/剪輯漸漸成為目前桌上型電腦的核心應用後,使用者手上的影音數位內容,已經開始產生質變,不僅單一檔案的容量呈現3~5倍的比率倍增,視訊、影音內容更是動輒以數GB、數十GB的成長速度暴增,桌上型電腦舊有的USB 2.0、IEEE1394介面雖可勉強續用,但實際上已經嚴重影響數位內容的使用體驗。

在主機板、系統晶片尚未提供原生支援的條件下,Thunderbolt高速傳輸介面也可透過擴充橋接晶片提供外接周邊的連接支援。Asus
   
Intel 7系列晶片組,已整合PCIe 3.0高速匯流排與USB 3.0高速傳輸介面原生支援。Intel

多媒體內容檔案激增 高速傳輸介面需求日殷

為了因應更大量、龐雜的數位影音內容複製、傳輸、處理,現有系統平台勢必要找尋新一代傳輸介面因應,在眾多外接介面中,以USB 3.0、Thunderbolt介面呼聲最高!USB 3.0之所以能在短時間內有晶片商原生支援釋出與系統商導入,實因USB 3.0為自USB 2.0擴展而來,挾USB 2.x介面的相容優勢,只要在主控端、作業系統、終端控制晶片均具備USB 3.0規範與支援,即可達到USB 2.x介面5~10倍的傳輸效能提升!

至於Thunderbolt介面,原始技術方案是用於光纖外接應用方案,但光纖傳輸技術面臨相關主控晶片、終端晶片解決方案成本過高、應用有限的市場問題,遲遲無法推展市場,直至Intel為Apple產品推出銅纜版的Thunderbolt介面後,才出現首波應用巨量,而在Intel與Apple協議的獨家使用權到期後,市場開始相繼出現非Apple系統的Thunderbolt介面裝戴趨勢。


USB 3.0、Thunderbolt介面 高速傳輸應用增溫

基本上USB 3.0與Thunderbolt介面,是屬於在現有硬體架構不做大幅更動的折衷效能提升方案;電腦系統中最高速的傳輸介面,應屬內置設備的資料傳輸匯流排,而若能透過主控晶片將內設系統元件鏈結應用的匯流排外接化,即可在系統架構部分微調的低成本方案下,讓外接周邊達成內接設備般的高速傳輸水準。

而USB 3.0與Thunderbolt介面不約而同地使用目前主流系統架構中的PCIe(PCI Express匯流排)技術方案,作為外接介面設計形式,只不過大型晶片商為求降低USB 3.0成本,大多選擇與系統晶片組進行整合、降低開發成本;至於Thunderbolt介面由於使用量正緩步增加,目前仍採專用主控晶片的實踐方案,成本雖較高一些,但有Apple、Intel國際大廠力拱、周邊廠商買單,未來發展可期。

PCIe介面在現有市場中,原即呈現穩定成長態勢,加上Intel在系統晶片組設計的強力支援,已具新世代匯流排態勢,目前已是主流內接匯流排及部分高階外接高速設備的介面首選,在終端裝置的應用上並不少見。PCIe高速匯流排技術本身即具擴充序列效能、及高頻寬傳輸速率...等關鍵應用優勢,在新一代USB 3.0、Thunderbolt介面選用其為功能介面延伸基礎後,PCIe的介面技術地位更牢不可破。


新款晶片組、處理器相繼提供PCIe介面原生支援

早期PCIe介面技術相關周邊、應用解決方案,礙於元件成本單價高,及周邊設備支援的對應設計介面未能趕上市場需求,曾一度短暫發展遲滯,但在Intel推出支援PCIe架構的925/915系列晶片組後,即加速PCIe進入市場高度爆發成長期。

由於PCIe技術在推出時,傳輸效能即已是當時主流PCI介面的2.5倍,對比早期與之競逐的AGP介面技術,PCIe在面對影像處理與傳輸整合技術上,也有相當大幅度的效能改進,進一步推升PCIe搶占主機板晶片組的整合步調,即便現有主流主機板設計方案中,PCIe仍是不可或缺的高速傳輸介面選項。

而內接型態的PCIe高速介面,隨後也釋出針對外接應用的PCI Express Card插槽設計方案,透過PCI Express Card插槽設計,使用者可為不易擴充高速外接設備的筆記型電腦產品追加如TV Tuner或需大量資料傳輸的應用產品,PCIe可利用低延時介面優勢有效處理PCIe匯流排上龐雜、巨量的傳輸資料,同時也可在傳輸過程中令系統仍有餘裕處理繁複的影音軟/硬體解碼、播放等多媒體程序。

而關注PCIe的高效表現,PCIe相關業者也推出不同高速介面的橋接晶片,例如,在早期設計方案的IEEE1394a/b等高速介面OHCI也基於PCIe基礎進行功能擴充設計,使用彈性相當高,也能讓設計方案充分運用PCIe的高效傳輸優勢。


DIGITIMES中文網 原文網址: PCIe介面成高速傳輸應用整合關鍵 http://www.digitimes.com.tw/tw/dt/n/shwnws.asp?CnlID=13&packageid=6867&id=0000317334_Y8P49UV524XQE75HVUM8W&cat=10&ct=1#ixzz2JX2cx34a
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