Mengenal Apa itu PCI BUS

ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER

UNIVERSITAS ISLAM  INDONESIA

PRODI INFORMATIKA

PCI BUS

Deskripsi PCI BUS 

PCI (Peripheral Component Interconnect) adalah salah satu jenis bus, dimana bus ini tidak tergantung pada prosesor yang dimiliki, berbandwith tinggi serta berfungsi sebagai bus mezzanine atau bus peripheral. Standar PCI adalah 64 saluran data pada kecepatan 33MHz, laju transfer data 263 MB per detik atau 2,112 Gbps. Standar bus PCI ini dikembangkan oleh konsorsium PCI Special Interest Group yang dibentuk oleh Intel Corporation dan beberapa perusahaan lainnya, pada tahun 1992. 

Bus PCI ini memiliki kinerja yang tinggi dalam menyediakan sistem yang lebih baik bagi subsistem I/O berkecepatan tinggi, seperti : graphic display adapter, network interface controller, dan disc controller.  

Bus PCI ini ditemukan pada hampir semua komputer PC yang beredar di pasaran, dari mulai prosesor Intel 486 karena memang hingga saat ini masih banyak kartu yang menggunakan bus PCI.  Selain itu, Bus ini juga dikontrol oleh chipset pengatur memori (northbridge, Intel MCH) atau Southbridge (Intel ICH, atau NVIDIA nForce MCP).  

PCI dirancang untuk mendukung bermacam-macam konfigurasi berbasiskan mikroprosesor, baik sistem mikroprosesor tunggal   ataupun sistem mikroprosesor jamak. Karena itu PCI memanfaatkan timing synchronous dan pola arbitrasi tersentralisasi untuk memberikan sejumlah fungsi.

Perkembangan PCI BUS

Bus PC original yang dipasang pada  PC IBM  (sekitar 1982) memiliki lebar 16 bit  dan dioperasikan pada kecepatan  4,77 MHz. Secara resmi dikenal sebagai bus ISA. Desain bus ini mampu menyalurkan data pada kecepatan hingga 9 MBps (megabyte per detik) atau lebih, cukup cepat bahkan untuk banyak aplikasi saat ini.

Beberapa tahun yang lalu, bus ISA masih digunakan pada banyak komputer. Bus ini menerima kartu komputer yang dikembangkan untuk PC IBM original di awal 1980-an.Bus ISA tetap digunakan bahkan setelah tersedia  banyak teknologi canggih untuk menggantikannya.

             Ada beberapa alasan utama untuk tetap menggunakan bus ISA :

 1.    Kompatibilitas jangka panjang dengan sejumlah besar produsen perangkat  keras.

 2.    Sebelum munculnya multimedia, beberapa perangkat keras sepenuhnya memanfaatkan      

       kecepatan bus yang lebih baru.

Sebagaimana kemajuan teknologi yang terus berlanjut  sedangkan  bus ISA gagal beradaptasi pada kemajuan tersebut, bus lainnya pun dikembangkan. Kunci dari permasalahan ini adalah dengan dikembangkannya Bus EISA (EISA) – yang memiliki lebar  32 bit dan dioperasikan pada kecepatan 8 MHz—serta Vesa Local Bus (VL-Bus). Yang menarik tentang VL-Bus (dinamai VESA, Video Electronics Standards Association, yang menciptakan standar) adalah bahwa bus ini memiliki lebar 32 bit dan dioperasikan pada kecepatan bus lokal, yang biasanya merupakan kecepatan dari prosesor itu sendiri. VL-Bus pada dasarnya terikat langsung ke CPU dan bekerja dengan cukup baik pada satu perangkat, atau bahkan mungkin dua perangkat sekaligus. Tapi menghubungkan lebih dari dua perangkat ke VL-Bus menyebabkan adanya kemungkinan gangguan pada kinerja CPU. Karena itu, VL-Bus itu biasanya hanya digunakan untuk menghubungkan kartu grafis, komponen yang benar-benar bermanfaat dari akses kecepatan tinggi ke CPU.

Pada awal 1990-an, Intel memperkenalkan standar bus baru untuk dipertimbangkan, yaitu Peripheral Component Interconnect (PCI) bus. Tujuan dibentuknya bus PCI ini adalah untuk menggantikan Bus ISA/EISA  yang sebelumnya digunakan dalam komputer IBM PC atau kompatibelnya. Komputer lama menggunakan slot ISA, yang merupakan bus yang lamban. PCI menyajikan hibrid antara ISA dan VL-Bus. Bus ini menyediakan akses langsung ke sistem memori untuk perangkat yang terhubung, tetapi menggunakan jembatan untuk menghubungkan ke frontside bus. Pada dasarnya, ini berarti bahwa ia mampu menyamai kinerja atau bahkan lebih tinggi dari VL-Bus sambil menghilangkan potensi gangguan dengan CPU.

Sejak Intel pertama kali memperkenalkan teknologi PCI pada tahun 1991 untuk menggantikan bus ISA/EISA, teknologi ini kemudian  diambil alih oleh PCI Special Interest Group (PCI-SIG) yang direvisi pada tahun 1993. Cukup kuat untuk bertahan lebih dari satu dekade, bandwidth yang tersedia total hanya 133 MB /ps dibagi antara slot yang berarti bahwa perangkat dapat menangani tingginya permintaan sumber daya meskipun cenderung cepat jenuh. Pada tahun 1997 masalah ini sebagian diatasi dengan penerapan slot AGP terpisah (Accelerated Graphics Port) dengan bandwidth khusus. Langkah lain juga diambil di tingkat chip bersama dengan komponen yang terintegrasi, yang membantu untuk memperpanjang kelangsungan hidup PCI. Namun, dengan munculnya SATA, RAID, Gigabyte Ethernet dan permintaan tinggi perangkat lain, sebuah arsitektur baru ternyata diperlukan. Intel menjawab dengan PCI Express, atau PCIe.

Dalam PC mainstream, PCI lebih lambat untuk menggantikan VESA Local Bus (VLB), dan tidak mendapatkan penetrasi pasar yang signifikan sampai akhir tahun 1994 di generasi kedua Pentium PC. Pada tahun 1996, VLB mulai punah, dan produsen telah mengadopsi PCI bahkan untuk 486 komputer. EISA terus digunakan bersama PCI sampai tahun 2000an. Apple Computer diadopsi PCI untuk Professional Power Macintosh Computer (menggantikan NuBus) pada pertengahan tahun 1995, dan konsumen Performa lini produk (menggantikan LC PDS) pada pertengahan 1996.

Dalam prakteknya, Versi 64-bit dari PCI biasa tetap langka, meskipun itu digunakan misalnya oleh semua (post-iMac) G3 dan G4 komputer Power Macintosh.

Kemudian revisi PCI menambahkan fitur baru dan perbaikan kinerja, termasuk 66 MHz 3,3 V dan standar 133 MHz PCI-X, serta adaptasi PCI sinyal untuk faktor bentuk lainnya. Kedua PCI-X 1.0b dan PCI-X 2.0  kompatibel dengan beberapa standar PCI.

Pada Perkembangan Selanjutnya PCI-SIG memperkenalkan seri PCI Express di sekitar tahun 2004. Pada saat yang sama,  PCI berganti nama sebagai  PCI Konvensional.  Banyak motherboard baru tidak menyediakan slot PCI konvensional sama sekali, sampai akhir 2013.

Spec             Tahun      Keterangan
PCI 1.0         1992        Pertama kali dirilis
PCI 2.0         1993        tergabung di konektor dan spesifikasi  add-in card 
PCI 2.1         1995        memiliki klarifikasi dan menambahkan 66 MHz
PCI 2.2         1998        tergabung di di ECN, dan meningkatkan keterbacaan
PCI 2.3         2002        tergabung di ECN dan errata.
PCI 3.0         2002        dihapusnya dukungan  untuk  5.0 volt  keyed system board connector

Sejak kemunculan-nya sekitar tahun 1992, bus PCI masih digunakan sampai sekarang, hingga keluar versi terbarunya yaitu PCI Express (add-on).

PCI Express PCI Express (PCI-E/PCIex) adalah slot ekspansi module, di desain untuk menggantikan PCI bus yang lama. Banyak Motherboard mengadopsi PCI express dikarenakan PCI Express memiliki transfer data yang lebih cepat, terutama untuk keperluan grafis 3D. Slot ini memiliki kecepatan 1x, 2x, 4x, 8x, 16x and 32x, tidak seperti PCI biasa dengan sistim komunikasi paralel. PCI Express menggunakan sistem serial dan mampu berkomunikasi 2 kali (tulis/baca) dalam satu rute clock.

PCI Express ditujukan tidak hanya untuk pengguna tetapi juga untuk produsen. Hal ini dapat diimplementasikan sebagai pemersatu struktur I/O  untuk desktop, ponsel, server dan workstation, ditambah lagi PCI lebih murah daripada AGP untuk diterapkan di level board. Hal ini membuat biaya yang relatif rendah untuk konsumen. Bus ini juga dirancang agar kompatibel dengan Sistem Operasi yang ada dan driver perangkat PCI.

Ini adalah kecepatan lebar data maximum dari PCI Express :

PCI-ex       1x             250 MB/s

PCI-ex       2x             500 MB/s

PCI-ex       4x             1000 MB/s

PCI-ex       8x             2000 MB/s

PCI-ex      16x            4000 MB/s

PCI-ex      32x            8000 MB/s

Jalur slot 16 (x16)  menggantikan AGP untuk kartu grafis PCIe, sedangkan slot x1 dan x2 akan digunakan untuk perangkat atau device. sebagaimana peningkatkan kebutuhan grafis, x32 dan x64 slot ini akan direalisasikan, versi masa depan PCIe diharapkan untuk secara drastis meningkatkan tingkat jalur data.

PCI Express tidak boleh disamakan dengan PCI-X, yang digunakan dalam pasar server. PCI-X bus PCI meningkatkan standar untuk memberikan bandwidth maksimum 1GB/ps. PCIe telah dikembangkan untuk pasar server juga, awalnya dengan format x4, x8 dan x12 reserved. Ini jauh melebihi kemampuan PCI-X. Walaupun suda ada PCIe nampaknya PCI standar diperkirakan masih laris hingga 2006.