如何優(yōu)化設(shè)計(jì)從而提高視頻安全及計(jì)算應(yīng)用性能

Q1：PCIe總線和PCI總線在尋址上有什么不同？

　　A1：PCIe是PCI和PCI/X下一代的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，在協(xié)議進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，它已經(jīng)考慮到了要對(duì)之前的PCI和PCI/X進(jìn)行技術(shù)和兼容，如果客戶使用的是直接尋址的方式，PCIe和PCI/X的尋址方式是完全相同的，這個(gè)時(shí)候客戶看到的是物理層上面的差別。而從高層軟件的角度來講，底層硬件的差別是看不到的，所以就選址的方式來說是完全相同的。

　　Q2：PCI express協(xié)議是誰提出的？

　　A2：PCIe是由PCI總線標(biāo)準(zhǔn)演變成的一個(gè)高速串行傳輸方式，是由PCI的特殊興趣組來制定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，包括一些大的像微軟因特爾等公司。

　　Q3：PCIe目前在嵌入式系統(tǒng)中采用的多嗎？在高速應(yīng)用領(lǐng)域前景如何？

　　A3：嵌入式領(lǐng)域包括工業(yè)領(lǐng)域，通信領(lǐng)域和消費(fèi)類領(lǐng)域，目前可以看到PCIe在工業(yè)控制和通信的嵌入式應(yīng)用中，是一個(gè)非常適合的標(biāo)準(zhǔn)，因?yàn)樵诠I(yè)控制和通信里面，對(duì)數(shù)據(jù)帶寬的需求越來越大，而PCIe正好滿足了需求，其次從軟件開發(fā)來講，我們之前在所有的嵌入式領(lǐng)域我們大量的使用了PCI接口，PCIe在軟件的兼容性和PCI/X保持了最大的兼容性，也就是說在過去嵌入式應(yīng)用中，如果您使用了PCI或者PCI/X的接口，同時(shí)也寫了相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序，當(dāng)我們整體轉(zhuǎn)換到PCIe上的時(shí)候，您的驅(qū)動(dòng)程序可能需要極少量的修改，就可以繼續(xù)正常的工作，PCIe也是非常主流的技術(shù)。

　　Q4：PCIe接口兩端的時(shí)鐘需要相位同步嗎？

　　A4：在早期的PCI總線設(shè)計(jì)中，因?yàn)樗诳偩€中包含了時(shí)鐘信號(hào)，在設(shè)計(jì)時(shí)要最大限度的考慮所有的走線，以保證數(shù)據(jù)是在正確時(shí)鐘下的延時(shí)觸發(fā)，但是在PCIe的標(biāo)準(zhǔn)里面，我們不再有時(shí)鐘信號(hào)的傳遞，因?yàn)樗褂昧?b/10b編碼和串行的連接，所有的時(shí)鐘恢復(fù)是通過對(duì)串行信號(hào)中的信號(hào)進(jìn)行時(shí)鐘提取和鎖定來完成的，在PCIe不需要考慮任何時(shí)鐘同步問題，它的同步時(shí)鐘是隱藏在串行的信號(hào)里面。

　　Q5：PCIe的速度和穩(wěn)定性與其他接口相比的水平如何？目前是不是最好的？

　　A5：因?yàn)樵赑CIe里面使用了串行的接口和service的參與，在所有第三代互聯(lián)技術(shù)里面，比如以太網(wǎng)或者是PCIe，作為一個(gè)主流技術(shù)趨勢(shì)，service和串行接口的應(yīng)用，在所有的標(biāo)準(zhǔn)里面都得到了應(yīng)用，目前來講，service和串行的連接從理論和應(yīng)用中被作為目前速度最高，穩(wěn)定性最好的技術(shù)趨勢(shì)，因?yàn)榇惺褂玫氖遣罘中盘?hào)，它的抗干擾性比不使用差分信號(hào)的提高了非常多，PCIe在上述主流的標(biāo)準(zhǔn)里面提供了最高的速率，它的速率大概是和其它的標(biāo)準(zhǔn)是相等的，因?yàn)镻CIe提供了目前最大的32位模式，所以合并的帶寬是目前來說最高的。

　　Q6：PCIe橋接器是否采用DMA方式來讀取內(nèi)存緩存的？

　　A6：PCIe的芯片里面提供了DMA的控制器，從設(shè)計(jì)和應(yīng)用的角度來講，訪問內(nèi)存的時(shí)候既可以使用DMA也可以不用，當(dāng)使用PCIe的系統(tǒng)架構(gòu)的時(shí)候，首先可以獲得最大的性能，因?yàn)槭褂昧薉MA控制器，這個(gè)時(shí)候CPU上的軟件只需要初始化DMA控制器，之后所有的內(nèi)存讀取是由DMA控制器自動(dòng)完成的，CPU的程序可以做其它的事物處理，對(duì)CPU來講是為了得到最高的性能和最小的資源占用，我們推薦大多數(shù)情況下要使用DMA的控制器。

　　Q7：PCIe阻抗控制最好走100ohm，還是走95OHM，哪種兼容性比較好，INTEL建議有的是100OHM，有的是95OHM？

　　A7：基本上在PCIe的時(shí)候，因?yàn)槭褂玫氖谴械狞c(diǎn)對(duì)點(diǎn)service，標(biāo)準(zhǔn)推薦的阻抗是150歐姆.在設(shè)計(jì)的時(shí)候不可能完全做到精準(zhǔn)的150歐姆阻抗，少許的阻抗偏移是允許的，總體來說是希望阻抗的總線保持在150歐姆附近，在這個(gè)時(shí)候由于各種各樣的原因，可能會(huì)偏離150歐姆的范圍，因?yàn)楸旧鞵CIe是一個(gè)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接，也就是一對(duì)走線可以連接兩個(gè)設(shè)備，所以這個(gè)時(shí)候，少許阻抗的偏移對(duì)性能并沒有太大的影響，所以就讀者的問題，150歐姆或者95歐姆都是可以工作的工作阻抗。

　　Q8：PCIe是不是比較高速的總線數(shù)據(jù)傳輸？跟一般的I2C數(shù)據(jù)傳輸有什么區(qū)別？

　　A8：PCIe目前可以達(dá)到業(yè)界最高的速率，串行總線的速率可以達(dá)到5G,可以通過多通道的服務(wù)來達(dá)到更高的速率，目前支持的多服務(wù)模式，可以支持到32，也就是帶寬可以達(dá)到5*32G,I2C實(shí)際上是一個(gè)傳統(tǒng)的比較低速的總線，對(duì)芯片進(jìn)行管理和訪問，最高速率可以達(dá)到3兆多，目前常用的速率是100K到400K，總線可以完全不同的等級(jí)總線，PCIe主要用在我們對(duì)數(shù)據(jù)傳輸有非常高的要求，而I2C的特點(diǎn)是非常的簡(jiǎn)單，用起來非常方便 ，主要用在一些非常低速的領(lǐng)域。