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各位高手 谁能给解释一下AGP 2X 4X 8X 的辨别方法和主板的搭配。先谢谢了

来源:www.zuowenzhai.com    作者:编辑   日期:2024-06-16
显卡插口AGP, PCI, PCI EXPRESS 有什么区别阿 高手具体解释一下阿~

这是三种不同的总线(bus)

PCI是Peripheral Component Interconnect(外设部件互连标准)的缩写,它是目前个人电脑中使用最为广泛的接口,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量的插槽类型,在目前流行的台式机主板上,ATX结构的主板一般带有5~6个PCI插槽,而小一点的MATX主板也都带有2~3个PCI插槽,可见其应用的广泛性。

PCI是由Intel公司1991年推出的一种局部总线。从结构上看,PCI是在CPU和原来的系统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,并实现上下之间的接口以协调数据的传送。管理器提供了信号缓冲,使之能支持10种外设,并能在高时钟频率下保持高性能,它为显卡,声卡,网卡,MODEM等设备提供了连接接口,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,传输带宽达到了133MB/s(33MHz X 32bit/8),基本上满足了当时处理器的发展需要。随着对更高性能的要求,1993年又提出了64bit 的PCI 总线,后来又提出把PCI 总线的频率提升到66MHz 。目前广泛采用的是32-bit、33MHz 的PCI 总线,64bit的PCI插槽更多是应用于服务器产品。

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/输出设备显得绰绰有余,但对性能日益强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。

AGP(Accelerated Graphics Port,图形加速端口)是一种为了提高视频带宽而设定的总线规范,其视频信号传输的速度可以从PCI的133MB/s提升到AGP 2X 的532MB/s、AGP 4X(1998年) 的1.2Gb/s以及AGP 8X(2000年)的2.4Gb/s 。最早在个人PC上出现的AGP系统,就是被誉为旷世经典的Intel 440LX/BX芯片组。

严格上说,AGP不是一个具有概念上的总线,而是一个从PCI总线中抽离出来的独立的单一总线技术,AGP设计的初衷就是为了让图形数据越过带宽严重不足的PCI总线,直接和MCH连接进入系统的图形子系统。AGP使用了32位的数据总线以及频率达66MHz的双时钟技术,允许AGP在一个时钟周期(工作脉冲波的上升沿和下降沿)之内传输双向的数据,达到133M×4B/s=532MB/s的突发数据传输率。在数据的传输过程中,AGP采用了demultiplexing circuit多信号分离技术,并通过sideband address(边带寻址)提高随机内存访问的质量。在AGP的规范中,还确立了pipeline(流水线)的概念,大幅缩短了内存的信号等待时间,提高图形系统的工作效率。

在AGP从PCI总线上分离出来后,PCI总线的负荷大大减轻,但PCI总线依然要承担起南北桥之间的通信、普通的PCI设备、IDE、I/O(串口、并口、PS/2)和USB设备的通信。为了改善这种拥挤不堪的PCI总线架构,Intel、VIA和SiS用新型的高速连接方式取代了南北桥之间的PCI总线,分别让IDE、各种I/O和USB分别使用专用连接方式连接到南桥芯片。在这方面,各大芯片制造开发商是八仙过海各显神通,如Intel的HubLink连接技术;AMD的采用HyperTransport技术直接取代原有的133MB/sPCI总线;VIA的Via-Link以及SIS南北桥之间的MuTIOL技术。2001年前后推出的南北桥芯片组已经开始将磁盘驱动、USB、100/1000MB LAN 整合到南桥中--形式各异的总线分离技术导致了总线标准的极端混乱,各芯片组各自为政。在PCI总线上的众多问题逐步显露:IRQ 共享冲突,只能支持有限的10套设备同步时钟数据传输受到信号失真的限制,工作电压无法轻易降低,工作频率难以进一步,PCI总线已经接近了其性能的极限。另一方面,现代的多媒体电脑在大型的3D游戏、实时的视频采集、VOD视频点播、1000Mbps以太网、HD-TV的播放等方面的需求日益增大,即使从PCI总线中脱离出来,Raid系统、千兆以太网甚至AGP 8x也面临空前严峻的挑战。


PCI Express--PC总线的彻底革命

毫无疑问,PCI Express总线创新的概念给PC总线带来的革命是颠覆性的,受惠的不仅在显卡,千兆网、Raid系统、高清晰的视频采集卡……这些数据吞吐量巨大的设备也将会在PCI Express架构的速度与带宽下得到重生。PCI Express架构原生于Intel的3GIO(3dr Generation I/O)概念,并由PCI-SIG于2002年7月23日经过审核后正式公布,推出命名为PCI Express 1.0版本的规范,根据Roadmap,2006年该组织将会推出2.0的PCI Express规范。

在PCI Express规范中,主要的革新在于采用了彻底的串行模式代替了传统的设备之间的并行传输模式,在终端设备的上层取代了原始的Multi-Drop而添加了全新的Switch转换器单元,支持在不同的终端之间以及系统总线之间的直接串行连接而不需要向总线请求带宽,最低层的PCI Express传输初始的速度达到了2.5Gb/s 。在物理传输层的改进方面则采用了全新的分散式传输协议,在高速传输下的数据被经过充分的排序以及优化以确保传递到目标的完整性。在架构上,PCI Express采用了信道的串行模式,以Link为单位进行信道的计算,物理层支持X1-X32,在台式机上的应用,主要有用于取代目前AGP显卡的PCI Express X16以及用于取代目前CPI接口的PCI Express X1、X2,而针对服务器上的设备则有PCI Express X4、X8、X12。PCI Express架构的建立,相比起PCI总线具有更高的弹性以及更加合理地分配带宽。以x1带宽模式为例,每个通道只需4根线即可实现调整数据传输,发送和接收数据的信号线各一根,另外各一根独立的地线。实际上,在单通道PCIExpress总线接口插槽中是18针而不是4针引脚,其余的14针都是通过4根芯线相互组合得到的。在PCI Express的传输机构上,两个设备之间通过串行连接,分别以2组线为一个单位,原始的PCI Express连接为单通道双工模式,2线用于发送,2线用于接收的四线传输,在这种基本的PCI Express连接单元上包含两个低电压、分离驱动的信号:一个传送和一个接收。PCI Express被定义为7层的传输架构,Physical物理层是最底层最基本的传输层,主要负担起数据的拆分以及信道的分配作用,随后,以保证信号在PCI Express连接上顺利进行的Link连接层,会对信号排序以及加上CRC校验码,其中的流控制协议会在传输终点的缓存有空闲的时候才会将信号流发送给Transaction传输层进行数据的发送,避免了数据的重新审核,有效地节省了带宽。Transaction传输层主要是接受来自S/W软件层的读写要求,并向Link连接层发出数据申请。至于S/W以及Config/OS这两个最表面的软件操作层则由操作系统以及使用软件的操作,实现操作员和硬件之间的交流作用。

在PCI Express核心层技术中,物理传输层的革新对整个架构的传输速度以及带宽的提升起到最为关键的作用,针对此,我们就详细解释一下PCI Express体系中的物理传输层。

高达8GB/s的双向传输带宽:

PCI Express的物理传输层主要由Lane以及Link组成,Link由2个或以上的Lane组成,Lane由两条单项传输的线路构成,实现接收和发送的同时执行。在PCI Express规格中,以一个Lane信道实现的通信称为X1 Link,PCI Express X1则表明有1组Link,X1 Link在双向传输的时候速度为500MB/s,而PCI Express的最高规格X32则可以达到16GB/s的传输速度。就目前而言,应用规格最高的显卡PCI Express X16 传输速度为双向模式下的8GB/s,相当于普通PCI总线速度的60倍。在传输的过程中,被传输的数据首先会被Byte Stripping(字节分解),然后采用了可以避免电路之间的EMI以及Lane之间信号串扰问题的LFSR(Linear Freeback Shift Register)算法对字节数据进行加密,字节被分解之后,会经过8b/10b(8位/10位)编码转换成10位的数据,并将时钟频率直接嵌套到传输的数据当中,避免了传统PCI总线因为要进行独立时钟频率和数据信号的同步调节而引起的效率下降问题。接下来,10位的数据会经过并行-串行的转换,最后在驱动电路中经过为传输高带宽数据而设计Deemphasis(去加重频应复原)之后送往各条Lane输出。

在PCI Express中,每条Lane传输的数据为2.5Gbps,在经过8b/10b编码转换后,其实际的传输速度就是2.5Gbps/10=250MB/s。

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。严格的说,AGP不能称为总线,它与PCI总线不同,因为它是点对点连接,即连接控制芯片和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改而成,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系统主内存直接相连,避免了窄带宽的PCI总线形成的系统瓶颈,增加3D图形数据传输速度,同时在显存不足的情况下还可以调用系统主内存。所以它拥有很高的传输速率,这是PCI等总线无法与其相比拟的。

由于采用了数据读写的流水线操作减少了内存等待时间,数据传输速度有了很大提高;具有133MHz及更高的数据传输频率;地址信号与数据信号分离可提高随机内存访问的速度;采用并行操作允许在CPU访问系统RAM的同时AGP显示卡访问AGP内存;显示带宽也不与其它设备共享,从而进一步提高了系统性能。

AGP标准在使用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,数据传输速度达到了2.1GB/s。

AGP接口的发展经历了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 图形标准问世,分为1X和2X两种模式,数据传输带宽分别达到了266MB/s和533MB/s。这种图形接口规范是在66MHz PCI2.1规范基础上经过扩充和加强而形成的,其工作频率为66MHz,工作电压为3.3v,在一段时间内基本满足了显示设备与系统交换数据的需要。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,图形卡单位时间内所能处理的数据呈几何级数成倍增长,AGP 1.0 图形标准越来越难以满足技术的进步了,由此AGP 2.0便应运而生了。1998年5月份,AGP 2.0 规范正式发布,工作频率依然是66MHz,但工作电压降低到了1.5v,并且增加了4x模式,这样它的数据传输带宽达到了1066MB/sec,数据传输能力大大地增强了。

AGP Pro
AGP Pro接口与AGP 2.0同时推出,这是一种为了满足显示设备功耗日益加大的现实而研发的图形接口标准,应用该技术的图形接口主要的特点是比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)或者处理能力更强大的AGP显卡。这种标准其实是专为高端图形工作站而设计的,完全兼容AGP 4x规范,使得AGP 4x的显卡也可以插在这种插槽中正常使用。AGP Pro在原有AGP插槽的两侧进行延伸,提供额外的电能。它是用来增强,而不是取代现有AGP插槽的功能。根据所能提供能量的不同,可以把AGP Pro细分为AGP Pro110和AGP Pro50。在某些高档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,并增加了8x模式,这样它的数据传输带宽达到了2133MB/sec,数据传输能力相对于AGP 4X成倍增长,能较好的满足当前显示设备的带宽需求。

AGP接口的模式传输方式
不同AGP接口的模式传输方式不同。1X模式的AGP,工作频率达到了PCI总线的两倍—66MHz,传输带宽理论上可达到266MB/s。AGP 2X工作频率同样为66MHz,但是它使用了正负沿(一个时钟周期的上升沿和下降沿)触发的工作方式,在这种触发方式中在一个时钟周期的上升沿和下降沿各传送一次数据,从而使得一个工作周期先后被触发两次,使传输带宽达到了加倍的目的,而这种触发信号的工作频率为133MHz,这样AGP 2X的传输带宽就达到了266MB/s×2(触发次数)=533MB/s的高度。AGP 4X仍使用了这种信号触发方式,只是利用两个触发信号在每个时钟周期的下降沿分别引起两次触发,从而达到了在一个时钟周期中触发4次的目的,这样在理论上它就可以达到266MB/s×2(单信号触发次数)×2(信号个数)=1066MB/s的带宽了。在AGP 8X规范中,这种触发模式仍然使用,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,理论传输带宽将可达到266MB/s×4(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。需要说明的是由于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系统,AGP8X显卡仍旧在其上工作,但仅会以AGP4X模式工作,无法发挥AGP8X的优势。

各种显卡插槽规格

AGP 1.0标准:AGP1X、AGP2X

这两种插槽在外观是一样的。代表性产品:基于Intel 440BX、VIA 693..等芯片组的主板。这些主板上提供的都是AGP 2X插槽。这种插槽符合AGP 1.0标准,信号电压3.3V,提供3.3V电压,可以使用AGP1X、AGP2X、AGP4X、通用AGP4X、通用AGP8X接口的显卡。

AGP2.0 标准:AGP4X插槽,分通用AGP4X插槽和标准AGP4X插槽两种

通用AGP4X插槽:

通用AGP4X插槽,代表性产品是基于815、694、KT133-KT333芯片组的主板。这些主板上提供的都是通用AGP 4X插槽。这种插槽符合AGP 2.0标准,信号电压1.5V,插槽提供1.5V、3.3V电压。兼容性最好,可以使用所有AGP1X、AGP2X、AGP4X、AGP8X、通用AGP4X、通用AGP8X接口的显卡。

标准AGP4X插槽:

标准AGP4X插槽跟通用AGP4X插槽最主要的区别是在插槽的右端增加了一个防呆卡位,这样就使得较古老的AGP 1.0规范接口的显卡无法插进。

标准AGP4X插槽,代表性产品:基于845、850芯片组的主板。主板上提供的都是标准AGP 4X插槽,这种插槽符合AGP 2.0规范。信号电压1.5V,插槽提供1.5V电压,可以使用AGP4X、AGP8X、通用AGP4X、通用AGP8X接口的显卡,但不能使用AGP1.0规范的AGP1X、AGP2X接口的显卡。

AGP2.0标准:AGP Pro插槽

和AGP4X通用插槽相比,AGP Pro插槽最主要的区别是在插槽的左右两端加上了12V和3V的工作电压,等于一个AGP4X插槽加上两端,这种插槽主要针对高端绘图专用显卡而设计。可以使用AGP PRO、AGP1X、AGP2X、AGP4X、AGP8X、通用AGP4X、通用AGP8X接口的显卡。

AGP8X插槽:

AGP8X插槽的外观和标准AGP 4X插槽非常相似。代表性产品:基于848P、865PE、875、KT400及以上芯片组主板。主板上提供的都是AGP8X插槽,这种插槽符合AGP3.0标准。信号电压0.8V,插槽提供1.5V电压,可以使用AGP4X、AGP8X、通用AGP4X、通用AGP8X接口的显卡,但不能使用AGP1.0规范的AGP1X、AGP2X接口的显卡。

注意:由于AGP 8X接口显卡工作在AGP1X、AGP2X模式下已经没有意义,而且增加AGP1.0规范的电路只会增加显卡的成本,因此通用型AGP8X接口的显卡,只在期初现过极少量的生产供测试使用,后期的显卡全部都已经将AGP1.0规范的供电电路省略,制成标准型的AGP8X接口。市面上卖的显卡都是标准AGP 8X接口的。这类显卡都支持AGP 2.0,即AGP 4X。目前AGP显卡在主板中得到了广泛的应用。所谓AGP即Accelerated Graphics Port(图形加速端口)。这是一种与PCI总线迥然不同的图形接口,它完全独立于PCI总线,可以直接与主板控制芯片进行通讯,从而很好地解决了低带宽PCI接口造成的系统瓶颈问题。目前的插槽式显卡已经全面使用了AGP技术。

很多朋友都升级到了P4系统,但依然使用以前的AGP显卡,如TNT2 Vanta、Voodoo3等,结果造成主板北桥芯片等被烧毁的“惨剧”。到底是什么原因造成的呢?这是因为P4主板不能支持AGP2x显卡所致。要知道为何会不支持?还得从AGP显卡的规范说起。

AGP规范简述

1996年7月AGP 1.0规范问世,分为AGP 1x和AGP 2x两种模式,数据传输带宽分别为266MB/s和533MB/s,它们的工作电压为3.3V。1998年5月份,AGP 2.0规范正式发布,其工作频率仍为66MHz,但工作电压降低到了1.5V,并且增加了AGP 4x模式,这样它的数据传输带宽达到了1066MB/s,数据传输能力大大地增强了。1999年4月,AGP Pro规范推出,它包含有三个不同的版本:分别为AGP Pro 3.3V、AGP Pro 1.5V和AGP通用型。目前具备AGP Pro插槽的主板多采用AGP通用型插槽。AGP Pro的作用只有一个,就是满足AGP显卡对更高功率的供电需求。前不久VIA、SiS两家厂商又推出了支持AGP 8x(AGP 3.0规范)的主板,它的工作频率为266MHz,数据传输带宽高达2133MB/s,标准工作电压只有0.8V,支持它的主板接口只能向下兼容到1.5V标准,即在1.5V的电压下也可以正常运行,但在3.3V的电压下是绝对无法工作的。也就是说支持AGP 8x的主板最低只能兼容到AGP 4x的显卡,而AGP 2x显卡是不能用在这些主板上的,强行使用的话,将很有可能会导致主板或显卡烧毁!

图1 AGP 2x显卡的金手指部分通常为两组

辨别AGP模式

由于AGP 1x和AGP 8x分别属于已经淘汰和未普及的标准,所以真正需要我们进行分辨的也就是AGP 2x、AGP 4x以及AGP Pro三种规范。

显卡金手指的比较

那么我们该采用什么样的方法来对这三者进行分辨呢?通常采用的方法是观察它们的金手指。AGP 2x显卡的金手指分为两组(如图1),而AGP 4x显卡则是三组(如图2),但有的厂商也生产了有三组金手指的AGP 2x显卡,这是因为它们使用的是支持AGP 4x的PCB,可实际上还是AGP 2x的显卡。对于这些显卡来说,如果用上面的方法来判断的话,显然是会被误导的。

图1
图2 AGP 4x显卡的金手指部分是三组

AGP插槽的比较

如果比较一下AGP Pro、AGP 4x和AGP 2x插槽的接口,可以发现它们有很大的不同(如图3),后两者明显比AGP Pro短了许多。而AGP 2x与AGP 4x插槽相比,AGP 2x的中间位置多了一个阻断,这是AGP 2x插槽与AGP 4x插槽在外观上的惟一区别。
图2

图3三种不同AGP模式的比较

特殊引脚的比较

把显卡翻过来(显卡背面),从右边数第二根引脚,这根引脚决定了显卡的AGP模式。如果这根引脚没有连入显卡主回路内(如图4),那么此显卡肯定是AGP 2x,反之则是AGP 4x(如图5)。要是你觉得还不放心的话,可以用万用表测一下,只要这根金手指与地线是通路的,那么就是AGP 4x,否则为AGP 2x。这种方法基本适用于目前所有的显卡类型。

图3

图4引脚未连入显卡主回路内为AGP 2x

主板的支持状况

面对这么多的AGP规范,了解一下主板的支持状况是十分必要的。早期的VIA 693芯片组及Intel BX芯片组都支持AGP 2x规范,后来推出的i815系列(包括i815E、i815EP、815EP B-Step等)及VIA 694X等则可以同时支持AGP 2x和AGP 4x。当Intel推出P4平台后,新的平台所搭配的芯片组均以AGP 4x为标准。目前市场里的i845、i845D、i845E、i845G及i850、i850E芯片组,VIA P4X266、P4X266A芯片组,SiS的645、645DX芯片组等都只能支持AGP 4x,也就是说老的AGP 2x显卡不能用在这些主板上。而像采用i810、i845GL等集成有显卡的芯片组,由于不具备AGP插槽,所以不在我们的讨论范围之内。

图4
图5引脚连入显卡主回路内为AGP 4x
图5



(编辑:匡溥初)
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