显卡接口类型(显卡总线接口类型)

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显卡接口类型(显卡总线接口类型)

总线接口类型是指显卡与主板衔接所采取的接口种类。显卡的接口决议着显卡与体系之间数据传输的最大带宽,也就是瞬间所能传输的最大数据量。不同的接口决议着主板是否能够应用此显卡,只有在主板上有相应接口的情形下,显卡能力应用,并且不同的接口能为显卡带来不同的性能。

目前各种3D游戏和软件对显卡的请求越来越高,主板和显卡之间须要交流的数据量也越来越大,过去的显卡接口早已不能满足这样大批的数据交流,因此通常主板上都带有专门插显卡的插槽。假如显卡接口的传输速度不能满足显卡的需求,显卡的性能就会受到伟大的限制,再好的显卡也无法施展。显卡发展至今重要涌现过ISA、PCI、AGP、PCI Express等几种接口,所能供给的数据带宽依次增长。其中2004年推出的PCI Express接口已经成为主流,以解决显卡与体系数据传输的瓶颈问题,而ISA、PCI接口的显卡已经根本被淘汰。

PCI接口

PCI是Peripheral Component Interconnect(外设部件互连尺度)的缩写,它是目前个人电脑中应用最为普遍的接口,几乎所有的主板产品上都带有这种插槽。PCI插槽也是主板带有最多数目的插槽类型,在目前风行的台式机主板上,ATX构造的主板一般带有5~6个PCI插槽,而小一点的MATX主板也都带有2~3个PCI插槽,可见其运用的普遍性。

  PCI是由Intel公司1991年推出的一种局部总线。从构造上看,PCI是在CPU和本来的体系总线之间插入的一级总线,具体由一个桥接电路实现对这一层的管理,并实现高低之间的接口以调和数据的传送。管理器供给了信号缓冲,使之能支撑10种外设,并能在高时钟频率下坚持高性能,它为显卡,声卡,网卡,MODEM等装备供给了衔接接口,它的工作频率为33MHz/66MHz。

  最早提出的PCI 总线工作在33MHz 频率之下,传输带宽到达了133MB/s(33MHz X 32bit/8),根本上满足了当时处置器的发展须要。随着对更高性能的请求,1993年又提出了64bit 的PCI 总线,后来又提出把PCI 总线的频率晋升到66MHz 。目前普遍采取的是32-bit、33MHz 的PCI 总线,64bit的PCI插槽更多是运用于服务器产品。

  由于PCI 总线只有133MB/s 的带宽,对声卡、网卡、视频卡等绝大多数输入/输出装备显得绰绰有余,但对性能日益壮大的显卡则无法满足其需求。目前PCI接口的显卡已经不多见了,只有较老的PC上才有,厂商也很少推出此类接口的产品。当然,很多服务器不须要显卡性能好,因此应用古老的PCI显卡。通常只有一些完整不带有显卡专用插槽(例如AGP或者PCI Express)的主板上才斟酌应用PCI显卡,例如为了升级845GL主板。PCI显卡性能受到极大限制,并且由于数目稀疏,因此价钱也并不廉价,只有在不得已的情形才斟酌应用PCI显卡。

AGP接口

AGP(Accelerate Graphical Port),加速图形接口。随着显示芯片的发展,PCI总线日益无法满足其需求。英特尔于1996年7月正式推出了AGP接口,它是一种显示卡专用的局部总线。严厉的说,AGP不能称为总线,它与PCI总线不同,因为它是点对点衔接,即衔接掌握芯片和AGP显示卡,但在习惯上我们依然称其为AGP总线。AGP接口是基于PCI 2.1 版规范并进行扩充修正而成,工作频率为66MHz。

  AGP总线直接与主板的北桥芯片相连,且通过该接口让显示芯片与体系主内存直接相连,避免了窄带宽的PCI总线形成的体系瓶颈,增长3D图形数据传输速度,同时在显存不足的情形下还可以调用体系主内存。所以它拥有很高的传输速率,这是PCI等总线无法与其相比较的。

  由于采取了数据读写的流水线操作减少了内存期待时光,数据传输速度有了很大进步;具有133MHz及更高的数据传输频率;地址信号与数据信号分别可进步随机内存拜访的速度;采取并行操作许可在CPU拜访体系RAM的同时AGP显示卡拜访AGP内存;显示带宽也不与其它装备共享,从而进一步进步了体系性能。

  AGP尺度在应用32位总线时,有66MHz和133MHz两种工作频率,最高数据传输率为266Mbps和533Mbps,而PCI总线理论上的最大传输率仅为133Mbps。目前最高规格的AGP 8X模式下,数据传输速度到达了2.1GB/s。

  AGP接口的发展阅历了AGP1.0(AGP1X、AGP2X)、AGP2.0(AGP Pro、AGP4X)、AGP3.0(AGP8X)等阶段,其传输速度也从最早的AGP1X的266MB/S的带宽发展到了AGP8X的2.1GB/S。

AGP 1.0(AGP1X、AGP2X)

  1996年7月AGP 1.0 图形尺度问世,分为1X和2X两百思特网种模式,数据传输带宽分离到达了266MB/s和533MB/s。这种图形接口规范是在66MHz PCI2.1规范基本上经过扩充和增强而形成的,其工作频率为66MHz,工作电压为3.3v,在一段时光内根本满足了显示装备与体系交流数据的须要。这种规范中的AGP带宽很小,现在已经被淘汰了,只有在前几年的老主板上还见得到。

AGP2.0(AGP4X)

  显示芯片的飞速发展,图形卡单位时光内所能处置的数据呈几何级数成倍增加,AGP 1.0 图形尺度越来越难以满足技巧的提高了,由此AGP 2.0便应运而生了。1998年5月份,AGP 2.0 规范正式宣布,工作频率依然是66MHz,但工作电压下降到了1.5v,并且增长了4x模式,这样它的数据传输带宽到达了1066MB/sec,数据传输才能大大地加强了。

AGP Pro

  AGP Pro接口与AGP 2.0同时推出,这是一种为了满足显示装备功耗日益加大的现实而研发的图形接口尺度,运用该技巧的图形接口重要的特色是比AGP 4x略长一些,其加长部分可容纳更多的电源引脚,使得这种接口可以驱动功耗更大(25-110w)或者处置才能更壮大的AGP显卡。这种尺度其实是专为高端图形工作站而设计的,完整兼容AGP 4x规范,使得AGP 4x的显卡也可以插在这种插槽中正常应用。AGP Pro在原有AGP插槽的两侧进行延长,供给额外的电能。它是用来加强,而不是代替现有AGP插槽的功效。依据所能供给能量的不同,可以把AGP Pro细分为AGP Pro110和AGP Pro50。在某些高级台式机主板上也能见到AGP Pro插槽,例如华硕的许多主板。

AGP 3.0(AGP8X)

  2000年8月,Intel推出AGP3.0规范,工作电压降到0.8V,并增长了8x模式,这样它的数据传输带宽到达了2133MB/sec,数据传输才能相对于AGP 4X成倍增加,能较好的满足当前显示装备的带宽需求。

AGP接口的模式传输方法

  不同AGP接口的模式传输方法不同。1X模式的AGP,工作频率到达了PCI总线的两倍—66MHz,传输带宽理论上可到达266MB/s。AGP 2X工作频率同样为66MHz,但是它应用了正负沿(一个时钟周期的上升沿和降低沿)触发的工作方法,在这种触发方法中在一个时钟周期的上升沿和降低沿各传送一次数据,从而使得一个工作周期先后被触发两次,使传输带宽到达了加倍的目标,而这种触发信号的工作频率为133MHz,这样AGP 2X的传输带宽就到达了266MB/s2(触发次数)=533MB/s的高度。AGP 4X仍百思特网应用了这种信百思特网号触发方法,只是应用两个触发信号在每个时钟周期的降低沿分离引起两次触发,从而到达了在一个时钟周期中触发4次的目标,这样在理论上它就可以到达266MB/s2(单信号触发次数)2(信号个数)=1066MB/s的带宽了。在AGP 8X规范中,这种触发模式仍然应用,只是触发信号的工作频率变成266MHz,两个信号触发点也变成了每个时钟周期的上升沿,单信号触发次数为4次,这样它在一个时钟周期所能传输的数据就从AGP4X的4倍变成了8倍,理论传输带宽将可到达266MB/s4(单信号触发次数)2(信号个数)=2133MB/s的高度了。

目前常用的AGP接口为AGP4X、AGP PRO、AGP通用及AGP8X接口。须要解释的是由于AGP3.0显卡的额定电压为0.8—1.5V,因此不能把AGP8X的显卡插接到AGP1.0规格的插槽中。这就是说AGP8X规格与旧有的AGP1X/2X模式不兼容。而对于AGP4X体系,AGP8X显卡仍旧在其上工作,但仅会以AGP4X模式工作,无法施展AGP8X的优势。

PCI Express接口

PCI Express(以下简称PCI-E)采取了目前业内风行的点对点串行衔接,比起PCI以及更早期的盘算机总线的共享并行架构,每个装备都有自己的专用衔接,不须要向全部总线要求带宽,而且可以把数据传输率进步到一个很高的频率,到达PCI所不能供给的高带宽。相对于传统PCI总线在单一时光周期内只能实现单向传输,PCI-E的双单工衔接能供给更高的传输速率和质量,它们之间的差别跟半双工和全双工相似。

  PCI-E的接口依据总线位宽不同而有所差别,包含X1、X4、X8以及X16,而X2模式将用于内部接口而非插槽模式。PCI-E规格从1条通道衔接到32条通道衔接,有非常强的伸缩性,以满足不同体系装备对数据传输带宽不同的需求。此外,较短的PCI-E卡可以插入较长的PCI-E插槽中应用,PCI-E接口还能够支撑热拔插,这也是个不小的飞跃。PCI-E X1的250MB/秒传输速度已经可以满足主流声效芯片、网卡芯片和存储装备对数据传输带宽的需求,但是远远无法满足图形芯片对数据传输带宽的需求。 因此,用于代替AGP接口的PCI-E接口位宽为X16,能够供给5GB/s的带宽,即便有编码上的损耗但仍能够供给约为4GB/s左右的实际带宽,远远超过AGP 8X的2.1GB/s的带宽。

尽管PCI-E技巧规格许可实现X1(250MB/秒),X2,X4,X8,X12,X16和X32通道规格,但是依目前情势来看,PCI-E X1和PCI-E X16已成为PCI-E主流规格,同时很多芯片组厂商在南桥芯片当中添加对PCI-E X1的支撑,在北桥芯片当中添加对PCI-E X16的支撑。除去供给极高数据传输带宽之外,PCI-E因为采取串行数据包方法传递数据,所以PCI-E接口每个针脚可以获得比传统I/O尺度更多的带宽,这样就可以下降PCI-E装备生产成本和体积。另外,PCI-E也支撑高阶电源管理,支撑热插拔,支撑数据同步传输,为优先传输数据进行带宽优化。

在兼容性方面,PCI-E在软件层面上兼容目前的PCI技巧和装备,支撑PCI装备和内存模组的初始化,也就是说过去的驱动程序、操作体系无需推倒重来,就可以支撑PCI-E装备。目前PCI-E已经成为显卡的接口的主流,不过早期有些芯片组虽然供给了PCI-E作为显卡接口,但是其速度是4X的,而不是16X的,例如VIA PT880 Pro和VIA PT880 Ultra,当然这种情形极为罕见。