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PCI-Express als Grafikschnittstelle
Rechner-Strukturen Laborbei Herrn Prof. Dr. Risse
an der Hochschule Bremenvon Brünje Appelmann
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PCI-Express als Grafikschnittstelle
• Bus-Systeme für Grafikkarten
• PCI-Express für Grafikkarten
• Dual-Grafikkarten-Systeme
• Fazit
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Bus-Systeme für Grafikkarten
• ISA Industry Standard Architecture
• PCIPeripheral Component Interconnect
• AGPAccelerated Graphics Port
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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
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PCI-Bus
• Veröffentlicht: 1992
• Datenbusbreite: 32 bit
• Taktfrequenz: 33 MHz
• max. Transferrate: 132 MB/s
• Weiterentwicklung: Erweiterung
auf 64 bit mit 66MHz
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AGP-Bus
• Veröffentlicht: 1997/ 2002 (8X)
• Datenbusbreite: 32 bit
• Taktfrequenz: 533MHz
• max. Transferrate: 2,1 GB/s
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PCI-Express für Grafikkarten
• neue Technik: PCI-Express
• Schnittstelle: PCI-E x16
• Routing
• Spannungsversorgung
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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
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Schnittstelle: PCI-E x16
• neuer Steckplatz
• x1 mit 36 Pins
• X16 mit 164 Pins
• Zum Vergleich
• PCI mit 124 Pins
• AGP mit 108 Pins
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Routing
• Symmetrie des Leitungspaares einer Lane• Länge: 50,8 cm• Krümmungswinkel: < 45°
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Spannungsversorgung
• Versorgungsspannung– nur 3,3 V und 12 V Leitung– generiert 5 V für digitale Monitore
• Verbrauchleistung:– max. 75 Watt– 150 Watt mit Netzteil
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Dual-Grafikkarten-Systeme
• SLI von 3dfx
• SLI von NVIDIA
• Video Array
• Hardware Voraussetzung
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SLI von 3dfx (I)
• Scan Line Interleave• von 1998 • PCI-Bus• 2x Voodoo 2 + 2D Grafikkarte• Flachband, Loop-Through-Kabel
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SLI von 3dfx (II)
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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
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SFR
• Split Frame Rendering
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AFR
• Alternate Frame Rendering
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Video Array von Alienware
• 2004
• PCI-Express
• Software
• Video
Merger
Hub
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Hardware Voraussetzung
• Allgemein
• für SLI von NVIDIA
• für den Video Array von Alienware
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Voraussetzungen Allgemein
• Systemplatine:– 2x PCI-Express x16 Steckplätze– Chipsatz: NVIDIA nForce4 SLI
Intel i7525
• Netzteil: zusätzlich 3,3V, 5V, 12V und eine Masseleitung
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Hardware für SLI
• 2x Grafikkarten mit GeForce 6600 GT, 6800 GT oder 6800 Ultra Grafikprozessor
• Brückenplatine oder Flachbandkabel
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Hardware für den Video Array
• 2x beliebige Grafikkarten vom selben Hersteller • X2 Systemplatine von Ailenware • Video Merger Hub• Pass-Through-Kabel
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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