主板顯卡接口說明

主板顯卡接口說明

接口類型是指顯卡與主板連接所采用的接口種類。顯卡的接口決定著顯卡與系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畲髱?，也就是瞬間所能傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)量。不同的接口決定著主板是否能夠使用此顯卡，只有在主板上有相應(yīng)接口的情況下，顯卡才能使用，并且不同的接口能為顯卡帶來不同的性能。

目前各種3D游戲和軟件對顯卡的要求越來越高，主板和顯卡之間需要交換的數(shù)據(jù)量也越來越大，過去的插槽早已不能滿足這樣大量的數(shù)據(jù)交換，因此通常主板上都帶有專門插顯卡的插槽。假如顯卡插槽的傳輸速度不能滿足顯卡的需求，顯卡的性能就會受到巨大的限制，再好的顯卡也無法發(fā)揮。顯卡發(fā)展至今主要出現(xiàn)過ISA、PCI、AGP、PCI?Express等幾種接口，所能提供的數(shù)據(jù)帶寬依次增加。其中2004年推出的PCI?Express接口已經(jīng)成為主流，以解決顯卡與系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i問題，而ISA、PCI接口的顯卡已經(jīng)基本被淘汰。

另外說到顯卡插槽，有一種情況需要說明，就是有些主板受芯片組的限制，本身無法帶有專門的顯卡接口，比如AGP或者PCI?Express接口。但是主板廠商通過特殊方式，在主板上做了相應(yīng)的顯卡插槽，可以連接相應(yīng)接口的顯卡，不過這種插槽實(shí)際遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法達(dá)到應(yīng)有的速度，只能算比沒有略好一些，典型的例子就是下邊提到的AGI、AGU插槽。什么樣的主板會出現(xiàn)這種情況呢？首先一般是使用集成了顯卡的芯片組的主板才會有這種情況，例如使用了845GL的主板；而沒有集成顯卡的主板幾乎不會有這種情況，只有極個別例外，例如使用VIA?PT880?Pro芯片組的主板如果帶有PCI?Express插槽，那么速度只能是4X，而不是應(yīng)有的16X。而對于集成了顯卡的主板，其顯卡插槽是否名副其實(shí)，主要看芯片組的支持，其中非Intel芯片組很少有這種情況，具體可以通過下邊的連接查看各個芯片組的文檔。

PCI接口
PCI是Peripheral?Component?Interconnect（外設(shè)部件互連標(biāo)準(zhǔn)）的縮寫，它是目前個人電腦中使用最為廣泛的接口，幾乎所有的主板產(chǎn)品上都帶有這種插槽。PCI插槽也是主板帶有最多數(shù)量的插槽類型，在目前流行的臺式機(jī)主板上，ATX結(jié)構(gòu)的主板一般帶有5～6個PCI插槽，而小一點(diǎn)的MATX主板也都帶有2～3個PCI插槽，可見其應(yīng)用的廣泛性。

　　PCI是由Intel公司1991年推出的一種局部總線。從結(jié)構(gòu)上看，PCI是在CPU和原來的系統(tǒng)總線之間插入的一級總線，具體由一個橋接電路實(shí)現(xiàn)對這一層的管理，并實(shí)現(xiàn)上下之間的接口以協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)的傳送。管理器提供了信號緩沖，使之能支持10種外設(shè)，并能在高時鐘頻率下保持高性能，它為顯卡，聲卡，網(wǎng)卡，MODEM等設(shè)備提供了連接接口，它的工作頻率為33MHz/66MHz。

　　最早提出的PCI?總線工作在33MHz?頻率之下，傳輸帶寬達(dá)到了133MB/s(33MHz?X?32bit/8)，基本上滿足了當(dāng)時處理器的發(fā)展需要。隨著對更高性能的要求，1993年又提出了64bit?的PCI?總線，后來又提出把PCI?總線的頻率提升到66MHz?。目前廣泛采用的是32-bit、33MHz?的PCI?總線，64bit的PCI插槽更多是應(yīng)用于服務(wù)器產(chǎn)品。

　　由于PCI?總線只有133MB/s?的帶寬，對聲卡、網(wǎng)卡、視頻卡等絕大多數(shù)輸入/輸出設(shè)備顯得綽綽有余，但對性能日益強(qiáng)大的顯卡則無法滿足其需求。目前PCI接口的顯卡已經(jīng)不多見了，只有較老的PC上才有，廠商也很少推出此類接口的產(chǎn)品。當(dāng)然，很多服務(wù)器不需要顯卡性能好，因此使用古老的PCI顯卡。通常只有一些完全不帶有顯卡專用插槽（例如AGP或者PCI?Express）的主板上才考慮使用PCI顯卡，例如為了升級845GL主板。PCI顯卡性能受到極大限制，并且由于數(shù)量稀少，因此價格也并不便宜，只有在不得已的情況才考慮使用PCI顯卡。

AGP接口
AGP（Accelerate?Graphical?Port），加速圖形接口。隨著顯示芯片的發(fā)展，PCI總線日益無法滿足其需求。英特爾于1996年7月正式推出了AGP接口，它是一種顯示卡專用的局部總線。嚴(yán)格的說，AGP不能稱為總線，它與PCI總線不同，因?yàn)樗屈c(diǎn)對點(diǎn)連接，即連接控制芯片和AGP顯示卡，但在習(xí)慣上我們依然稱其為AGP總線。AGP接口是基于PCI?2.1?版規(guī)范并進(jìn)行擴(kuò)充修改而成，工作頻率為66MHz。

　　AGP總線直接與主板的北橋芯片相連，且通過該接口讓顯示芯片與系統(tǒng)主內(nèi)存直接相連，避免了窄帶寬的PCI總線形成的系統(tǒng)瓶頸，增加3D圖形數(shù)據(jù)傳輸速度，同時在顯存不足的情況下還可以調(diào)用系統(tǒng)主內(nèi)存。所以它擁有很高的傳輸速率，這是PCI等總線無法與其相比擬的。

　　由于采用了數(shù)據(jù)讀寫的流水線操作減少了內(nèi)存等待時間，數(shù)據(jù)傳輸速度有了很大提高；具有133MHz及更高的數(shù)據(jù)傳輸頻率；地址信號與數(shù)據(jù)信號分離可提高隨機(jī)內(nèi)存訪問的速度；采用并行操作允許在CPU訪問系統(tǒng)RAM的同時AGP顯示卡訪問AGP內(nèi)存；顯示帶寬也不與其它設(shè)備共享，從而進(jìn)一步提高了系統(tǒng)性能。?

　　AGP標(biāo)準(zhǔn)在使用32位總線時，有66MHz和133MHz兩種工作頻率，最高數(shù)據(jù)傳輸率為266Mbps和533Mbps，而PCI總線理論上的最大傳輸率僅為133Mbps。目前最高規(guī)格的AGP?8X模式下，數(shù)據(jù)傳輸速度達(dá)到了2.1GB/s。

　　AGP接口的發(fā)展經(jīng)歷了AGP1.0(AGP1X、AGP2X)、AGP2.0(AGP?Pro、AGP4X)、AGP3.0(AGP8X)等階段，其傳輸速度也從最早的AGP1X的266MB/S的帶寬發(fā)展到了AGP8X的2.1GB/S。

AGP?1.0（AGP1X、AGP2X）
　?1996年7月AGP?1.0?圖形標(biāo)準(zhǔn)問世，分為1X和2X兩種模式，數(shù)據(jù)傳輸帶寬分別達(dá)到了266MB/s和533MB/s。這種圖形接口規(guī)范是在66MHz?PCI2.1規(guī)范基礎(chǔ)上經(jīng)過擴(kuò)充和加強(qiáng)而形成的，其工作頻率為66MHz，工作電壓為3.3v，在一段時間內(nèi)基本滿足了顯示設(shè)備與系統(tǒng)交換數(shù)據(jù)的需要。這種規(guī)范中的AGP帶寬很小，現(xiàn)在已經(jīng)被淘汰了，只有在前幾年的老主板上還見得到。

AGP2.0(AGP4X)
　　顯示芯片的飛速發(fā)展，圖形卡單位時間內(nèi)所能處理的數(shù)據(jù)呈幾何級數(shù)成倍增長，AGP?1.0?圖形標(biāo)準(zhǔn)越來越難以滿足技術(shù)的進(jìn)步了，由此AGP?2.0便應(yīng)運(yùn)而生了。1998年5月份，AGP?2.0?規(guī)范正式發(fā)布，工作頻率依然是66MHz，但工作電壓降低到了1.5v，并且增加了4x模式，這樣它的數(shù)據(jù)傳輸帶寬達(dá)到了1066MB/sec，數(shù)據(jù)傳輸能力大大地增強(qiáng)了。

AGP?Pro
　　AGP?Pro接口與AGP?2.0同時推出，這是一種為了滿足顯示設(shè)備功耗日益加大的現(xiàn)實(shí)而研發(fā)的圖形接口標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用該技術(shù)的圖形接口主要的特點(diǎn)是比AGP?4x略長一些，其加長部分可容納更多的電源引腳，使得這種接口可以驅(qū)動功耗更大（25-110w）或者處理能力更強(qiáng)大的AGP顯卡。這種標(biāo)準(zhǔn)其實(shí)是專為高端圖形工作站而設(shè)計的，完全兼容AGP?4x規(guī)范，使得AGP?4x的顯卡也可以插在這種插槽中正常使用。AGP?Pro在原有AGP插槽的兩側(cè)進(jìn)行延伸，提供額外的電能。它是用來增強(qiáng)，而不是取代現(xiàn)有AGP插槽的功能。根據(jù)所能提供能量的不同，可以把AGP?Pro細(xì)分為AGP?Pro110和AGP?Pro50。在某些高檔臺式機(jī)主板上也能見到AGP?Pro插槽，例如華碩的許多主板。

AGP?3.0(AGP8X)
　　2000年8月，Intel推出AGP3.0規(guī)范，工作電壓降到0.8V,并增加了8x模式，這樣它的數(shù)據(jù)傳輸帶寬達(dá)到了2133MB/sec，數(shù)據(jù)傳輸能力相對于AGP?4X成倍增長，能較好的滿足當(dāng)前顯示設(shè)備的帶寬需求。

AGP接口的模式傳輸方式
　　不同AGP接口的模式傳輸方式不同。1X模式的AGP，工作頻率達(dá)到了PCI總線的兩倍—66MHz，傳輸帶寬理論上可達(dá)到266MB/s。AGP?2X工作頻率同樣為66MHz，但是它使用了正負(fù)沿（一個時鐘周期的上升沿和下降沿）觸發(fā)的工作方式，在這種觸發(fā)方式中在一個時鐘周期的上升沿和下降沿各傳送一次數(shù)據(jù)，從而使得一個工作周期先后被觸發(fā)兩次，使傳輸帶寬達(dá)到了加倍的目的，而這種觸發(fā)信號的工作頻率為133MHz，這樣AGP?2X的傳輸帶寬就達(dá)到了266MB/s×2（觸發(fā)次數(shù)）＝533MB/s的高度。AGP?4X仍使用了這種信號觸發(fā)方式，只是利用兩個觸發(fā)信號在每個時鐘周期的下降沿分別引起兩次觸發(fā)，從而達(dá)到了在一個時鐘周期中觸發(fā)4次的目的，這樣在理論上它就可以達(dá)到266MB/s×2（單信號觸發(fā)次數(shù)）×2（信號個數(shù)）＝1066MB/s的帶寬了。在AGP?8X規(guī)范中，這種觸發(fā)模式仍然使用，只是觸發(fā)信號的工作頻率變成266MHz，兩個信號觸發(fā)點(diǎn)也變成了每個時鐘周期的上升沿，單信號觸發(fā)次數(shù)為4次，這樣它在一個時鐘周期所能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)就從AGP4X

目前常用的AGP接口為AGP4X、AGP?PRO、AGP通用及AGP8X接口。需要說明的是由于AGP3.0顯卡的額定電壓為0.8—1.5V，因此不能把AGP8X的顯卡插接到AGP1.0規(guī)格的插槽中。這就是說AGP8X規(guī)格與舊有的AGP1X/2X模式不兼容。而對于AGP4X系統(tǒng)，AGP8X顯卡仍舊在其上工作，但僅會以AGP4X模式工作，無法發(fā)揮AGP8X的優(yōu)勢。

PCI?Express接口
PCI?Express（以下簡稱PCI-E）采用了目前業(yè)內(nèi)流行的點(diǎn)對點(diǎn)串行連接，比起PCI以及更早期的計算機(jī)總線的共享并行架構(gòu)，每個設(shè)備都有自己的專用連接，不需要向整個總線請求帶寬，而且可以把數(shù)據(jù)傳輸率提高到一個很高的頻率，達(dá)到PCI所不能提供的高帶寬。相對于傳統(tǒng)PCI總線在單一時間周期內(nèi)只能實(shí)現(xiàn)單向傳輸，PCI-E的雙單工連接能提供更高的傳輸速率和質(zhì)量，它們之間的差異跟半雙工和全雙工類似。

　　PCI-E的接口根據(jù)總線位寬不同而有所差異，包括X1、X4、X8以及X16，而X2模式將用于內(nèi)部接口而非插槽模式。PCI-E規(guī)格從1條通道連接到32條通道連接，有非常強(qiáng)的伸縮性，以滿足不同系統(tǒng)設(shè)備對數(shù)據(jù)傳輸帶寬不同的需求。此外，較短的PCI-E卡可以插入較長的PCI-E插槽中使用，PCI-E接口還能夠支持熱拔插，這也是個不小的飛躍。PCI-E?X1的250MB/秒傳輸速度已經(jīng)可以滿足主流聲效芯片、網(wǎng)卡芯片和存儲設(shè)備對數(shù)據(jù)傳輸帶寬的需求，但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足圖形芯片對數(shù)據(jù)傳輸帶寬的需求。?因此，用于取代AGP接口的PCI-E接口位寬為X16，能夠提供5GB/s的帶寬，即便有編碼上的損耗但仍能夠提供約為4GB/s左右的實(shí)際帶寬，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過AGP?8X的2.1GB/s的帶寬。

????盡管PCI-E技術(shù)規(guī)格允許實(shí)現(xiàn)X1（250MB/秒），X2，X4，X8，X12，X16和X32通道規(guī)格，但是依目前形式來看，PCI-E?X1和PCI-E?X16已成為PCI-E主流規(guī)格，同時很多芯片組廠商在南橋芯片當(dāng)中添加對PCI-E?X1的支持，在北橋芯片當(dāng)中添加對PCI-E?X16的支持。除去提供極高數(shù)據(jù)傳輸帶寬之外，PCI-E因?yàn)椴捎么袛?shù)據(jù)包方式傳遞數(shù)據(jù)，所以PCI-E接口每個針腳可以獲得比傳統(tǒng)I/O標(biāo)準(zhǔn)更多的帶寬，這樣就可以降低PCI-E設(shè)備生產(chǎn)成本和體積。另外，PCI-E也支持高階電源管理，支持熱插拔，支持?jǐn)?shù)據(jù)同步傳輸，為優(yōu)先傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行帶寬優(yōu)化。?

????在兼容性方面，PCI-E在軟件層面上兼容目前的PCI技術(shù)和設(shè)備，支持PCI設(shè)備和內(nèi)存模組的初始化，也就是說過去的驅(qū)動程序、操作系統(tǒng)無需推倒重來，就可以支持PCI-E設(shè)備。目前PCI-E已經(jīng)成為顯卡的接口的主流，不過早期有些芯片組雖然提供了PCI-E作為顯卡接口，但是其速度是4X的，而不是16X的，例如VIA?PT880?Pro和VIA?PT880?Ultra，當(dāng)然這種情況極為罕見。

AGI與AGU接口
?因?yàn)楣?jié)省購買系統(tǒng)成本的原因，有很多消費(fèi)者在購買主板產(chǎn)品的時候，都選擇了集成顯示芯片的主板產(chǎn)品，但是由于部分集成顯示芯片的主板（如：使用Intel865GV/845GV芯片組的主板）不具備AGP插槽，使得用戶在想升級顯卡的時候非常的麻煩。因?yàn)殡m然也有PCI接口的顯卡，但是比較少見，不容易購買，并且價格也比較高。針對這種情況，為了方便用戶今后升級，一些主板廠商自己開發(fā)了一些可以兼容AGP顯卡的接口，實(shí)現(xiàn)在這樣的主板上使用獨(dú)立的AGP顯卡，目前主要有華擎的AGI（ASRock??Graphics??Interface）接口和倍嘉的AGU（Advanced?Graphics?Upgrade）接口。

????這種接口外形和AGP接口一樣，可以兼容AGP8X/4X規(guī)格顯卡，支持微軟DirectX?9.0標(biāo)準(zhǔn)，甚至可以使用配套的技術(shù)實(shí)現(xiàn)獨(dú)立顯卡和主板集成顯卡同時工作，可以作為簡易的雙頭顯示升級方案。有了這樣的接口就可以在Intel865GV/i845GV平臺上升級外接顯卡，靈活的升級系統(tǒng)，提高系統(tǒng)性能，提升主板的價值。

????需要說明的是，這種接口兼容AGP8X/4X規(guī)格，但并不是真正的AGP接口。插上AGP顯卡后性能方面比真正的AGP顯卡差一些，并且建議使用者為帶有這樣顯卡接口的主板購買顯卡時參考主板廠商提供的顯卡兼容性列表，以免出現(xiàn)兼容方面的問題。不論是AGI接口還是AGU接口，它們更注重的是在盡量不增加成本的同時給用戶提供新的功能，便于使用市場主流顯卡，提高系統(tǒng)的性能。