Peripheral Component Interconnect

Peripheral Component Interconnect

Peripheral Component Interconnect, meist PCI abgekürzt, ist ein Bus-Standard zur Verbindung von Peripheriegeräten mit dem Mainboard eines Personal-Computers (ein sog. lokaler Bus). Diese Geräte können entweder in Chips auf der Hauptplatine untergebracht werden (die PCI-Spezifikation spricht hier von planar devices) oder auf Erweiterungskarten, die in einen Sockel (Steckplatz) auf dem Mainboard gesteckt werden. Der PCI-Bus hat den alten ISA-Bus, wie man ihn in älteren PCs fand, ersetzt. Anders als der ISA-Bus ermöglicht PCI die dynamische Konfiguration eines Gerätes ohne Eingriff des Benutzers. Während des Bootvorgangs handeln das BIOS des PCI-Gerätes und das System-BIOS die Ressourcen aus, die das Gerät benötigt. Dies erlaubt die Zuweisung von IRQs und Portadressen entsprechend den örtlichen Gegebenheiten (bei ISA-Karten musste man häufig den zu verwendenden IRQ per Jumper manuell einstellen). Zusätzlich stellt der PCI-Bus eine detaillierte Beschreibung aller verbundenen PCI-Geräte durch den PCI Configuration Space zur Verfügung.

Die PCI-Spezifikation regelt die physische Auslegung des Busses (u.a. auch Abstand der Leiterbahnen zueinander), elektrische Eigenschaften, Timing und Protokolle. Die PCI Special Interest Group (PCI-SIG) verkauft Kopien der Spezifikation unter http://www.pcisig.com/

Table of contents

1 Allgemeine PCI-Bus-Spezifikationen
2 Grundlegende PCI-Varianten
3 Andere PCI-Varianten
4 Powermanagement mit PCI

Allgemeine PCI-Bus-Spezifikationen

33 MHz Takt mit synchronen Transfers
maximale Transferrate 133 MBit/s
32-bit Busbreite
32-bit Adressraum (4 Gigabyte)
3,3 V oder 5 V Signalpegel

Grundlegende PCI-Varianten

PCI 2.2, erlaubt Busbreiten von 64-bit und Übertragungen mit 66 MHz Takt (max. 533 MBit/s)

PCI-X, 64-bit Version von PCI 2.2 mit 133 MHz Takt (max. 1.066 MBit/s)

PCI-X 266 (PCI-X DDR), PCI-X mit 266 MHz Nominaltakt (max. 2.133 MBit/s)

Mini PCI

Compact PCI, benutzt Module in Größe einer Kreditkarte und PCI als Back-End

Andere PCI-Varianten

PCI-Express (3GIO), ein serieller Bus, der PCI-Signalisierung und -Programmiertechniken verwendet

Powermanagement mit PCI

Die Energiesparfunktionen für den PCI-Bus sind Teil einer optional zu implementierenden Spezifikation, die zeitlich zwischen den PCI-Versionen 2.1 und 2.2 angesiedelt ist. Jedes PM-fähige Gerät hat ein zusätzliches 8 Byte langes Feld im Configuration Space, über das es einerseits mitteilen kann, welche Energiespar-Modi es unterstützt, und andererseits auch entsprechend gesteuert werden kann. Jedes PCI-Gerät kann sich in einem von vier möglichen Operationsmodi befinden (D0-D3). Je höher die Nummer, desto weniger Energie verbraucht das Gerät. Auch wenn ein Gerät nichts von PCI-Powermanagement weiß, unterstützt es die Modi D0 und D3, da diese äquivalent zu an und aus sind. Ob und wieviel Energie in den dazwischen liegenden Modi gespart werden kann, liegt im Ermessen des Hardware-Herstellers. Ein Gerät kann aus einem bestimmten Modus in alle "darunter" liegenden Modi wechseln, sowie aus jedem Modus in den Zustand D0.

Obwohl man Geräte durchaus "zu Fuß" während des laufenden Betriebes in einen anderen Energiesparmodus bringen kann, wird man in den meisten Fällen mit Hilfe von APM oder ACPI einen globalen Energiesparmodus für den Computer setzen, der dann von der Powermanagement-Unterstützung des Betriebssystems eingeregelt wird. In den Modi D1 und D2 besteht für ein entsprechend ausgerüstetes PCI-Gerät die Möglichkeit, zu einem beliebigen Zeitpunkt ein so genanntes Power Management Event Signal (PME) auf den Bus zu legen, das dann an das Powermanagement des Betriebssystems weitergeleitet wird und dazu verwendet werden kann, das System auf Anforderung wieder global "aufzuwecken".

Siehe auch: Accelerated Graphics Port, Extended Industry Standard Architecture, Industry Standard Architecture, Micro Channel Architecture, XT-Bus-Architektur