PCI-Express als Grafikschnittstelle

Rechner-Strukturen Laborbei Herrn Prof. Dr. Risse

an der Hochschule Bremenvon Brünje Appelmann

PCI-Express als Grafikschnittstelle

• Bus-Systeme für Grafikkarten

• PCI-Express für Grafikkarten

• Dual-Grafikkarten-Systeme

• Fazit

Bus-Systeme für Grafikkarten

• ISA Industry Standard Architecture

• PCIPeripheral Component Interconnect

• AGPAccelerated Graphics Port

ISA-Bus

• Veröffentlicht: 1984

• Datenbusbreite: 16 bit

• Taktfrequenz: 8,33 MHz

• max. Transferrate: 16 MB/s

• Weiterentwicklung: VLB

(Vesa Local Bus) Erweiterung auf 32 bit

PCI-Bus

• Veröffentlicht: 1992

• Datenbusbreite: 32 bit

• Taktfrequenz: 33 MHz

• max. Transferrate: 132 MB/s

• Weiterentwicklung: Erweiterung

auf 64 bit mit 66MHz

AGP-Bus

• Veröffentlicht: 1997/ 2002 (8X)

• Datenbusbreite: 32 bit

• Taktfrequenz: 533MHz

• max. Transferrate: 2,1 GB/s

PCI-Express für Grafikkarten

• neue Technik: PCI-Express

• Schnittstelle: PCI-E x16

• Routing

• Spannungsversorgung

neue Technik: PCI-Express

• Veröffentlicht: 2004

• Versionen: x1 bis x16

• Datenbusbreite: x1 mit 2 Lanes bis

x16 mit 32 Lanes

• Taktfrequenz: 2,5 GHz

• max. Transferrate: gesamt 8 GB/s,

4 GB/s pro Richtung

Schnittstelle: PCI-E x16

• neuer Steckplatz

• x1 mit 36 Pins

• X16 mit 164 Pins

• Zum Vergleich

• PCI mit 124 Pins

• AGP mit 108 Pins

Routing

• Symmetrie des Leitungspaares einer Lane• Länge: 50,8 cm• Krümmungswinkel: < 45°

Spannungsversorgung

• Versorgungsspannung– nur 3,3 V und 12 V Leitung– generiert 5 V für digitale Monitore

• Verbrauchleistung:– max. 75 Watt– 150 Watt mit Netzteil

Dual-Grafikkarten-Systeme

• SLI von 3dfx

• SLI von NVIDIA

• Video Array

• Hardware Voraussetzung

SLI von 3dfx (I)

• Scan Line Interleave• von 1998 • PCI-Bus• 2x Voodoo 2 + 2D Grafikkarte• Flachband, Loop-Through-Kabel

SLI von 3dfx (II)

SLI von NVIDIA

• Scalable Link Interface• von 2004• PCI-Express• 2x Grafikkarten mit NVIDIA GeForce 6600 GT,

6800 GT oder 6800 Ultra Grafikprozessor• Brückenplatine oder Flachbandkabel • SFR• AFR

SFR

• Split Frame Rendering

AFR

• Alternate Frame Rendering

Video Array von Alienware

• 2004

• PCI-Express

• Software

• Video

Merger

Hub

Hardware Voraussetzung

• Allgemein

• für SLI von NVIDIA

• für den Video Array von Alienware

Voraussetzungen Allgemein

• Systemplatine:– 2x PCI-Express x16 Steckplätze– Chipsatz: NVIDIA nForce4 SLI

Intel i7525

• Netzteil: zusätzlich 3,3V, 5V, 12V und eine Masseleitung

Hardware für SLI

• 2x Grafikkarten mit GeForce 6600 GT, 6800 GT oder 6800 Ultra Grafikprozessor

• Brückenplatine oder Flachbandkabel

Hardware für den Video Array

• 2x beliebige Grafikkarten vom selben Hersteller • X2 Systemplatine von Ailenware • Video Merger Hub• Pass-Through-Kabel

Fazit

• PCI-Express wird AGP ablösen• SLI:

– Bis zu 90 % Steigerung– noch hoher Preis– noch nicht für alle Prozessoren

• nächste Spezifikation:– voraussichtlich Mitte 2005 – Taktfrequenz : 5 GHz– Transferrate: 16 GB/s, je 8 GB/s; mit x16