「でもやっぱり難しそう」そう感じる貴方の為の 簡単

PCI Express 技術特集 第 3 回『｢でもやっぱり難しそう｣そう感じる貴方の為の簡単 PCI Express 実現方法』
「でもやっぱり難しそう」そう感じる貴方の為の
簡単 PCI Express 実現方法
2006 年 12 月 第 3 回
【目次】
「でもやっぱり難しそう」そう感じる貴方の為の簡単 PCI Express 実現方法.................................................... 2
1 PCI Express に時間もコストも掛けたくない！そんな方へ PCI Express Bridge がお勧め！ .................... 2
2 PCI Express Bridge とは？.................................................................................................................. 2
3 PLX technology 社の PCI Express Bridge........................................................................................... 3
3.1 PEX8111 PCIe to PCI bus Bridge ............................................................................................... 3
3.2 PEX8311 PCIe to Local bus Bridge ............................................................................................ 3
3.2 PEX8114 PCIe to PCI (or PCI-X)bus Bridge.............................................................................. 3
4 PCI Express Bridge はどんな所で使われている？ .............................................................................. 4
4.1 現在 PCI ボードを設計、使用されている場合 .................................................................................. 4
4.2 PCI Express がメインのシステムの場合 ...................................................................................... 5
5 その他の Bride 製品 ............................................................................................................................ 5
最後に… ................................................................................................................................................ 6
1
PCI Express 技術特集 第 3 回『｢でもやっぱり難しそう｣そう感じる貴方の為の簡単 PCI Express 実現方法』
「でもやっぱり難しそう」そう感じる貴方の為の簡単 PCI Express 実現方法
1 PCI Express に時間もコストも掛けたくない！そんな方へ PCI Express Bridge がお勧
め！
皆さんは PCI Express のご使用を考えた時、何が必要になるのか、どうやって設計すればいいのかな
どを考えると思います。
比較的新しいバス規格である PCI Express の導入にはまだ障壁が高いと考えていらっしゃる方も多い
のではないでしょうか。そんな方にお勧めしたいのが PCI Express のブリッジチップです。
従来 PCI Express の実現には FPGA 又は ASIC を使用し、PHY を内蔵する事が難しい場合には PHY
チップを外付けし、MAC 層の実現の為に IP コアを用意する必要がありました。
この方法は今後一般的に使用されるようになり、今からご評価頂く必要は十分ございます。
しかし、いずれはこの方法で行おうと考えているが、現在はそこまで深くを望まないという場合、ブリッ
ジチップを検討してみてはいかがでしょうか。
2 PCI Express Bridge とは？
PCI Express ブリッジとは「ブリッジ」という名前の通り PCI Express とその他のバス（PCI、PCI-X、
Local）の橋渡しをする為のデバイスとなります。
PCI Express ブリッジを使用する事には以下のようなメリットがあります。
・FPGA や ASIC では必要だった PCI Express 部分の設計を行う必要がない為、設計期間の
短縮ができる。
・PCI Express 専用の ASSP なので PCI Express に準拠し、動作が保障されている。
・PHY、MAC 部分が内蔵されている為、PHY チップや IP コアを購入する必要がない。
・既存のシステムにブリッジップを追加するだけで PCI Express が実現できる為、
既存のシステムの変更を最小限に留め、PCI Express に移行できる。
このように、速く、簡単に、安心して PCI Express をご使用頂く事ができるのは
このブリッジチップです。
2
PCI Express 技術特集 第 3 回『｢でもやっぱり難しそう｣そう感じる貴方の為の簡単 PCI Express 実現方法』
3 PLX technology 社の PCI Express Bridge
PLX Technology 社は PCI などの IO コネクトを専門とし、PCI Express デバイスを市場に初めて参入
した会社です。PCI-SIG にも加盟しており、数々の PCI Express 関連のデバイスを取り揃え、実績も多
数ございます。今回ご紹介させて頂いております PCI Express ブリッジは以下のようなラインナップを
持ち、既に多くのお客様にご採用頂いております。
3.1 PEX8111 PCIe to PCI bus Bridge
PCIe rev.
Lane 数
パッケージ
評価キット
1.0a
1
PBGA
FPBGA
○
PCI rev.
PCI bit/MHz
パッケージサイズ
3
32bit/66MHz
14mm×14mm
10mm×10mm
3.2 PEX8311 PCIe to Local bus Bridge
PCIe rev.
Lane 数
パッケージ
評価キット
1.0a
1
PBGA
○
Local bit/MHz
パッケージサイズ
8,16,32bit/66MHz
21mm ×21mm
3.2 PEX8114 PCIe to PCI (or PCI-X)bus Bridge
PCIe rev.
1.0a
Lane 数
パッケージ
評価キット
1,2,4
PBGA
○
PCI rev.
PCI-X rev.
Local bit/MHz
パッケージサイズ
3
1.0b
64bit/133MHz
21mm ×21mm
【詳細リンク先】
PLX 社 PCI8xxx シリーズ http://www.paltek.co.jp/plx/products/01_PCI Express/index.htm
3
PCI Express 技術特集 第 3 回『｢でもやっぱり難しそう｣そう感じる貴方の為の簡単 PCI Express 実現方法』
4 PCI Express Bridge はどんな所で使われている？
ブリッジは実際どのように使われているのでしょうか。PCI を使用していらっしゃる方であればブリッ
ジを使用される機会は多いと思いますが、特に多いケースを以下に記載させて頂きます。
4.1 現在 PCI ボードを設計、使用されている場合
現在 PCI ボードを現在設計、使用されている方は、今後 PCI Express ボードへの対応を必要とされる
事が多くなると考えられます。既存のボードの変更を最小限に抑え、簡単に PCI Express に移行する
事を考えると、やはり Bridge の存在は欠かせません。
＜例＞PCI Express Digital Video Recorder (DVR)Cards
PCI Express への移行は DVR においても例外でなく、これまで PCI カードの形態を取ってきた DVR カ
ードも PCI Express への移行を迫られました。
A 社では以下の図のような PCI カードを作っていましたが、このビデオコントローラは PCI にしか対応し
ていませんでした。これを変更するとなると既存のシステムから大幅の変更をする事になり、チップ選
定から基板の設計と、多くの手間が必要となります。
そこで、PCI Express ブリッジ（PEX8111 を）図のように加える事で、既存のコントローラをそのまま生か
し、簡単に PCI Express を実現する事を可能としました。
4
PCI Express 技術特集 第 3 回『｢でもやっぱり難しそう｣そう感じる貴方の為の簡単 PCI Express 実現方法』
PEX8111 はパッケージも小さく、低消費電力だった為 DVR カードへの負荷も最小限に留める事ができ
ました。
4.2 PCI Express がメインのシステムの場合
サーバ、ワークステーションなどで PCI Express の導入が進む中、チップセットに実装されているインタ
フェースは PCI Express のみというケースも多くなってきています。
しかし、PCI はまだ需要がある事を考えると、ここでもブリッジの必要性が見えてきます。
＜例＞Industrial Controller System
B 社では Industrial Controller System において、昔からスケーラビリティとパフォーマンスの限界に悩
んできました。そこで PCI Express を導入する事により、他社との差別化とスケーラビリティ、パフォーマ
ンスの確保を実現しました。
この頃、FPGA ではまだまだ PCI Express に対応するのが難しく、その上 250MB/s 程度の転送レート
しか必要としていませんでした。このように PCI Express がメインのシステムと見えても Local bus や PCI
bus の需要はしばらくなくなる事はないでしょう。
5 その他の Bride 製品
ここで、PLX Technology 社の扱う、PCI Express 関連以外の Bridge 製品につきましてもご紹介させて
頂きます。
・PCI to Local Bus Bridge（PCI9xxx シリーズ）
PCI bus を Local bus へ変換する為のデバイスです。
PCI9xxx シリーズは多くのラインナップをもち、マスタ/ターゲットデバイス、ターゲットデバイス、ISA bus
対応製品もご用意しております。
機能としましても、ホットスワップ、５V トレラント、DMA、アービターなど対応しております。
・PCI to PCI Bus Bridge（PCI6xxx シリーズ）
PCI におけるバスの拡張と、周波数の変換を行ないます。
こちらもラインナップが多く、PCI だけでなく PCI-X に対応している製品もございます。
5
PCI Express 技術特集 第 3 回『｢でもやっぱり難しそう｣そう感じる貴方の為の簡単 PCI Express 実現方法』
PCI6xxx シリーズだけで約 10 製品ございますので、お客様の仕様にあったデバイスを見つけて頂ける
のではないでしょうか。
また、他社の PCI to PCI Bus Bridge とピン互換品をご用意しております。
【詳細リンク先】
PLX 社 PCI9xxx シリーズ
http://www.paltek.co.jp/plx/products/04_PCItoLocal/index.htm
PLX 社 PCI6xxx シリーズ
http://www.paltek.co.jp/plx/products/03_PCItoPCI/index.htm
最後に…
PCI Express は現在全ての市場で使われている訳ではございません。しかし、PCI Express を使用する
事による他社製品との差別化や、近い将来 PCI Express への対応を迫られる事になる事を考えますと、
今のうちから PCI Express の導入、又は評価をお勧め致します。中でもブリッジ製品はこれまで PCI
Express の実績がない方でも導入は難しくなく、コストメリットも多くございます。
ご興味持って頂けましたら是非 PALTEK までお問い合わせ下さい。
【お問い合わせ先 】
https://www.paltek.co.jp/plx/toiawase/form.htm
6