Definition Was ist PCI?

PCI ist ein Standard für einen Kommunikationsbus zur Verbindung von Peripheriegeräten wie Steckkarten mit einem Rechnersystem. Lange Zeit kam er in PCs oder Mac-Rechnern zum Einsatz. Über die Jahre wurde der Standard mehr und mehr vom schnelleren Bussystem PCI Express (PCIe) abgelöst.

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Die Abkürzung PCI steht für „Peripheral Component Interconnect“. Es handelt sich um einen Standard für einen Kommunikationsbus. Über den Bus lassen sich Peripheriegeräte wie Steckkarten mit dem zentralen Rechner-Chipsatz eines PCs oder Macs verbinden.

Peripheral Component Interconnect löste Anfang der 1990er-Jahre Vorgängerstandards wie den ISA-Bus oder den Vesa-Local-Bus (VLB) ab. Über einen PCI-Bus verbundene Steckkarten lassen sich automatisch erkennen und konfigurieren. Typische Erweiterungskarten, die über den Bus betrieben werden, sind Netzwerkkarten, Soundkarten, Modemkarten, SCSI-Karten oder Grafikkarten. Über die Jahre konnte das Bussystem die hohen Anforderungen an die Übertragungsgeschwindigkeit beispielsweise von leistungsfähigen Grafikkarten nicht mehr erfüllen. Ab etwa dem Jahr 2005 wurde Peripheral Component Interconnect nach und nach durch PCI Express (PCIe) ersetzt.

Technische Merkmale des Peripheral Component Interconnect

Im Gegensatz zum ISA-Bus müssen Port-Adressen, Interrupts oder Speicherbereiche beim Peripheral Component Interconnect Bus nicht mehr manuell eingerichtet werden, sondern werden dynamisch konfiguriert und automatisch zugewiesen. Jede Steckkarte verfügt über eine eindeutige Kennung, bestehend aus Class-ID, Hersteller-ID und Geräte-ID. Sie lässt sich auslesen und dem Computersystem als Information zur Art und zum Typ der Steckkarte zur Verfügung stellen.

Der Bus arbeitet mit einer maximalen Taktrate von 33,33 oder 66,66 Megahertz und erlaubt die Bestückung mit bis zu zehn Geräten. Die Steckkarten übernehmen auf dem Bus die Rolle eines Masters oder Slaves und können untereinander oder mit dem Rechner Daten austauschen. Für den Datenaustausch stehen insgesamt 256 Steuerbefehle zur Verfügung. Über sogenanntes Interrupt-Sharing ist es möglich, dass sich mehrere Steckkarten denselben Interrupt teilen. Die Kommunikation mit der CPU erfolgt über eine PCI-Bridge.

PCI-Extended (PCI-X) und PCI Express (PCIe)

PCI-Extended (PCI-X) ist ein 1999 von der PCI Special Interest Group veröffentlichter Standard, der eng mit Peripheral Component Interconnect verwandt ist. Der Standard erlaubt höhere Taktraten und Übertragungsraten. Typische Einsatzgebiete waren Server mit Gigabit-Ethernet-Karten.

PCI Express (PCIe) wurde 2004 eingeführt und löste PCI als internes Rechnerbussystem und AGP als Schnittstellenstandard für Grafikkarten ab. Großer Vorteil des Standards ist, dass sich die Steckkarten des Bussystems die vorhandene Bandbreite nicht mehr teilen müssen. PCI Express (PCIe) verwendet geswitchte serielle Punkt-zu-Punkt-Verbindungen, welche die Steckkarten jeweils mit der vollen Busbandbreite mit Kommunikationspartnern wie dem Arbeitsspeicher verbinden. Mittlerweile existieren mehrere PCIe-Versionen. PCIe 4.0 aus dem Jahr 2017 gestattet beispielsweise Nettodatenraten von circa zwei Gigabyte pro Sekunde pro Link.

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