Содержание
- 2. Отличительные особенности шины AGP от PCI: работа на тактовой частоте 66 МГц; устранена мультиплексированность линий адреса
- 3. Пропускная способность шины: 1х – 266 Мб/с; 2х – 532 Мб/с; 4х – 1064 Мб/с; 8х
- 4. Структурная схема взаимодействия AGP карты и компьютера
- 5. AGP AGP (от англ. Accelerated Graphics Port, ускоренный графический порт) — разработанная в 1997 году компанией
- 6. Техниеская характеристика шины AGP основан на шине PCIAGP основан на шине PCI, но разработан специально для
- 7. Если определить кратко, что такое AGP, то это - прямым соединением между графической подсистемой и системной
- 8. AGP соединяет графическую подсистему с блоком управления системной памятью, разделяя этот доступ к памяти с центральным
- 9. Очередь запросов Передача данных из основной памяти в видеопамять карты осуществляется в два этапа, сначала передаётся
- 10. В шине AGP посылаются несколько адресов и несколько данных одно за другим, благодаря чему имеется возможность
- 11. Стандарты шины AGP Для шины AGP существует несколько стандартов: 1X, 2X, 4X, Pro, 8X. Большинство карт
- 12. Шина AGP 1.0 Компьютеры, оснащенные AGP, и графические акселераторы впервые поступили в продажу в августе 1997
- 13. Шина AGP 2.0 В декабре 1997 года фирма Intel выпустила предварительную версию стандарта AGP 2.0, а
- 14. AGP 4x В 1998 году вышла вторая версия (спецификация AGP 2.0) — AGP 4x, которая могла
- 15. Шина AGP Pro В июле 1998 года Intel выпустила версию 0.9 спецификации на AGP Pro, существенно
- 16. Шина AGP 8X В ноябре 2000 года Intel выпустила предварительную версию (draft) следующего варианта AGP шины
- 17. Доступ к памяти DMA — доступ к памяти, в этом режиме основной памятью считается встроенная видеопамять
- 19. Электрический интерфейс
- 20. Шина PCI Express PCI Express или PCIe или PCI-E — компьютерная шина, использующая программную модель шины
- 21. История развития PCI-Exp PCI Express, или PCIe, или PCI-E (также известная как 3GIO for 3rd Generation
- 22. История развития PCI-Exp PCI Express 2.0 В дальнейшем группа PCI-SIG, которая занимается разработкой соответствующих стандартов, представила
- 23. История развития PCI-Exp PCI Express 2.0 Хотя основное нововведение в PCI Express 2.0 — это удвоенная
- 24. История развития PCI-Exp PCI Express 3.0 В ноябре 2010 года были утверждены спецификации версии PCI Express
- 25. Виды разъемов PCI-EXpress Линии PCI-Express PCI Express построен на принципах симплексной технологии, а это означает, что
- 26. Виды разъемов PCI-EXpress Линии PCI-Express Использование подобного подхода имеет следующие преимущества: карта PCI Express помещается и
- 27. Виды разъемов PCI-EXpress Линии PCI-Express PCI Express пересылает всю управляющую информацию, включая прерывания, через те же
- 28. Виды разъемов PCI-EXpress Extented PCI-Express Логическим дополнением базовой спецификации 2.0 стало утверждение месяцем позже спецификации внешней
- 29. Виды разъемов PCI-EXpress mini PCI-Express Карты PCI Express также доступны в форм-факторе mini-PCIe. Это форм-фактор, специально
- 30. Виды разъемов PCI-EXpress Mobile PCI Express Module (MXM) Мобильный модуль на шине PCI Express (от англ.
- 31. Одна магистральная линия шины PCI Express
- 32. Новые возможности спецификации PCI Express Base 2.0 динамическое управление скоростью соединения; механизм уведомления программного обеспечения (ОС,
- 33. Структура интерфейса PCI Express
- 34. Физический уровень шины
- 35. Преобразование данных на физическом уровне передача приём
- 36. Организация шины PCI Express при наличии нескольких магистральных линий передачи
- 37. Обработка данных
- 38. Схемы использования шин и устройств PCI Express в компьютере Обобщённая Реальная
- 39. Электрический интерфейс
- 40. Цоколёвка слотов PCI Express x1 и x4
- 42. Скачать презентацию
Слайд 2Отличительные особенности шины
AGP от PCI:
работа на тактовой частоте 66 МГц;
устранена мультиплексированность
Отличительные особенности шины
AGP от PCI:
работа на тактовой частоте 66 МГц;
устранена мультиплексированность
шина способна передавать два (AGP 2x), четыре (AGP 4x) или восемь (AGP 8x) блоков данных за один цикл;
введены режимы работы с памятью DMA и DME;
разделены запросы на операцию и передачу данных;
введена конвейеризация операций чтения/записи, что позволяет устранить влияние задержек в модулях памяти на скорость выполнения операции.
Слайд 3Пропускная способность шины:
1х – 266 Мб/с;
2х – 532 Мб/с;
4х – 1064 Мб/с;
8х
Пропускная способность шины:
1х – 266 Мб/с;
2х – 532 Мб/с;
4х – 1064 Мб/с;
8х
AGP 1.0
AGP 2.0
Слайд 4Структурная схема взаимодействия AGP карты и компьютера
Структурная схема взаимодействия AGP карты и компьютера
Слайд 5AGP
AGP (от англ. Accelerated Graphics Port, ускоренный графический порт) — разработанная в 1997
AGP
AGP (от англ. Accelerated Graphics Port, ускоренный графический порт) — разработанная в 1997
Основной задачей разработчиков было увеличение производительности и уменьшение стоимости видеокарты, за счёт уменьшения количества встроенной видеопамяти. По замыслу Intel большие объёмы видеопамяти для AGP-карт были бы не нужны, поскольку технология предусматривала высокоскоростной доступ к общей памяти.
Слайд 6Техниеская характеристика шины
AGP основан на шине PCIAGP основан на шине PCI, но разработан специально
Техниеская характеристика шины
AGP основан на шине PCIAGP основан на шине PCI, но разработан специально
Слайд 7Если определить кратко, что такое AGP, то это - прямым соединением между
Если определить кратко, что такое AGP, то это - прямым соединением между
Слайд 8AGP соединяет графическую подсистему с блоком управления системной памятью, разделяя этот доступ
AGP соединяет графическую подсистему с блоком управления системной памятью, разделяя этот доступ
Увеличение скорости обеспечивается следующими тремя факторами:
Конвейеризацией операций обращения к памяти.
Сдвоенными передачами данных.
Демультиплексированием шин адреса и данных.
Через AGP можно подключить только один тип устройств - это графическая плата. Графические системы, встроенные в материнскую плату и использующие AGP не могут быть улучшены.
Oтличия от шины PCI:
работа на тактовой частоте 66 МГц;
увеличенная пропускная способность (до 266 Мб/с, тогда как PCI шина имеет скорость передачи данных только 133 Мб/с);
режим работы с памятью DMA и DME;
разделение запросов на операцию и передачу данных;
возможность использования видеокарт с большим энергопотреблением, нежели PCI
Слайд 9Очередь запросов
Передача данных из основной памяти в видеопамять карты осуществляется в два
Очередь запросов
Передача данных из основной памяти в видеопамять карты осуществляется в два
Слайд 10В шине AGP посылаются несколько адресов и несколько данных одно за другим,
В шине AGP посылаются несколько адресов и несколько данных одно за другим,
Слайд 11Стандарты шины AGP
Для шины AGP существует несколько стандартов:
1X,
2X,
4X,
Pro,
8X.
Большинство карт работает со стандартом
Стандарты шины AGP
Для шины AGP существует несколько стандартов:
1X,
2X,
4X,
Pro,
8X.
Большинство карт работает со стандартом
Слайд 12Шина AGP 1.0
Компьютеры, оснащенные AGP, и графические акселераторы впервые поступили в продажу
Шина AGP 1.0
Компьютеры, оснащенные AGP, и графические акселераторы впервые поступили в продажу
За основу интерфейса AGP 1.0 была взята шина PCIЗа основу интерфейса AGP 1.0 была взята шина PCI 2.1, а точнее, ее вариант PCI 32/66 - 32х разрядная шина с частотой работы 66 МГц.
Шина AGP 1.0 имеет два основных режима работы: Execute и DMA.
DMA (Direct Memory Access) — доступ к памяти, в этом режиме основной памятью считается встроенная видеопамять на карте, текстуры копируются туда перед использованием из системной памяти компьютера. Этот режим работы не был новым, по тому же принципу работают звуковые карты, некоторые контроллеры и т. п.
В режиме DMA основной памятью является память карты. Текстуры хранятся в системной памяти, но перед использованием (тот самый execute) копируются в локальную память карты. Таким образом, AGP действует в качестве "тыловой структуры", обеспечивающей своевременную доставку текстур в локальную память. Обмен ведется большими последовательными пакетами.
В режиме Execute локальная и системная память для видеокарты логически равноправны. Текстуры не копируются в локальную память, а выбираются непосредственно из системной. Таким образом, приходится выбирать из памяти относительно малые случайно расположенные куски. Поскольку системная память выделяется динамически, блоками по 4К, в этом режиме для обеспечения приемлемого быстродействия предусмотрен механизм, отображающий последовательные адреса на реальные адреса 4-х килобайтных блоков в системной памяти. Эта задача выполняется с использованием специальной таблицы (Graphic Address Re-mapping Table или GART – графическая таблица переадресации адресов), расположенной в памяти.
При этом адреса, не попадающие в диапазон GART (GART range), не изменяются и непосредственно отображаются на системную память или область памяти устройства (device specific range).
Шина AGP полностью поддерживает операции шины PCIШина AGP полностью поддерживает операции шины PCI, поэтому AGP-траффик может представлять из себя смесь чередующихся AGP и PCI операций чтения/записи. Операции шины AGP являются раздельными (split). Это означает, что запрос на проведение операции отделен от собственно пересылки данных.
Слайд 13Шина AGP 2.0
В декабре 1997 года фирма Intel выпустила предварительную версию стандарта
Шина AGP 2.0
В декабре 1997 года фирма Intel выпустила предварительную версию стандарта
Основные отличия от предыдущей версии:
Скорость передачи может быть увеличена еще в два раза по сравнению с 1.0 - и достигать значения 1064 Mб/c.
Могло пересылаться уже 4 блока за один такт.
Пропускная способность около 1 ГБ/с.
Добавлен механизм "быстрой записи" Fast Write (FW). Основная идея - запись данных/команд управления непосредственно в AGP устройство, минуя промежуточное хранение данных в основной памяти. Для устранения возможных ошибок в стандарт на шину введен новый сигнал WBF# (Write Buffer Full - буфер записи полон). Если сигнал активен, то режим FW невозможен.
Первые видеокарты, поддерживающие версию 2.0, появились в конце апреля 1999 года.
Слайд 14AGP 4x
В 1998 году вышла вторая версия (спецификация AGP 2.0) — AGP 4x, которая могла пересылать
AGP 4x
В 1998 году вышла вторая версия (спецификация AGP 2.0) — AGP 4x, которая могла пересылать
Слайд 15Шина AGP Pro
В июле 1998 года Intel выпустила версию 0.9 спецификации на
Шина AGP Pro
В июле 1998 года Intel выпустила версию 0.9 спецификации на
Новый стандарт не видоизменяет шину AGP. Основное направление - увеличение энергоснабжения графических карт. С этой целью в разъем AGP Pro добавлены новые линии питания. Краткая суть отличий в следующем:
Изменен разъем AGP - добавлены выводы по краям существующего разъема для подключения дополнительных цепей питания 12V и 3.3V
AGP Pro предназначена только для систем с ATX форм-фактором. Установка плат AGP Pro в NLX системы не предусмотрена (слишком велик размер платы в AGP Pro).
Поскольку карте AGP Pro разрешено потребление до 110 Вт, высота элементов на плате (с учетом возможных элементов охлаждения) может достигать 55 мм, поэтому два соседних слота PCI должны оставаться свободными. Кроме этого, два соседних слота PCI могут использоваться платой AGP Pro для своих целей.
Слайд 16Шина AGP 8X
В ноябре 2000 года Intel выпустила предварительную версию (draft) следующего
Шина AGP 8X
В ноябре 2000 года Intel выпустила предварительную версию (draft) следующего
Понижение уровня напряжений сигналов на шине;
Циклы калибровки;
Динамическая инверсия шины;
Поддержка изохронного режима передачи
данных;
Поддержка нескольких AGP 8X портов (ранее
был возможен только один порт;
Новые регистры конфигурации для 8Х шины;
Слайд 17Доступ к памяти
DMA — доступ к памяти, в этом режиме основной памятью считается
Доступ к памяти
DMA — доступ к памяти, в этом режиме основной памятью считается
DME — в этом режиме основная и видеопамять находятся как бы в общем адресном пространстве. Общее пространство эмулируется с помощью таблицы отображения адресов блоками по 4 Кб. Таким образом копировать данные из основной памяти в видеопамять уже не требуется, этот процесс называют AGP-текстурированием.
Слайд 19Электрический интерфейс
Электрический интерфейс
Слайд 20Шина PCI Express
PCI Express или PCIe или PCI-E — компьютерная шина,
Шина PCI Express
PCI Express или PCIe или PCI-E — компьютерная шина,
Слайд 21История развития PCI-Exp
PCI Express, или PCIe, или PCI-E (также известная как 3GIO
История развития PCI-Exp
PCI Express, или PCIe, или PCI-E (также известная как 3GIO
Разработка стандарта PCI Express была начата фирмой Intel после отказа от шины InfiniBand. Официально первая базовая спецификация PCI Express появилась в июле 2002 года. Развитием стандарта PCI Express занимается организация PCI Special Interest Group.
Поскольку информации о первых спецификациях PCI-Express 1.x было мало, а реализация вовсе была редкостью на некоторых старых платах c Soket 478 некоторые были гибридны c AGP x8 и PCI-Express 1.0 начнем с PCI-Express 2.0
Слайд 22История развития PCI-Exp
PCI Express 2.0
В дальнейшем группа PCI-SIG, которая занимается разработкой соответствующих
История развития PCI-Exp
PCI Express 2.0
В дальнейшем группа PCI-SIG, которая занимается разработкой соответствующих
Спецификация PCIe 2.0 поддерживает скорости передачи как 2,5 Гбит/с, так и 5 Гбит/с, это сделано для обеспечения обратной совместимости с существующими решениями PCIe 1.0 и 1.1. Обратная совместимость PCI Express 2.0 позволяет использовать устаревшие решения с 2,5 Гбит/с в слотах 5,0 Гбит/с, которые просто будут в таком случае работать на меньшей скорости. А устройства, разработанные по спецификациям версии 2.0, могут поддерживать скорости 2,5 Гбит/с и/или 5 Гбит/с.
Слайд 23История развития PCI-Exp
PCI Express 2.0
Хотя основное нововведение в PCI Express 2.0 —
История развития PCI-Exp
PCI Express 2.0
Хотя основное нововведение в PCI Express 2.0 —
Видеокарты и системные платы с поддержкой PCI Express 2.0 появились в широкой продаже уже в 2007 году, а теперь на рынке других и не встретить. Оба основных производителя видеочипов, AMD и NVIDIA, выпустили новые линейки GPU и видеокарт на их основе, поддерживающие увеличенную пропускную способность второй версии PCI Express и пользующиеся новыми возможностями по электрическому питанию для карт расширения. Все они обратно совместимы с системными платами, имеющими на борту слоты PCI Express 1.x, хотя в некоторых редких случаях наблюдается несовместимость, так что нужно быть осторожным.
Слайд 24История развития PCI-Exp
PCI Express 3.0
В ноябре 2010 года были утверждены спецификации версии
История развития PCI-Exp
PCI Express 3.0
В ноябре 2010 года были утверждены спецификации версии
Компания MSI стала первым в мире производителем, выпустившим материнскую плату с поддержкой стандарта PCI Express 3.0.
Слайд 25Виды разъемов PCI-EXpress
Линии PCI-Express
PCI Express построен на принципах симплексной технологии, а это
Виды разъемов PCI-EXpress
Линии PCI-Express
PCI Express построен на принципах симплексной технологии, а это
На шине PCI Express всегда задействовано максимальное количество lane'ов, доступных как для карты, так и для слота. Однако это не позволяет устройству работать в слоте, предназначенном для карт с меньшей пропускной способностью шины PCI Express (например, карта x4 физически не поместится в слот x1, несмотря на то, что она могла бы работать в слоте x4 с использованием только одного lane).
Слайд 26Виды разъемов PCI-EXpress
Линии PCI-Express
Использование подобного подхода имеет следующие преимущества:
карта PCI Express помещается
Виды разъемов PCI-EXpress
Линии PCI-Express
Использование подобного подхода имеет следующие преимущества:
карта PCI Express помещается
слот большего физического размера может использовать не все lane'ы (например, к слоту x16 можно подвести линии передачи информации, соответствующие x1 или x8, и всё это будет нормально
функционировать; однако, при этом необходимо подключить все линии «питание» и «земля», необходимые для слота x16);
горячая замена карт;
гарантированная полоса пропускания;
управление энергопотреблением;
контроль целостности передаваемых данных.
Слайд 27Виды разъемов PCI-EXpress
Линии PCI-Express
PCI Express пересылает всю управляющую информацию, включая прерывания, через
Виды разъемов PCI-EXpress
Линии PCI-Express
PCI Express пересылает всю управляющую информацию, включая прерывания, через
Во всех высокоскоростных последовательных протоколах (например, Ethernet), информация о синхронизации должна быть встроена в передаваемый сигнал. На физическом уровне, PCI Express использует ставший общепринятым метод кодирования 8В/10В (8 бит данных заменяются на 10 бит, передаваемых по каналу, таким образом 20% передаваемого по каналу трафика является избыточными), что позволяет поднять помехозащищённость.
Шины PCI-Exp с x32 до x1
Шина PCI-Exp x32 не получила большого распространения на многих материнских платах из за ограничения линий чипсета которых часто от 20 до 40штук
Слайд 28Виды разъемов PCI-EXpress
Extented PCI-Express
Логическим дополнением базовой спецификации 2.0 стало утверждение месяцем позже
Виды разъемов PCI-EXpress
Extented PCI-Express
Логическим дополнением базовой спецификации 2.0 стало утверждение месяцем позже
Регламентируются конструкция и маркировка соединительных
разъемов, механические и электрические характеристики медных
кабелей. Предусматривается объединение линий шины PCI Express в группы по 1, 4, 8 и 16 (PCI-E x1, x4, x8, x16).
Чем больше линий, тем соответственно больше контактов (18 для х1, 38 для х4, 68 для х8 и 136 для х16), тем сложнее и шире соответствующие разъемы и кабели (см. рисунок). Новая спецификация совместима с PCI-E 1.1 и поддерживает максимальную производительность 2,5 Гбит/сек на линию, что, например, должно обеспечить скорость передачи данных 4 Гбайт/сек по кабелю x8 (суммарно в обе стороны). При этом длина кабеля не должна превышать 10 метров.
Кабели линий шин от x1 до x16:
Слайд 29Виды разъемов PCI-EXpress
mini PCI-Express
Карты PCI Express также доступны в форм-факторе mini-PCIe. Это
Виды разъемов PCI-EXpress
mini PCI-Express
Карты PCI Express также доступны в форм-факторе mini-PCIe. Это
Слайд 30Виды разъемов PCI-EXpress
Mobile PCI Express Module (MXM)
Мобильный модуль на шине PCI Express
Виды разъемов PCI-EXpress
Mobile PCI Express Module (MXM)
Мобильный модуль на шине PCI Express
Слайд 31Одна магистральная линия шины PCI Express
Одна магистральная линия шины PCI Express
Слайд 32Новые возможности спецификации PCI Express Base 2.0
динамическое управление скоростью соединения;
механизм уведомления
Новые возможности спецификации PCI Express Base 2.0
динамическое управление скоростью соединения;
механизм уведомления
расширение структуры, хранящей информацию о возможностях устройства, которое позволит лучше управлять устройствами, слотами и соединениями;
службы управления доступом;
контроль истечения времени ожидания событий;
механизм сброса на уровне отдельных функций многофункционального устройства;
новый порог энергопотребления устройств, устанавливаемых в слот.
Слайд 33Структура интерфейса PCI Express
Структура интерфейса PCI Express
Слайд 34Физический уровень шины
Физический уровень шины
Слайд 35Преобразование данных на физическом уровне
передача
приём
Преобразование данных на физическом уровне
передача
приём
Слайд 36Организация шины PCI Express при наличии нескольких магистральных линий передачи
Организация шины PCI Express при наличии нескольких магистральных линий передачи
Слайд 37Обработка данных
Обработка данных
Слайд 38Схемы использования шин и устройств PCI Express в компьютере
Обобщённая
Реальная
Схемы использования шин и устройств PCI Express в компьютере
Обобщённая
Реальная
Слайд 39Электрический интерфейс
Электрический интерфейс
Слайд 40Цоколёвка слотов
PCI Express x1 и x4
Цоколёвка слотов
PCI Express x1 и x4