谈谈PCIe VID、DID、SSID、SSVID背后的智慧

PCIe Vendor ID

想了半天还是觉得从“ID是什么”这个问题开始比较好。那么ID是什么？ID就是身份。那身份又是什么？身份就是一个合理存在，用于区分不同个体。为什么叫“合理存在”呢？如果国家不给你发身份证，你就是黑户，很多事你都干不了。这意味着什么呢？你合理存在大家才敢认识你，了解你，跟你一起玩，一起做很多很多美好的事。这就是身份的现实意义，PCIe的Vendor ID其实也是这个思想。

你想做PCIe产品？必须得从PCI-SIG申请一个身份，也就是Vendor ID（即VID），用它来标记你的公司。有了这个东西，PCI-SIG的大家庭才带你一起做很多很多事，这里可以列举几个事情的例子供大家一起理解。

1. 比如你是个网卡或者显卡芯片的开发者，有了Vendor ID你的卡才能合理的接入主机。

2. 比如你要买别家的PCIe IP用来做SOC芯片，有了Vendor ID人家才会跟你谈买卖，谈技术支持。

3. 比如你发现协议哪里定义的有问题，有了Vendor ID才可以提出你的修改意见。

4. 比如你要从PCI-SIG买测试夹具，有了Vendor ID人家才卖给你。

还有很多很多事情，没有“身份”是做不了的。那没有身份行不行呢？这个问题就属于社会学问题了，需要大家自己去悟。

我们回头继续思考第一个问题。为什么说有了Vendor ID你的网卡或者显卡才能合理的接入主机呢？这是因为在工程上你做完设备之后还要为你的设备做驱动，你的驱动要合入操作系统才能工作，而操作系统就是根据Vendor ID来选择加载谁家的驱动。想想看为什么你的电脑插上NVIDIA的卡或者AMD的卡都能正常工作，为什么换一张不同厂家的网卡，机器也照常运转。这背后的逻辑就是用一个简单的Vendor ID来实现的。注意这么讲是有一些不准确的，这么讲的目的是为了强调Vendor ID的重要性，我们之后会逐步完善其中道理。

当然事情并没有那么简单，Vendor ID只是开了个头，驱动开发还是有蛮多事情要做的。

协议中的定义

在开始剩下的话题之前我把协议中定义这些ID的地方贴出来，这样我们理解起来就有一个直观的感受。

下图是Type 0 Configuration Space Header中的定义。

下图是Type 1 Configuration Space Header中的定义。

我们都知道Type 0类型设备是EP，而Type 1类型设备是RC或者Switch。Type 1设备没有Subsystem Vendor ID和Subsystem ID吗？其实不是，PCI-SIG专门定义了一个Subsystem ID and Sybsystem Vendor ID Capability 来为Type 1设备定义Subsystem Vendor ID和Subsystem ID，如下图。

这就是PCIe强大扩展能力的一个表现，如果你想扩展一个功能，就增加一个Capability。想想看，如果16-bit的Vendor ID和Device ID不够用了，PCI-SIG会怎么办？

从另一个侧面，为什么PCI-SIG从一开始就不为Type 1设备在Type 1 Configuration Space Header中定义好Subsystem Vendor ID和Subsystem ID呢？增加一个DW不行吗？当时的背景我不知道哈，反正从现在来看，我觉得用一个Capability来扩展的方式增加了协议的理解难度，不太好。

PCIe DID、SSID、SSVID

理解了Vendor ID的核心思想，再来理解DID、SID、SVID就舒服多了，他们都是“身份”，只不过应用场景变了。

DID即Device ID。虽然PCI-SIG定义了Device ID的字段，但这个字段的值确实由Vendor自行定义的，它的目的是用来定义Vendor实现的不同类别的产品。NVIDIA每年都会发布一些产品，每发布一个新的产品，它的驱动都要随着变化。用Device ID来赋予每个产品不同的身份，就可以为不同的产品加载对应的驱动。

SSVID即Subsystem Vendor ID，协议上简写为SSVID，实际上还有叫SVID的简称，虽然我们以协议为准，但是这个事情还是要知道的。PCI-SIG定义这个字段的目的是为了把板卡制造商管理起来。如果做芯片的和做板卡的不是同一家公司，那么定义这个值就有意义了，因为你同一型号的芯片可以卖给多个板卡厂商去做，而不同的板卡厂商因为设计上的差异性会引入驱动上的差异性。而用SSVID就可以解决这个问题。

SSID即Subsystem ID，同样也还有SID的叫法。借助对DID的理解，大家可能已经能知道这个字段的意义了，有些PCB厂家可能会用同一个芯片做不同的板卡，所以用这个字段来解决这个问题。

顺便再聊一下配置空间中的Revision ID（RID）。玩家们都知道，厂家在发布驱动的时候并不是一次就能发布最好的驱动，厂家可能会因为修改BUG、优化性能等原因而修改驱动，厂家管这个过程叫驱动升级。驱动每升级一次，就要相应的改变一次Revision ID。当然驱动回退也是用这个字段实现的。

最后附一下Linux和Windows操作系统中查看这些ID的方法。大家直观感受一下。

Windows：

设备管理器中右击PCI相关硬件 → 属性 → 详细信息 → 硬件ID：

Linux：

使用lspci命令

做个总结

还记得我们前面聊Vendor ID时说过的描述不准确的问题吗？PCI-SIG其实是通过VID、DID、SSVID、SSID和RID把整个PCIe设备开发过程中可能发生变化的地方都涵盖进去，从而让操作系统总是能加载到正确的驱动的，单一个Vendor ID是不够的。

不得不说PCI-SIG定义的ID思想真的是大智慧。这种思想其实现在已经渗透到了很多技术开发领域，在我们的芯片开发过程中，我们会定义CHIP ID来标识芯片的唯一性，我们也会定义Foundary ID来标识芯片是由谁生产的，定义TestVendor ID来标识芯片是由谁测试的。甚至在SOC芯片的设计过程中，我们也会使用ID的概念来标识各个组件，这使得我们在各组件的访问关系上可以做很多的事情，比如访问保护等等。

好了，这次就写到这里，如果有不同见解，还是请不吝赐教。