ما هو ناقل الـ PC1 Express الجديد:

نعلم جيداً أن الناقل الحالي PC1 قد خدمنا كثيراً خلال العشر سنوات الماضية وسوف يلعب دور رئيسي خلال السنوات القليلة القادمة. بالرغم من ذلك فإن معالجات اليوم والغد ومعها أجهزة الـ 1/0 تتطلب رفع عرض النطاق Band Width عن ما يقدمه سواء الناقل PC1 2,2 أو الناقل PC1-X لذلك آن الأوان للتوجه إلى تصميم جيل جديد للـ PC1 ليخدم كناقل معياري يحقق متطلبات جيل 1/0 المستقبل. بذلت جهود عديدة لخلق ناقلات ذات عرض نطاق أعلى Higher Band Width وشكل (11-4) يبين الناقلات المحلية المتعددة مع المتطلبات المختلفة.

أخيراً ظهرت في الأوانة الأخيرة تكنولوجيا جديدة لناقل جديد يمثل الجيل الثالث لناقلات الـ PC1 وهو الناقل PC1 Express الذي يحقق متطلبات أجهزة 1/0 المستقبل. هذا الناقل هو ناقل توازي يحتوي على عنصر يسمى Host Bridge وعدة نقاط طرفيه End Points عنده تتصل أجهزة الـ 1/0 كما هو مبين بشكل (6-11).

في هذا الناقل تعتمد فكرة توصيلات النقط الطرفية المتعددة على توصيل نقطة إلى نقطة Point-to-Point بواسطة مفتاح Switch ثم ضمه إلى نظام ناقل الـ 1/0 كما هو مبين في شكل (11-6) لقد حل المفتاح (المحول) Switch محل الناقل الذي كان يسمى Multi-Drop Bus ويستخدم هذا المفتاح للإخراج المروحي Fan-Out لناقل الـ 1/0 هذا المفتاح يقدم اتصالات النظير إلى النظير Peer-To-Peer Communication بين النقط الطرفية المختلفة وهذا الناقل عندما يكون غير مشغولاً بعمليات النقل الخاصة بالذاكرة المخبئة Cache لأنها تحتاج إلى Host Bridge تعتمد الإشارة Signal-Count المنخفضة التي بين التوصيلات من النقطة إلى النقطة Point-to-Point على الوصلات Connectors والكابلات Cables

تبين الإشكال (9-11) , (8-11) , (7-11) نماذج لنظم حاسبات عام 2004 التي تستخدم الناقل المعياري الجديد PC1 Express Architecture من هذه الإشكال نرى أنه قد تم استبدال الناقلات المتوازية المتعددة المتشابهة الموجودة بنظم الحاسبات الحالية بروابط PC1 Express links بممر واحد أو أكثر من ممر ضيق. كل رابط link على حده يكون قابل للتدرج عن طريق إضافة ممرات Lanes أكثر بذلك يمكن الحصول على Band Width إضافي للروابط التي تحتاج ذلك مثال لذلك منافذ الجرافيك في حاسبات الـ Desktop.

 

يعمل مفتاح الـ PC1 Express على تقديم قدرة الإخراج المروحي Fan out وتمكين سلسلة من الوصلات Connectors من إضافة مدخلات والحصول على أداء عالي للـ 1/0 المفتاح هو عنصر منطقي أما أن يكون مدمج مع عنصر أخر يحتوى أيضاً على Host Bridge أو يكون عنصر منفصل يبين شكل (8-11) كيف أن الـ PC1 Express تقدم كثير من نفس المميزات التي تقدم كثير من نفس المميزات التي تقدم PC1 Express Architecture بأنه مجموعة من الطبقات Layers كما هو موضح بشكل (10-11) تستخدم الـ PC1 Express توصيف ميكانيكي معياري مثل المعرف في مواصفات الـ PCI Plug And Play يقوم الـ Software الخاص بالطبقات بتوليد طلبات القراءة والكتابة Read And Write Requests التي يتم نقلها إلى أجهزة الـ 1/0 عن طريق طبقة التعامل Transaction Layer وباستخدام بروتوكول التعامل Split-Transaction Protocol تصنيف طبقة الربط Link Layer أرقام التعاقب لهذه الباكتات Packets لخلق ميكنة نقل بيانات يعتمد بها تماماً.

تحتوي الطبقة الفيزيائية القاعدية Basic Physical Layer على قناة مزدوجة Dual-Simplex Channel التي خصصت لإرسال زوج أو استقبال زوج Pair السرعة الابتدائية لـ 2.5 جيجا نقلات في الثانية الواحدة في الاتجاه الواحد 2.5 Gig Transfers/Direction هي 200 MB/S أي ضعف معدل الـ PC1 العادية.

تحتوي الـ PC1 Express link على جهدين منخفضين Low Voltages وإشارات لكل من زوج الإرسال وزوج الاستقبال كما هو مبين في شكل (11-11).

التردد الابتدائي هو 2.5 Transfers/sec/Direction ويمكن زيادته إلى 10 Giga Transfers/Second/Direction عن طريق تحسينات تكنولوجيا السليكون تقوم طبقة الـ Physical Layer بنقل الباكتات Packets بين طبقات الربط Link Layers التي في جهازين PC1 Express يمكن تدريج رابط الـ PC1 Express خطياً أزواج من الإشارات لتكوين ممرات Lanes متعددة.

تدعم Support طبقة الـ Physical Layer ممرات ذات عرض x16, x12 , 8, x2, x1 و x32 وتفضل بيانات البايت كما هو مبين في شكل (11-12) كل بايت يتم إرساله عبر الـ Lanes بتكويد 8b/10b Encoding هذه البيانات التي يتم فكها وإعادة تجميعاً هي غير مرئية بالنسبة للطبقات الأخرى.

الدور الأساسي الذي تلعبه طبقة الربط Link Layer هو أنها تتأكد من تسليم الباكتات Packets عبر الـ PC1 Express وتضيف عدد التعاقب و CRC لباكته طبقة الـ Transaction كما هو مبين في شكل (13-11).

تستقبل طبقة الـ Transaction Layer طلبات القراءة وطلبات الكتابة من طبقة الـ Software وتخلق باكتات الطلب لنقلها إلى طبقة الـ Link تنفذ جميع الطلبات كصفقات منفصلة Split Transactions وستحتاج بعض باكتات (الزوم) الطلب إلى باكت استجابة Response Packet تستقبل طبقة الصفقة Transaction Layer أيضاً باكتات الاستجابة من طبقة الربط Link Layer وتوفق بين هذه الباكتات وطلبات الـ Software الأصلية. كل باكت لها تعريف تنفرد به تمكن باكتات الاستجابة من التوجه إلى وجهتها الصحية.