3/3 Die Grundlagen von PCI Express : Der ICE für die Peripherie?

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Praktischer Nutzen

Einer der wichtigsten Punkte der Änderungen ist das Erhalten der Systemkompatibilität. Weder das Betriebssystem noch die Anwendungen müssen auf das neue Interface mittels Treiber angepasst werden. PCI Express bietet praktisch dieselben Funktionen für die Initialisierungsphase des Betriebssystems wie das Festlegen von Ressourcen, Speicherbereiche, I/Os und IRQs. Somit ist eine völlige Kompatibilität der Betriebssysteme gewährleistet. PCI Express besitzt im Vergleich zu PCI (übliche Version 2.3) einen 16 Mal so großen Konfigurationsspeicher für Initialisierungs- und Konfigurationsdaten. Der Speicher wurde von 256 Byte auf 4096 Byte vergrößert. In ihm befinden sich wichtige Bootinformationen, z.B. welche Geräte am Bus hängen und wie sie angesteuert werden müssen.

Der praktische Nutzen liegt auf der Hand. Angesichts von RAID-Controllern und 1 bis 10 GBit Netzwerkkarten gerät der herkömmliche, 32 Bit breite PCI-Bus mit seinen 133 MB/s doch an seine Grenzen. Auch hochwertige Soundkarten verursachen öfters große Lasten auf dem PCI-Bus, welche man mit PCI Express aus der Welt räumen will. Abhilfe schaffen hier PCI E x1 bis x8, welche sich, dank ihrer deutlich fixeren Datenübertragung in beide Richtungen, den kommenden Anforderungen gewachsen fühlen. Gerade für nicht native RAID-Controller im Chipsatz, z.B. für den Einsatz von RAID 5 oder höher, könnte der PCI Express neue Möglichkeiten für eine schnelle Anbindung der Festplatten an das System bringen. Auch Gigabit-Netzwerkkarten werden von einem Flaschenhals entfernt.

Ein weiterer Nutzen hinter PCI Express könnte bei für Mainboard- und Chipsatzhersteller in der Anbindung der Southbridge an die Northbridge versteckt sein. Bisher setzten die Hersteller auf eigene Lösungen (VIAs V-Link, Intels Hubinterface, nVidias HyperTransport-Implementation oder SiS' MultiTIOL). PCI-Express könnte dank seiner guten Skalierbarkeit auch für dieses Segment sinnvoll eingesetzt werden. Für die Ansteuerung der CPU ist PCI Express - anders als AMDs HyperTransport-Link beim Athlon 64 - wegen seiner Paket orientierten Datenübertragung und dem doch recht aufwendigen 8B/10B Kodierungsverfahren, welches relativ hohe Latenzen verursacht, jedoch nicht geeignet.

PCI Express Blockbild 1
PCI Express Blockbild 1
PCI Express im Einsatz
PCI Express im Einsatz

Wer jetzt allerdings auf eine hohe Verfügbarkeit an PCI E-Hardware zum Launch gehofft hat, wird wohl bitter enttäuscht werden. Nicht zuletzt durch Eindrücke auf der diesjährigen CeBIT sprechen doch viele Anzeichen dafür, dass Hardware auf Basis der neuen Schnittstelle bis 2005 doch eher Mangelware bleiben wird. Nicht zuletzt dadurch, dass bis jetzt nur Plattformen für Intel-Prozessoren diese Schnittstelle bieten. AMD-Fans müssen aufgrund mangelnder Chipsätz noch ein wenig länger auf PCI Express warten. Jedoch steht VIAs neue Southbridge, die VT8251, mit PCI Express schon in den Startlöchern. Anfangs werden aller Voraussicht nach nur die kleinen Grafikkarten-Modelle (ATI X600, nVidia PCX5750 und PCX5900) erhältlich sein. Hier gehen ATi und nVidia bekannterweise verschiedene Wege. Setzt man bei nVidia noch auf einen externen und somit flexiblen Brigde-Chip, welcher AGP 8x auf PCI E x16 und umgekehrt ermöglicht, geht ATi mit dem R423, welcher nativen PCI E-Support bieten soll, etwas konsequenter (und risikoreicher) zu Werke.

Fazit

Insgesamt kann man den Schritt zu PCI Express durchaus als eine kleine technische Revolution (zumindest als einen Evolutionssprung) betrachten. Der Konzept scheint zu stimmen, es hapert jedoch noch ein wenig an der Umsetzung. Von allen technischen Vorteilen unberührt, steht die doch eher magere Verfügbarkeit an entsprechender Hardware diesem Standard gegenüber. Ob Intel sich mit einem völligen „Verstoß“ des AGP-Ports und der starken Forcierung auf die neuen Chipsätze und Mainboards mit PCI Express sowie der Ausrüstung der Platinen einen Gefallen getan hat, werden erst die kommenden Wochen und Monate zeigen. Für kommende Peripherie wie z.B. die Audigy 3 könnte ein leistungsfähigeres Bus-System wie PCI Express im Vergleich zum guten, alten PCI unabdingbar sein.

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