AGPAGPPCI-XPCI-XPCIePCIe

AGP – základné infoAGP – základné info

• Celý názov: Accelerated Graphics Port• Rok vydania štandardu: 1997• Výrobca: Intel• Dátová šírka: 32 bitov• Počet zariadení na slot: 1• Prenosová frekvencia: 66, 133, 266, 533 MHz• Prenos dát: paralelný• Interná• Nepodporuje hotswapping• Používa sa len na pripojenie grafických kariet

AGP - históriaAGP - história

• Objavila sa na doskách so Socket 7 Pentium alebo Slot1 Pentium II

• Niektoré prvé AGP karty používali grafický procesor postavený na prácu s PCI a boli len mostíkom prepojené na AGP zbernicu čo bol len marketingový ťah

• Podpora zo strany operačného systému bola zavedená od MS Windows 95 OEM Service Release 2

Výhody oproti PCIVýhody oproti PCI

• PCI bola zbernica so zdieľanou prenosovou kapacitou zatiaľ čo AGP bola navrhnutá pre prácu s 1 grafickou kartou, čím si mohla „vziať“ celú prenosovú kapacitu a zrýchliť tak prevádzku

• Pri AGP bola oddelená dátová a adresová časť zbernice (sideband addressing), čo umožnilo zrýchliť prácu tým, že nebolo potrebné prečítať všetky informácie, kým sa zbernica dostala k adrese

Výhody oproti PCIVýhody oproti PCI

• PCI karty boli pri načítavaní textúry nútené preniesť textúru z HDD do RAM, spracovať ju procesorom a potom dáta odoslať do framebuffera zatiaľ čo AGP používa tabuľku mapovania grafických adries (GART – Graphics Address Remapping Table), ktorá mapuje miesto v RAM priamo použiteľné AGP kartou pre prácu s grafickým obsahom

• Maximálna veľkosť grafickej pamäte dostupnej pre AGP sa volá AGP medzera (aperture)

Verzie AGPVerzie AGP

• AGP 1x – 32 bitový kanál pracujúci na frekvencii 66 MHz umožňuje prenášať dáta rýchlosťou 266 MB/s pri napätiach 3.3V

• AGP 2x – 32 bitový kanál pracujúci na efektívnej frekvencii 133 MHz umožňuje prenášať dáta rýchlosťou 533 MB/s

• AGP 4x – 32 bitový kanál pracujúci na frekvencii 266 MHz umožňuje prenášať dáta rýchlosťou 1066 MB/s pri napätiach 1.5V

• AGP 8x – 32 bitový kanál pracujúci na frekvencii 533 MHz umožňuje prenášať dáta rýchlosťou 2133 MB/s pri napätiach 0.8V

AGP konektoryAGP konektory

• AGP karty sú spätne (staršie karty idú v nových slotoch) aj dopredne (budú ignorovať výhody novších štandardov) kompatibilné v rámci určitých limitov.

• 1.5 V karty nesmú ísť do 3.3 V slotu a naopak, zatiaľ čo "Univerzálny" slot akceptuje oba typy kariet.

• AGP Pro karty (používané v CAD prostrediach) nepasujú do štandardných AGP slotov ale štandardné AGP karty budú fungovať v AGP Pro slote.

AGP - súčasnosťAGP - súčasnosť

• V roku 2008 sa už AGP sloty prestali využívať na nových matičných doskách a nové chipsety AGP zbernicu už ani nepodporujú.

• Začali sa využívať grafické karty pre zbernicu PCIe, ktorá umožňuje dosahovať vyššie dátové prenosy a používať novšie zariadenia

• Na niektorých doskách sa nachádza mostík umožňujúci konverziu signálov medzi AGP a PCIe, čo sa ale odráža na ich cene, pretože tento mostík je neštandardným zariadením.

PCI-X – základné infoPCI-X – základné info

• Celý názov: Pheripheral Component Interconnect Extended

• Rok vydania štandardu: 1998• Výrobca: IBM, HP, Compaq• Dátová šírka: 64 bitov• Počet zariadení na slot: 1• Prenosová frekvencia: 66, 133, 266, 533 MHz• Prenos dát: paralelný• Interná• Nepodporuje hotswapping• Zrýchlená a rozšírená verzia štandardného PCI

PCI-X - históriaPCI-X - história

• Bola navrhnutá pre servery aby:– Sa zvýšil výkon zariadení s vysokou

prenosovou rýchlosťou (Gigabitové karty, optické sieťové karty a UltraSCSI karty)

– Umožnila procesorom spájanie do clusterov

– Sa pokúsila ustanoviť nové rozšírenia štandardnej PCI zbernice

PCI-X – technická PCI-X – technická špecifikáciašpecifikácia

• Dátový kanál sa rozšíril na 64 bitov pri prenosovej frekvencii 66 MHz

• PCI-X je spätne kompatibilná so štandardom PCI2.x a neskorším, to znamená, že PCI-X karta môže byť zasunutá do PCI slotu ak jej v tom nebráni napäťový kľúč alebo iné obvody

• Štandard definuje komunikačné napätie 3.3V

• Konektor má 184 pinov

PCI-X verziePCI-X verzie

• Karty– 66 MHz (PCI-X 1.0) – 532 MB/s– 100 MHz (využívané v 133 MHz slotoch na

niektorých serveroch)– 133 MHz (PCI-X 1.0) – 1.06 GB/s– 266 MHz (PCI-X 2.0) – 2.15 GB/s– 533 MHz (PCI-X 2.0) – 4.30 GB/s

• Sloty– 66 MHz (staršie servery) – 133 MHz (najrozšírenejšia v nových serveroch) – 266 MHz (ojedinelá, nahradená PCIe) – 533 MHz (ojedinelá, nahradená PCIe)

PCIe – základné infoPCIe – základné info

• Celý názov: Pheripheral Component Interconnect Express

• Rok vydania štandardu: 2004• Výrobca: Intel• Dátová šírka: 1 bit• Počet zariadení na slot: 1• Prenosová kapacita: do 8GB/s (PCIe v1.1, x32)• Prenos dát: sériový• Interná• Podporuje hotswapping (závisí na formfaktore)• Využíva sa aj v ExpresCard v laptopoch

PCIe - prehľadPCIe - prehľad

• PCIe spojenie je postavené na páre sériových, jednosmerných (čo sa týka smeru prenosu dát) point-to-point spojeniach známych ako dráhy

• Tým sa líši od klasickej PCI zbernice, ktorá je paralelná (32 alebo 64b)

• V štandarde 1.1 (súčasný) má každá dráha prenosovú kapacitu 250MB/s v každom smere

• Každý PCIe slot môže obsahovať 1,2,4,8, 16 alebo 32 dráh medzi matičnou doskou a rozširujúcou kartou (označujú sa s prefixom x – napr. x1, x2, x16, ...)

PCIe - komunikáciaPCIe - komunikácia

• PCIe používa vrstvový protokol skladajúci sa z troch vrstiev:– Transakčnej (Transaction Layer)– Spojovej (Data Link Layer)– Fyzickej (Physical Layer)

PCIe – fyzická vrstvaPCIe – fyzická vrstva

• Používa napájacie napätia do 2.5V• Každá dráha je tvorená 4 vodičmi

(dva tam a dva späť pričom jeden je zem a druhý je signál)

• Karty pre určitý počet dráh môžu byť použité v slote pre daný alebo vyšší počet dráh

PCIe – fyzická vrstvaPCIe – fyzická vrstva

• PCIe slot nemusí mať pripojené všetky dráhy, na ktoré je stavaný

• PCIe štandard zabezpečí dohodnutie maximálnej možnej rýchlosti, ktorú podporuje slot alebo karta

• Všetky správy vrátane riadiacich a prerušení sa posielajú po dátovej linke

• Hodinový signál je zlúčený s dátovým

PCIe – spojová vrstvaPCIe – spojová vrstva

• Spojová vrstva má zabezpečiť označenie paketov generovaných transakčnou vrstvou, kontrolu dát pomocou 32 bitového CRC a potvrdzovací protokol

• Potvrdzovanie prebieha na základe signálov ACK ak bol prenos úspešný, pričom v potvrdzovacom pakete je uvedené číslo očakávaného ďalšieho paketu alebo NAK ak bol prenos neúspešný (chyba CRC) alebo vypršal čas doručenia paketu (timeout)

PCIe - Transakčná vrstvaPCIe - Transakčná vrstva

• Zabezpečuje oddelené transakcie – po linke sa môžu prenášať iné dáta zatiaľ čo odpovedajúce zariadenie pripravuje dáta pre odpoveď

• Používa riadenie toku založené na kreditoch

PCIe – Kreditný systémPCIe – Kreditný systém

• Zariadenia si vymenia počet kreditov (možných prijatých paketov) pre každý buffer

• Vysielajúce zariadenie odosiela pakety a postupne odrátava kredit pričom nesmie pri vysielaní prekročiť naučený kreditný limit

• Prijímajúce zariadenie po úspešnom spracovaní dát pošle späť kredity vysielajúcemu, čo mu umožní znova odosielať pakety a pokračovať v komunikácii

PCIe v2.0PCIe v2.0

• Štandard verzie 2.0 zdvojnásobuje možnú kapacitu linky na dvojnásobok, teda 500MB/s

• Je spätne kompatibilný a teda PCIe 2.0 kartu je možné používať v slote PCIe 1.1 alebo 1.0

• Na rok 2010 sa pripravuje štandard PCIe v3.0, ktorý posunie transfer do oblasti 1GB/s