ストレージシステムの現代の革命は、ドライブをシステムに接続するためのインターフェースの開発なしでは不可能です。 現在、この分野の主要な「ヒーロー」の1つはPCI Expressバスです。 高速ドライブは現在、PCIe Gen2 x4インターフェースで動作し、最大20 Gb / sの速度を提供しますが、常にそうであるとは限りません。
パソコンの現代の「タイヤ」の始まりは1982年と考えるべきです。 IBMの腸で新しいコンピューターが生まれました。その際立った特徴の1つは、そのアーキテクチャーのオープン性でした。 コンピューターはPCと呼ばれ、業界標準アーキテクチャーまたはISAと呼ばれるまったく新しいインターフェイスを介して外部と通信しました。 このバスは、4.77 MHzの周波数で8ビットのデータを処理することができましたが、16および32ビットのオプションが登場し、さらに高い周波数で動作しました。 このインターフェースの非常に単純なスキームは、大量の外部拡張カードの開発に弾みをつけました。そして、当時の新しいアーキテクチャの成功の主な理由の1つになったのは、外部バスのオープンプロトコルであったと言えます。
ISAが非常に長い間人気を維持していたことは驚くことではありません。現在でも、このバスをサポートするマザーボードは非常に高額で販売されています。
ISAに基づいて、PCMCIAからATA（基本的にはISAインターフェイスの簡略化されたサブセット）に至るまで、多数の派生インターフェイスが開発されました。 加速バスオプションが開発されました：EISA（32ビット、8 MHz）およびVESAローカルバス（ビデオアダプターの接続に使用）。
時間が経つにつれて、IBMはPCの開発における主要な役割を失い、Intelのエンジニアはすでに次世代のインターフェースに取り組んでいました。 90年代の初めに... Peripheral Component InterconnectまたはPCIと呼ばれる新しい標準が開発されました。 1992年、最初のPCI規格がリリースされました。同時に、PCI Special Interest Groupが作成されました。この規格を開発および促進する組織です。 標準はオープンであると宣言されたため、誰も控除を支払うことなくPCIデバイスを開発できました。
バスの最初のバージョンは32ビットと64ビットをサポートし、33メガヘルツの周波数で動作し、理論上は最大133 Mb / s（実際には約80 Mb / s）の速度を提供しました。
サーバー市場からの勝利の行進を始めて、新しい標準はすぐにデスクトップPCを征服しませんでした。 その使用のパイオニアの1つはAppleで、製品95-96のNuBusインターフェイスを放棄しました。
1995年、バージョン2.1（「パラレルPCIバス」とも呼ばれる）の登場により、新しいインターフェイスが最大の人気を博しました。 この改訂は、66 MHzの周波数と533 MB / sの最大転送速度（64ビットバージョンの場合）での動作を意味していました。 プロセッサAlpha、MIPS、PowerPC、SPARCなどのプラットフォーム用のPCI実装があります。
ところで、PCIの主な革新の1つは、デバイスパラメーターを自動的に構成する機能でした。この技術はIntelによってプラグアンドプレイと呼ばれ、Microsoft製品でのソフトウェアサポートの「安定した」実装のおかげで、この技術は多くのジョークやジョークの対象になりました。
この技術の広範な開発の試みは、主にサーバーで使用されるPCI-Xバスと見なすことができます。 この規格の最初のバージョンは、100および133 MHzの周波数で動作し、いくつかのカードの動作を最適化するための独立したトランザクションメカニズムも導入しました。 現在では、266および533 MHzの周波数で動作するPCI-X 2.0バスが使用される場合があります。
2004年、世界はPCIのすべての問題を考慮した新しい標準を見ました。 新しいバスは、PCI Expressまたは単にPCIeと呼ばれます（主なことは、PCI-Xと混同しないことです）。 新しいテクノロジーは多くの興味深いソリューションを提供しました。
-送信されたデータの整合性制御が実行されます
-QoSは接続されたデバイスに保証された帯域幅を提供します
-接続されたデバイスの電源管理とそれらをホットスワップする機能があります
主な違いは、PCIeは「バス」トポロジではなく「スター」トポロジを使用することです。つまり、各デバイスは個別の回線でスイッチに接続されます。
シングルレーンPCIeバージョン1の帯域幅は、両側で4 Gb / sでした。 PCIe 4バージョン標準（開発中および2015年にリリース予定）の最大速度は1024 Gb / sに達します。 ご覧のとおり、PCIeはこのパラメーターに十分なマージンがあります。リラックスする必要はありませんが、競合他社は注意を払っています。
最近、LSIのSandForceのFlash Technologies部門のシニアディレクターの1人であるJeremy Wernerが、PCIeおよびSSDに関する非常に興味深いインタビューを行いました。 完全に、 英語でこれに慣れることができますが、私にとって特に興味深いと思われる1つの考えを簡単に言い直します。
最新のSATAインターフェースの最大速度は6 Gb / sですが、SATAは半二重です。つまり、データを同時に送受信することはできません。 4本のデータラインを備えた第2世代のめったにないPCIeは、全二重モードで最大20ギガビット/秒の速度を提供します。 実際、PCIeは約7倍高速です。 ただし、従来のハードドライブでは、これらのデータレートは必要ありません。 高速インターフェイスを最大限に活用するのに十分な速度を提供できるのはSSDだけです。
M.2タイプのインターフェイスと高速フラッシュドライブの組み合わせにより、ディスクサブシステムがPCのボトルネックではなくなる将来が近づいているようです。 鮮明な例はAppleコンピューターです。プレミアムセグメントのプレーヤーとしての会社は、新しいソリューションを試す余裕があり、パフォーマンスの面で非常に成功していることがわかります。 しかし、安価であるため、従来のハードドライブとSATAインターフェースはまだ簡単にgiveめるとは思わないので、明るい未来が完全に始まるまで少し待つ必要があります。