Ponti per chip PCI

Un ponte per chip PCI è un dispositivo che collega un bus PCI a un altro bus PCI o a un bus con uno standard diverso. Per PCI (Peripheral Component Interface, interconnessione di componenti periferici) si intende un bus di elaborazione locale del computer che connette le periferiche al sistema, come se fossero mappate direttamente sullo spazio degli indirizzi di memoria del sistema. I ponti per chip PCI sono definiti dispositivi planari in base alle specifiche PCI, perché sono in genere montati sulla scheda madre. Un ponte consente al sistema di bus PCI di una scheda madre di essere espanso mediante l'aggiunta di altri bus al sistema. I ponti PCI possono supportare più bus PCI indipendenti.
Storicamente i ponti PCI hanno sempre fatto parte dell'architettura del north bridge della scheda madre di un computer. La loro funzione principale consiste nell'interfacciarsi con gli slot PCI della scheda madre che si utilizzano per collegare una scheda di periferica, come una scheda grafica, una scheda di interfaccia di rete o WiFi. I ponti possono anche offrire funzioni di interfaccia con le schede ISA più datate, per supportare le schede madri e le periferiche meno recenti.
L'architettura del bus PCI è parallela con un bus di dati a 32 bit, ma sono disponibili anche versioni a 64 bit. Le versioni originali operavano a 33 MHz, mentre quelle successive supportano i 66 MHz. Una versione server offriva velocità di 533 MHz (PCI-X 2.0). Un ponte PCI inoltra le operazioni da un bus a un altro come richiesto. Una variante del bus PCI, chiamata PCI express (PCIe), utilizza ponti per ogni slot di scheda di una scheda madre, in modo che ogni periferica sia considerata come un sistema di bus completamente diverso.
La comunicazione tra i bus in un ponte è incentrata intorno all'inoltro delle transazioni di dati da un bus a un altro. Se un dispositivo su un bus tenta di accedere allo spazio di memoria di un altro bus, questo deve attendere che il ponte PCI segnali che la transazione è stata completata, a significare che i dati sono stati trasportati o scritti in o da un altro spazio degli indirizzi dei bus. Nella maggior parte dei ponti PCI le transazioni si possono mettere in coda in dei buffer, dove vengono sottoposti a un'analisi secondo dei criteri di definizione delle priorità specifici. Questi criteri sono "round robin" e a ogni bus viene assegnato un turno di elaborazione di una transazione, se richiesto. Nel caso della scrittura di dati in un altro bus, questa può essere messa in coda nel ponte e segnalata come completata al bus master di origine. Questo viene definito "inserimento scritture" e può accelerare l'accesso al bus. I ponti possono anche manipolare un trasferimento dati in base a processi definiti compressione, unione e combinazione. Questo migliora l'efficienza perché molti bus sono ottimizzati per il burst dei dati in stream più lunghi piuttosto che per singole word sul bus.
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