Introducción a los tipos de ranuras para tarjetas gráficas

El tipo de interfaz se refiere al tipo de interfaz utilizada para conectar la tarjeta gráfica y la placa base. La interfaz de la tarjeta gráfica determina el ancho de banda máximo de transmisión de datos entre la tarjeta gráfica y el sistema, es decir, la cantidad máxima de datos que se pueden transmitir instantáneamente. Diferentes interfaces determinan si la placa base puede usar la tarjeta gráfica. La premisa es que la placa base debe tener la interfaz correspondiente, y diferentes interfaces brindarán un rendimiento diferente a la tarjeta gráfica.

Los juegos y software 3D actuales tienen requisitos cada vez mayores para las tarjetas gráficas, y la cantidad de intercambio de datos entre la placa base y la tarjeta gráfica también está aumentando. Las ranuras anteriores ya no pueden satisfacer la gran cantidad de datos. intercambio, por lo que las placas base suelen venir con una ranura dedicada para una tarjeta gráfica. Si la velocidad de transmisión de la ranura de la tarjeta gráfica no puede satisfacer las necesidades de la tarjeta gráfica, el rendimiento de la tarjeta gráfica será muy limitado y no importa qué tan buena sea la tarjeta gráfica, no podrá funcionar bien. El desarrollo de tarjetas gráficas incluye principalmente ISA, PCI, AGP, PCI Express y otras interfaces, y el ancho de banda de datos que pueden proporcionar aumenta secuencialmente. La interfaz PCI Express lanzada en 2004 se generalizó y resolvió el problema del cuello de botella en la transmisión de datos entre la tarjeta gráfica y el sistema, mientras que las interfaces ISA y PCI de la tarjeta gráfica se eliminaron básicamente.

Además, cuando se trata de ranuras para tarjetas gráficas, hay otra situación que es necesario explicar, es decir, algunas placas base están limitadas por las limitaciones del chipset y no pueden equiparse con interfaces de tarjetas gráficas dedicadas. , como interfaces AGP o PCI Express. Sin embargo, el fabricante de la placa base utiliza un método especial para crear una ranura para tarjeta gráfica correspondiente en la placa base, que puede conectar la tarjeta gráfica con la interfaz correspondiente. Sin embargo, esta ranura en realidad está lejos de alcanzar la velocidad que debería ser. considerado mejor que nada. Ejemplos típicos son las tragamonedas AGI y AGU que se mencionan a continuación. ¿Qué tipo de placa base sucederá esto? En primer lugar, este suele ser el caso de las placas base que utilizan conjuntos de chips gráficos integrados, como las placas base que utilizan 845GL; y las placas base sin gráficos integrados casi nunca tendrán esta situación, con muy pocas excepciones, como las que utilizan el chipset VIA PT880 Pro. La placa base tiene una ranura PCI Express, la velocidad solo puede alcanzar 4X en lugar de 16X como debería ser. Para las placas base con gráficos integrados, si la ranura de gráficos es digna de ese nombre depende principalmente de la compatibilidad del conjunto de chips. Los conjuntos de chips que no son de Intel rara vez admiten ranuras de gráficos. Puede ver los detalles de cada conjunto de chips a través del siguiente enlace.

---------------------AGP-------------------------------- --- --

AGP es la abreviatura de Accelerated Graphics Port, que es una ranura de expansión dedicada para tarjetas gráficas desarrollada en base a la interfaz gráfica PCI. La especificación AGP fue introducida por Intel Corporation para resolver el problema de las capacidades deficientes de procesamiento de gráficos 3D de la computadora (principalmente visualización). AGP no es un bus, sino un método de interfaz. A medida que los juegos 3D se vuelven cada vez más complejos y utilizan una gran cantidad de efectos y texturas 3D, el bus PCI, que originalmente tenía una velocidad de transferencia de 133 MB/s, se ve cada vez más abrumado. Para ello, Intel ha lanzado un AGP de alto ancho de banda. interfaz. Esta es una interfaz de gráficos que es completamente diferente del bus PCI. Es completamente independiente del bus PCI y conecta directamente la tarjeta gráfica y el chip de control de la placa base, de modo que los datos de gráficos 3D pueden omitir el proceso de cruzar el bus PCI. , que es una buena solución al problema del bajo ancho de banda del sistema causado por la interfaz PCI. Se puede decir que AGP reemplaza a PCI como la nueva opción de puerto de gráficos.

El estándar AGP se divide en AGP1.0 (AGP 1X y AGP 2X), AGP2.0 (AGP 4X) y AGP3.0 (AGP 8X).

AGP 1.0 (AGP1X, AGP2X)

El estándar de gráficos AGP 1.0 se lanzó en julio de 1996. Se divide en dos modos: 1X y 2X. El ancho de banda de transmisión de datos es de 266 MB/. sy 2X respectivamente.

Esta especificación de interfaz gráfica se forma ampliando y mejorando la especificación PCI2.1 de 66 MHz. Su frecuencia de funcionamiento es de 66 MHz y su voltaje de funcionamiento es de 3,3 V, lo que básicamente puede satisfacer las necesidades de dispositivos y sistemas de visualización para el intercambio de datos durante mucho tiempo. El ancho de banda AGP en esta especificación era muy pequeño y actualmente está obsoleto y solo se encuentra en placas base más antiguas de años anteriores.

AGP2.0 (AGP4X)

Con el rápido desarrollo de los chips de visualización, la cantidad de datos que las tarjetas gráficas pueden procesar por unidad de tiempo aumenta exponencialmente, lo que convierte al estándar de gráficos AGP 1.0 Cada vez es más difícil lograr avances tecnológicos, por eso surgió la especificación AGP 2.0. En mayo de 1998, se lanzó la especificación AGP 2.0. La frecuencia de funcionamiento seguía siendo de 66 MHz, pero el voltaje de funcionamiento se redujo a 1,5 V y se añadió un modo 4x, lo que hizo que su ancho de banda de transmisión de datos alcanzara los 1066 MB/segundo y la capacidad de transmisión de datos. fue enormemente potenciado.

AGP Pro

Lanzada al mismo tiempo que AGP 2.0, la interfaz AGP Pro es un estándar de interfaz gráfica desarrollado para satisfacer la realidad del creciente consumo de energía de los dispositivos de visualización. La característica principal de la interfaz gráfica que aplica esta tecnología es que es ligeramente más larga que AGP 4x y su extensión puede acomodar más pines de alimentación, lo que permite que la interfaz controle dispositivos con mayor consumo de energía (25-110w) o tarjetas gráficas AGP más potentes. . En realidad, este estándar está diseñado para estaciones de trabajo de gráficos de alta gama y es totalmente compatible con la especificación AGP 4x, lo que permite conectar tarjetas gráficas AGP 4x a la ranura y utilizarlas normalmente. AGP Pro se expande a ambos lados de la ranura AGP original para proporcionar energía adicional y está diseñado para mejorar, en lugar de reemplazar, la funcionalidad de la ranura AGP existente. Según la cantidad de potencia que puede proporcionar, el AGP Pro se puede subdividir en AGP Pro 110 y AGP Pro 50. También hay zócalos AGP Pro en algunas placas base de escritorio de alta gama, como muchas de Asus.

AGP3.0 (AGP8X)

En agosto de 2000, Intel lanzó la especificación AGP3.0, que reducía el voltaje de funcionamiento a 0,8V. Para evitar que los usuarios utilicen tarjetas gráficas que no sean de 0,8 V en zócalos AGP de 0,8 V, Intel ha agregado específicamente identificaciones electrónicas para zócalos AGP 3.0 y placas base que pueden admitir voltajes de señal de 1,5 V y 0,8 V. Además, también agrega un modo de velocidad 8x, lo que eleva su ancho de banda de transmisión de datos a 2133 MB/s. La capacidad de transferencia de datos es varias veces mayor que el modo de velocidad AGP 4x, que puede satisfacer mejor los requisitos de ancho de banda de los dispositivos de visualización actuales.

Las diferentes interfaces AGP tienen diferentes modos de transmisión. El modo 1X AGP funciona al doble de la frecuencia del bus PCI: 66 MHz, con un ancho de banda de transmisión teórico de 266 MB/s. AGP 2X opera a la misma frecuencia de 66 MHz, pero utiliza el modo de disparo de flanco positivo y negativo (flancos ascendentes y descendentes de un ciclo de reloj), donde el modo de disparo es el mismo que el AGP 2X. En este modo de activación, los datos se transmiten una vez en el flanco ascendente y descendente de un ciclo de reloj, lo que se activa dos veces en un ciclo de trabajo y duplica el ancho de banda de transmisión. La frecuencia de trabajo de esta señal de activación es de 133 MHz, por lo que AGP El ancho de banda de transmisión. de 2X alcanza 266 MB/s × 2 (número de activadores) = 533 MB/s. AGP 4X todavía funciona a 66 MHz, pero utiliza disparos de flancos positivos y negativos (flancos ascendentes y descendentes de un ciclo de reloj), que pueden usarse para transmitir datos de nivel superior. AGP 4X todavía usa este método de activación de señal, pero usa dos señales de activación para provocar dos activaciones en el flanco descendente de cada ciclo de reloj, logrando así el propósito de activarse cuatro veces en un ciclo de reloj, por lo que en teoría puede alcanzar 266 MB/s × 2 (número de activadores de señal única) × 2 (número de señales) = ancho de banda de 1066 MB/s.

En la especificación AGP 8X, este modo de disparo todavía se usa, pero la frecuencia de operación de la señal de disparo ha cambiado a 266MHz, los puntos de disparo de las dos señales también han cambiado al flanco ascendente de cada ciclo de reloj y el número de La señal disparada es 4 veces. De esta manera, los datos transmitidos en un ciclo de reloj se pueden cambiar de 4 veces en AGP4X a 8 veces. El ancho de banda de transmisión teórico alcanzará 266 MB/s × 4 (señal única) × 2 (número de señales). ). El ancho de banda de transmisión teórico será 266 MB/s × 4 (número de activadores de señal única) × 2 (número de señales) = 2, 133 MB/s.

Las interfaces AGP más utilizadas actualmente incluyen las interfaces AGP4X, AGP PRO, AGP Universal y AGP8X. Cabe señalar que, dado que el voltaje nominal de las tarjetas gráficas AGP3.0 es de 0,8 a 1,5 V, las tarjetas gráficas AGP8X no se pueden insertar en las ranuras con especificación AGP1.0. Esto significa que la especificación AGP8X no es compatible con los modos AGP1X/2X más antiguos. En cuanto a los sistemas AGP4X, aún se pueden usar tarjetas gráficas AGP8X, pero solo funcionarán en modo AGP4X y no podrán aprovechar AGP8X.

--------------------Ranura PCI Express------------------ -- ----------

PCI-Express es el último estándar de bus e interfaz, anteriormente conocido como "3GIO", propuesto por Intel. Obviamente Intel espera que represente la próxima generación de I. /O Estándares de interfaz. El nombre se cambió a "PCI-Express" después de que PCI-SIG (Grupo de interés especial PCI) lo certificara y lo publicara. Este nuevo estándar reemplazará completamente a los actuales PCI y AGP y, en última instancia, logrará la unificación de los estándares de bus. Su principal ventaja es su alta velocidad de transferencia de datos, actualmente de hasta más de 10 GB/s, y también tiene un considerable potencial de desarrollo. PCI Express también viene en una variedad de especificaciones, desde PCI Express 1X hasta PCI Express 16X, para satisfacer las necesidades de los dispositivos de baja y alta velocidad que aparecerán ahora y en el futuro. Las series de chipsets i915 e i925 de Intel son los principales chipsets que admiten PCI Express. Por supuesto, llevará mucho tiempo reemplazar completamente PCI y AGP. Al igual que cuando PCI reemplazó a ISA, habrá un proceso de transición.

PCI-Express es el último estándar de interfaz y bus. Intel originalmente lo llamó "3GIO", lo que obviamente significa que representa la próxima generación de estándares de interfaz de E/S. Pasó a llamarse "PCI-Express" después de que fue certificado y publicado por PCI-SIG (PCI Special Interest Group). Este nuevo estándar reemplazará completamente a los actuales PCI y AGP y, en última instancia, logrará la unificación de los estándares de bus. Su principal ventaja es su alta velocidad de transferencia de datos, actualmente de hasta más de 10 GB/s, y también tiene un considerable potencial de desarrollo. PCI Express también viene en una variedad de especificaciones, desde PCI Express 1X hasta PCI Express 16X, para satisfacer las necesidades de los dispositivos de baja y alta velocidad que aparecerán ahora y en el futuro. Los conjuntos de chips de las series i915 e i925 de Intel son los principales conjuntos de chips que admiten PCI Express. Por supuesto, llevará mucho tiempo reemplazar completamente PCI y AGP. Al igual que cuando PCI reemplazó a ISA, habrá un proceso de transición.

PCI Express (en lo sucesivo, PCI-E) utiliza la popular conexión serie punto a punto de la industria. En comparación con PCI y los primeros buses de computadora ***, es una arquitectura más paralela para cada dispositivo. Cada uno tiene su propia conexión dedicada, lo que elimina la necesidad de solicitar ancho de banda de todo el bus, y puede aumentar la velocidad de transferencia de datos a frecuencias muy altas, logrando un ancho de banda elevado que PCI no puede proporcionar. Proporciona mayor ancho de banda que PCI. En comparación con el bus PCI tradicional que solo puede lograr una transmisión unidireccional en un solo período de tiempo, la conexión simplex dual de PCI-E proporciona velocidades de transferencia y calidad más altas, y la diferencia entre ellas es similar al trabajo semidúplex y dúplex completo.

Las interfaces PCI-E varían según el ancho del bus, incluidos X1, X4, X8 y X16, y la interfaz interna utilizará el modo X2 en lugar del modo de ranura. La especificación PCI-E se ha ampliado de una conexión de 1 carril a una conexión de 32 carriles, que es altamente escalable y puede satisfacer las diferentes necesidades de diferentes dispositivos del sistema en cuanto a ancho de banda de transmisión de datos. Además, se pueden insertar tarjetas PCI-E más cortas en ranuras PCI-E más largas, y la interfaz PCI-E también puede admitir el intercambio en caliente, lo que también es un gran salto. La velocidad de transferencia de PCI-E X1 de 250 MB/s ya puede cumplir con los requisitos de ancho de banda de transmisión de datos de los chips de audio, chips de tarjetas de red y dispositivos de almacenamiento convencionales, pero está lejos de cumplir con los requisitos de ancho de banda de transmisión de datos de los chips gráficos. La interfaz AGP se ha utilizado como reemplazo de la interfaz AGP. Por lo tanto, la interfaz PCI-E que reemplaza a la interfaz AGP es una interfaz X16 de ancho de bits que puede proporcionar un ancho de banda de 5 GB/s. Incluso con pérdida de codificación, el ancho de banda real aún puede alcanzar aproximadamente 4 GB/s, superando con creces los 2,1 GB. de AGP 8X/s.

Aunque la especificación PCI-E permite el uso de carriles X1 (250 MB/s), X2, X4, X8, X12, X16 y X32, las especificaciones principales de PCI-E X1 y PCI-E E, Muchos proveedores de conjuntos de chips han agregado soporte para PCI-E X1 en sus chips Southbridge y PCI-E X16 en sus chips Northbridge. Muchos fabricantes de conjuntos de chips han agregado soporte para PCI-E X1 en chips Southbridge y PCI-E X16 en chips Northbridge. Además de proporcionar un ancho de banda de transmisión de datos extremadamente alto, PCI-E utiliza paquetes de datos en serie para transmitir datos, por lo que cada pin de la interfaz PCI-E puede obtener más ancho de banda que los estándares de E/S tradicionales, lo que puede reducir los costos de producción del equipo PCI-E. y salida. Además, PCI-E admite administración avanzada de energía, conexión en caliente y transferencia de datos isócrona, optimizando el ancho de banda para la transferencia de datos prioritaria.