Sítio do Piropo

B. Piropo

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15/12/2003

< PCI Express, a conexão >
<
com o futuro
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O padrão PCI chegou à versão 2.2, que usa 64 linhas de dados e opera na freqüência de 66 MHz, atingindo um fluxo de 533 MB/s (megabytes por segundo). Mas isso não é o bastante.
A primeira tentativa para desenvolver seu sucessor foi o chamado PCI eXtended, ou PCI-X, feita em conjunto por IBM, HP e Compaq. Era um aperfeiçoamento do próprio barramento PCI de 64 linhas no qual a freqüência chegava a 133,3 MHz, o que proporcionava um fluxo de dados de 1,066 GB/s (Gigabytes por segundo), o mesmo do barramento AGP. O PCI-X foi lançado em 1998 e está em plena vigência. Seu problema é que representa o “fim da linha” dessa tecnologia, ou seja, não dá para espremer um fluxo maior que esse em um barramento PCI. E como a indústria sabe que a voracidade dos dispositivos de entrada e saída continuará aumentando, prefere algo nos estágios iniciais de desenvolvimento.
É aí que entra o PCI Express. Embora adote a mesma sigla “PCI”, é totalmente diferente do antecessor. Para começar, é serial (embora “canais” independentes possam ser combinados em paralelo). E sua implementação inicial opera em uma freqüência de 2,5 GHz, podendo chegar futuramente até a 40 GHz.
O principal arauto do grupo de empresas que propõe o novo padrão é a Intel. Sua adoção simplificará o projeto de placas-mãe, já que um barramento serial requer um número de linhas e pinos de conexão muito menor que um barramento paralelo como o PCI, com suas 32 (ou 64) linhas. Uma placa-mãe atual usa tipicamente seis slots PCI que, juntos, somam mais de mil pinos para conectar eletricamente o slot e os circuitos das placas controladoras. Adotando o PCI Express, o número de conexões elétricas cairia para menos de 400. Com isso a área da placa mãe poderá ser reduzida pela metade.
O PCI Express surgiu da fusão dos esforços da Intel, que desenvolvia o barramento denominado NGIO (Next Generation I/O), com os de um grupo de empresas que desenvolviam em paralelo um padrão similar, denominado Future I/O. A combinação resultou em um barramento denominado 3GIO (Third Generation I/O) que, por razões comerciais, adotou o nome de PCI Express (não confundir com o PCI-X, de “eXtended”, mencionado lá em cima).
O problema do PCI Express é que não se trata de um passo evolucionário, mas sim revolucionário, já que implica alterações significativas na arquitetura interna dos computadores atuais. Uma de suas características mais inovadoras é o “switch”, um elemento ligado diretamente ao circuito controlador do barramento (“host bridge”), de onde partem as conexões diretas para alguns periféricos. O “switch” controla a troca de informações entre os periféricos a ele conectados, evitando não somente a sobrecarga da CPU como também da própria “host bridge”, aliviando bastante o sistema, já que esses periféricos trocam dados exclusivamente através do “switch” (Para maiores informações técnicas veja o artigo de Andy Hui em <www.anandtech.com/systems/showdoc.html?i=1830&p=1>).
Inicialmente o PCI Express irá substituir o barramento PCI, que interliga o processador a seus periféricos externos. Porém mais tarde ele poderá substituir inteiramente o conjunto de circuitos atualmente conhecido por “southbridge”, responsável pela comunicação da CPU com todo o mundo exterior (à exceção da memória principal, função do conjunto de circuitos integrados denominado “northbridge”). Por isso não se deve esperar que máquinas usando o PCI Express inundem o mercado a curto prazo. Embora já surjam anúncios de lançamento de placas controladoras PCI Express (veja artigo de Anton Shilov em <www.xbitlabs.com/news/video/display/20031023123113.html> no qual a XGI anuncia para breve o lançamento de uma placa de vídeo PCI Express para substituir sua controladora AGP no segundo trimestre de 2004) ainda devem transcorrer dois ou três anos para o padrão se firmar.
Porém, não tenha dúvidas, se firmará. Ele foi concebido para atender múltiplos segmentos da indústria, de micros de mesa a servidores, micros portáteis e dispositivos de comunicação, criando uma arquitetura unificada de Entrada/Saída. Sendo serial, ocupa menos espaço nas placas controladoras e é mais barato. É concebido para ser compatível com as atuais placas controladoras PCI, ponto importante para preservar investimentos anteriores. E seu desempenho pode ser melhorado acrescentando “pistas” (“lanes”) paralelas. Em suma: simples, rápido, barato e extensível. Tudo o que a indústria queria.
Não tenha dúvida: talvez não esse ano nem no próximo, mas certamente um dia você terá uma placa com barramento PCI Express. Ela será sua conexão com o futuro
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B. Piropo