MINI PCI-E是基于PCI-E 总线的接口,主要用于笔记本和数码设备。 它采用了业内流行的点对点串行连接,比起PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构,每个设备都有自己的专用连接。 PCI配置空間從256B擴展為4k,同時提供了PCIe memory map訪問方式,我們在軟體部分會詳細介紹。
譬如兩個1lane可以合成2lane的連接,寫作x2。 兩個x2可以變成x4,最大直到x16,往往給帶寬需求最大的顯卡使用。 PCI 匯流排在系統中可以有多條,類似於樹狀結構進行擴展,每條 minipcie PCI 匯流排都可以連接多個 PCI 設備/橋。
minipcie: 我們有如橄欖
为什么在一款主板上要设计两个MiniPCIe呢? 这主要是为了避免不同客户的不同需求以及可以满足用户的同时需要。 MiniPCIe是基于PCI-E 总线的接口,MiniPCIe是基于 PCI 总线的接口,两种接口在电气性能上不同,MiniPCIe主要用于笔记本和数码设备。
- 處理器需要通過Host bridge才能訪問PCI設備,而PCI設備需要通過Host bridge才能主存儲器。
- 一個典型的結構是一個root port和一個endpoint直接組成一個點對點連接對,而Switch可以同時連接幾個endpoint。
- M.2 的 module 有各種不同的長度跟寬度,以一組 4 位數字表示,前兩碼表示寬度、後兩碼表示長度,例如 2280 意指寬 22mm、長 80mm 的 module。
- 这主要是为了避免不同客户的不同需求以及可以满足用户的同时需要。
- 随后在2001年底,包括Intel、AMD、DELL、IBM在内的20多家业界主导公司开始起草新技术的规范,并在2002年完成,对其正式命名为PCI Express。
- 由以上知道MiniPCIe主要应用于笔记本和数码设备中,一般是嵌入到主板上,所占的空间较小,对于厚度有较高要求的数码产品来说,MiniPCIe应用到相关的产品中是必不可少的,也达到了工程师所需要的要求。
- 這對當時一般的台式機已經是超高速了,但對於伺服器或者視頻來說還是不夠。
- 它采用了业内流行的点对点串行连接,比起PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构,每个设备都有自己的专用连接。
處理器訪問PCI設備時,必須通過Host bridge進行地址轉換;而PCI設備訪問主存儲器時,也需要通過Host bridge進行地址轉換。 一個典型的結構是一個root port和一個endpoint直接組成一個點對點連接對,而Switch可以同時連接幾個endpoint。 一個root port和一個endpoint對就需要一個單獨的PCI bus。
minipcie: MiniPCIe
PCI匯流排標準初試啼聲就提供了133MB/s的帶寬(33MHz時鐘,每時鐘傳送32bit)。 這對當時一般的台式機已經是超高速了,但對於伺服器或者視頻來說還是不夠。 於是AGP被發明出來專門連接北橋與顯卡,而為伺服器則提出PCI-X來連接高速設備。
前幾年引領風騷的 MiniPCIe minipcie 介面,輕薄短小的體積,能使用 SSD 、又可以支援 Wifi、3G 等各種擴充裝置,推出後迅速取得巨大的成功。 但 MiniPCIe 只能走 SATA III 或 PCIe x1 訊號,隨著 NVMe 規範推出, SSD 速度越來越快,無法完全發揮效能的 MiniPCIe 顯然需要改革。 就一般使用者而言,CPU / DRAM 其實都效能過剩,如果覺得電腦不夠快,瓶頸多半發生在儲存裝置上。
minipcie: M.2 介面 – 打破 SSD 混戰局勢的王者
MiniPCIe采用了目前业内流行的点对点串行连接,比起PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构,每个设备都有自己的专用连接。 PCI Express是新一代的总线接口。 早在2001年的春季,英特尔公司就提出了要用新一代的技术取代PCI总线和多种芯片的内部连接,并称之为第三代I/O总线技术。
- 處理器訪問PCI設備時,必須通過Host bridge進行地址轉換;而PCI設備訪問主存儲器時,也需要通過Host bridge進行地址轉換。
- 在某些大型伺服器上,會有多個Host bridge的情況出現,這裡我們就不展開了。
- 科技的每一步前進都是為了解決前一代中出現的問題,這裡的問題就是速度。
- 市場成長之後,連成本都成為優勢,近年新推出的主機板上 M.2 已是標準配備。
- 不过我们可以通过安装读写速度更快的SSD固态硬盘来弥补漫长的等待时间。
- 想要自己的笔记本或者是上网本更快速的工作,最直接最快速的方式就是用SATA III接口的SSD固态硬盘更换掉原本的硬盘。
相比此前機械硬碟機時代的 AHCI,NVMe/NVMHCI 降低了 I/O 操作等待時間、提升同一時間內的操作數、更大容量的操作隊列等。 PCIe 3.0和4.0採用128b/130b編碼,減小了浪費(overhead),所以才能在8GHz時鐘下帶寬達到1000MB/s(而不是800MB/s)。 即將於今年發布的PCIe 4.0還會將頻率提高一倍,達到16GHz,帶寬達到2GB/s每Lane。 PCIe的連線是由不同的lane來連接的,這些lane可以合在一起提供更高的帶寬。
minipcie: miniPCIe現場總線模組
随后在2001年底,包括Intel、AMD、DELL、IBM在内的20多家业界主导公司开始起草新技术的规范,并在2002年完成,对其正式命名为PCI Express。 它采用了业内流行的点对点串行连接,比起PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构,每个设备都有自己的专用连接,不需要向整个总线请求带宽,而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率,达到PCI所不能提供的高带宽。 NVMe:高效 PCIe 儲存裝置控制介面規範,主要用於通過 PCIe 匯流排與電腦連接的非揮發性記憶體裝置。
當一條 PCI 匯流排的承載量不夠時,可以用新的 PCI 匯流排進行擴展,而 PCI 橋則是連接 PCI 匯流排之間的紐帶。 符合 PCI 匯流排標準的設備就被稱為 PCI 設備,PCI 匯流排架構中可以包含多個 PCI 設備。 圖中的 Audio、LAN 都是一個 PCI 設備。 PCI 設備同時也分為主設備和目標設備兩種,主設備是一次訪問操作的發起者,而目標設備則是被訪問者。 不得不點贊下這種開放的行為,相對IBM當時的封閉,合作共贏的心態使得PCI標準得以廣泛推廣和使用。 有似天雷勾動地火,統一的標準撩撥起了外圍設備製造商的創新,從那以後各種各樣的PCI設備應運而生,豐富了PC的整個生態環境。
部分主板内部有多个MiniPCIe接口,除了内置无线网卡外,还会多预留至少一个给3G模块用(并且预埋有天线)。 二者虽然接口通用,但却又“半高卡”和“全高卡”的区别,在购买相关模块时要注意是否符合要求。 想要自己的笔记本或者是上网本更快速的工作,最直接最快速的方式就是用SATA III接口的SSD固态硬盘更换掉原本的硬盘。 通常更换硬盘的工作是非常容易的,拆下笔记本或者上网本D面的某块儿挡板,便可以轻松的更换硬盘。 除了支援傳統的 AHCI,M.2 還支援 NVM Express(NVMe)作為 M.2 PCI Express SSD 的邏輯裝置介面。 支援 AHCI 能確保對傳統 SATA 裝置和傳統作業系統的向下相容性,而採用NVM Express minipcie 的設計則能充分利用 PCI Express 儲存裝置的高效能。
前幾年 SSD minipcie 介面百家爭鳴,SATA、SATA Express、mSATA、M.2 到 U.2,搞的人一團混亂,不知該何去何從。 M.2、U.2、PCIe card 的速度較快,mSATA、M.2 的體積較小,最近漸漸態勢明朗,兼具兩種優勢的 M.2 在亂軍中殺出重圍,一統江湖指日可待。 其他VC的內容,和固件理解無關,本文不再提及。 INT到MSI的部分會在將來介紹PC中斷系統時詳細講解。
minipcie: 規格:
M.2有A~M多種不同的接頭形式 ,目前有在使用的只有四種:A / B / E / M。 因為內部介面不同,A / E 主要用在 wifi / bluetooth,B / minipcie M 主要用在 storage ,主流的 PCIe SSD 都是走 M key。 我們還得到了另外的好處,例如布線簡單,線路可以加長(甚至變成線纜連出機箱!),多個lane還可以整合成為更高帶寬的線路等等。
4.PCIe提供了很多特殊功能,如Complete Timeout,MaxPayload等等幾十個特性,而且還在隨著PCIe版本的進化不斷增加中,對電源管理也提出了單獨的State(L0/L0s/L1等等)。 這些請參見PCIe 3.0 spec,本文不再詳述。 可以看出,只有一個Host Bridge,但有四個Root minipcie Bridge,管理了四顆單獨的PCI樹,樹之間共享Bus等等PCI空間。
minipcie: 規格:
新漢是為智慧系統解決方案的知名領導設備廠商,正參加在南港展覽館2017年[台灣機器人與智慧自動化展]… 识别设备类型后,路由芯片就能够将接口导通到对应的通道,从而实现了一个接口兼容mSATA与MiniPCIe两种设备的目的。 MSATA和MiniPCIe接口他们之间有着相同的外形和类似的引脚分配。 它们之间的区别是通过第43针脚来识别当前插入到插槽中的是mSATA设备还是MiniPCIe设备:MiniPCIe设备的第43针被定义为no connect未连接,而mSATA的第43针定义是GND地线。 当你的电脑开机需要5分钟,当你在PS中修改好一张照片,需要30秒钟来保存,当你打开浏览器需要20秒钟的时候,那么,是时候去买一台新的笔记本电脑了。 但不是人人都有预算去购买一款新的笔记本电脑的。
MiniPCIe是基于PCI-E总线可以为工控一体机扩展外围设备,如蓝牙模块、3G模块、无线网卡模块MiniPCIe接口的固态硬盘等。 由以上知道MiniPCIe主要应用于笔记本和数码设备中,一般是嵌入到主板上,所占的空间较小,对于厚度有较高要求的数码产品来说,MiniPCIe应用到相关的产品中是必不可少的,也达到了工程师所需要的要求。 Mini PCI-E连接器,该产品广泛用笔记本电脑主板,如E-PC、Netbook,及无线网卡,固态硬盘等设备。 M.2 connector 規範定義了三種不同高度,需要省空間的話,可以把高低兩種 connector 疊在一起。 下圖取自 ASRock ,一組 E key for minipcie Wifi、一組 M key for SSD,是目前主機板的標準作法。