Peripheral Component Interconnect

Ranuras PCI-X de 64 bits de un Power Macintosh G4.

El PCI 1.0 fue lanzado el 22 de junio de 1992, y era solamente una especificación a nivel de componentes.

El PCI 2.1 se lanzó al mercado el 1 de junio de 1995.

PCI fue inmediatamente puesto al uso de los servidores, reemplazando a los buses MCA y EISA como opción al bus de expansión. En PC fue más lento en reemplazar al VESA Local Bus y no ganó la suficiente penetración en el mercado hasta después de 1994 con la segunda generación de los Pentium. Para 1996 el VESA se extinguió y las compañías reemplazaron hasta en las computadoras 80486. Apple adoptó el PCI para el Power Macintosh (reemplazando al NuBus) a mediados de 1995 y el Performa (reemplazando a LC PDS) a mediados de 1996.

Las nuevas versiones PCI añadieron características y mejoras en el rendimiento, incluyendo un estándar a 66MHz y 3,3V y otro de 133MHz: llamados PCI-X. Ambos PCI-X 1.0b y PCI-X 2.0 son compatibles con sus predecesores. Con la introducción de la versión serial PCI Express en el 2004, los fabricantes de placas base van incluyendo cada vez menos ranuras PCI a favor del nuevo estándar.

El PCI tiene dos espacios de dirección separados de 32-bit y 64-bit, correspondientes a la memoria y puerto de dirección de entrada/salida de la familia de procesadores de X86. El direccionamiento es asignado por el software. Un tercer espacio de dirección llamado “Espacio de Configuración PCI” (PCI Configuration Space), el cual utiliza un esquema de direccionamiento corregido que permite al software determinar la cantidad de memoria y espacio de direcciones entrada/salida necesario por cada dispositivo. Cada dispositivo que se conecta puede solicitar hasta seis áreas de espacio de memoria o espacios de puerto entrada/salida a través de su registro de espacio de configuración.

En el típico sistema el firmware (o sistema operativo) consulta todos los PCI al inicio (vía espacio configuración PCI) para averiguar que dispositivos están presentes y qué recursos, diciendo a cada dispositivo cuál es su alojamiento. El espacio de configuración de PCI también contiene una pequeña cantidad de información de cada dispositivo el cual, ayuda al sistema operativo a elegir sus drivers, o al menos tener un diálogo acerca de la configuración del sistema.

Los dispositivos pueden tener una ROM que contiene códigos ejecutables para los x86 o procesadores PA-RISC, un driver Open Firmware o un controlador EFI. Estos son normalmente necesarios para dispositivos usados durante el inicio del sistema, antes de que sus controladores sean cargados por el sistema operativo.

Además están los PCI Latency Timers, que son mecanismos para que los dispositivo PCI Bus-mastering compartan el bus PCI de manera más justa. Donde ‘justa’ en este caso significa que los dispositivos no usarán una porción tan grande del ancho de banda del bus PCI disponible tal que otros dispositivos no sean capaces de realizar su trabajo. Esto no aplica a PCI-Express.

El modo de funcionamiento de esto es porque cada dispositivo PCI puede operar en modo "maestro de buses" que es requerido para implementar un reloj, llamado reloj de latencia que limita el tiempo que cada dispositivo puede ocupar el bus PCI. Cuando el contador alcanza el 0 el dispositivo es solicitado para abandonar el bus. Si no hay ningún otro dispositivo esperando la propiedad del bus puede simplemente volver a obtenerlo y transferir más datos.

Típica tarjeta PCI de 32 bits. En este caso, una controladora SCSI de Adaptec.

Las siguientes especificaciones representan a la versión de PCI usada más comúnmente en las PC:

• Reloj de 33,33 MHz con transferencias síncronas.
• Ancho de bus de 32 bits o 64 bits.
• Tasa de transferencia máxima de 133 MB por segundo en el bus de 32 bits (33,33 MHz × 32 bits ÷ 8 bits/byte = 133 MB/s).
• Tasa de transferencia máxima de 266 MB/s en el bus de 64 bits.
• Espacio de dirección de 32 bits (4 GB).
• Espacio de puertos I/O de 32 bits (actualmente obsoleto).
• 256 bytes de espacio de configuración.
• 3,3 V o 5 V, dependiendo del dispositivo.
• Reflected-wave switching.

Tarjeta de expansión: PCI-X, Gigabit Ethernet.

• Cardbus es un formato PCMCIA de 32 bits y 33 MHz PCI.
• Compact PCI utiliza módulos de tamaño Eurocard conectado en una placa hija PCI.
• PCI 2.2 funciona a 66 MHz (requiere 3,3 voltios en las señales), con índice de transferencia máximo de 503 MiB/s (533MB/s).
• PCI 2.3 permite el uso de 3,3 voltios y señalizador universal, pero no soporta los 5 voltios en las tarjetas.
• PCI 3.0 es el estándar final oficial del bus, con el soporte de 5 voltios completamente quitado.
• PCI-X cambia el protocolo levemente y aumenta la transferencia de datos a 133 MHz (índice de transferencia máximo de 1014 MiB/s).
• PCI-X 2.0 tiene un ratio de 266 MHz (índice de transferencia máximo de 2035 MiB/s) y también de 533 MHz, expande el espacio de configuración a 4096 bytes, añade una variante de bus de 16 bits y utiliza señales de 1,5 voltios.
• Mini PCI es un nuevo formato de PCI 2.2 para utilizarlo internamente en las computadoras portátiles.
• PC104/Plus es un bus industrial que utiliza las señales PCI con diferentes conectores.
• Advanced Telecommunications Computing Architecture (ATCA o AdvancedTCA) es la siguiente generación de buses para la industria de las telecomunicaciones.
• PXI es la extensión del bus PCI para instrumentación y control.

• AGP (Accelerated Graphics Port)
• EISA (Extended Industry Standard Architecture)
• ISA (Industry Standard Architecture)
• MCA (Micro Channel Architecture)
• PCI Express
• Placa base
• Ranura de expansión

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