有关图形的 PCI Express 常见问题解答

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适用于:

  • Microsoft Windows Vista
  • Microsoft Windows Server 2003
  • Microsoft Windows XP
  • Microsoft Windows 2000

本文提供了有关适用于 Microsoft Windows 操作系统的 PCI Express 图形的信息,并回答了常见问题。

PCI Express

PCI Express (PCIe) 是一种 I/O 总线技术,旨在替换外围组件互连 (PCI) 、PCI-X 和加速图形端口 (AGP) 。 通过提供高级功能和增加的带宽,PCIe 解决了 PCI、PCI-X 和 AGP 的许多缺点。 PCIe 保持与 PCI 本地总线规范 2.3 的完整软件兼容性,并且它将 PCI 和 PCI-X 的并行多点总线体系结构替换为串行的点到点连接总线体系结构。

两个 PCIe 设备通过一个链接连接,每个链接由一个或多个通道进行连接。 每个通道由两个反向传输 2.5 Gbps 流量的低电压差分信号对组成。 一对用于传输,另一对用于接收。 若要进一步增加链接的带宽,可以在两个 PCIe 设备之间并行放置多个通道 (x1、x2、x4、x8、x12、x16 或 x32 通道) 以聚合每个单独通道的带宽。

PCIe 硬件与 Microsoft Windows 2000 和 Microsoft Windows XP 操作系统上的 PCI 软件向后兼容。 只有 Vista 和更高版本的 Windows 支持高级 PCIe Windows。

定义

  • XPDM:Windows XP 显示驱动程序模型。

  • WDDM:Windows Vista 显示驱动程序模型。 WDDM 是图形驱动程序基础结构的一个显著演变,与 XPDM 驱动程序向后兼容。

  • 一个 一维图:图形地址重定位表,显示具有非线性内存线性化视图的显示适配器的硬件。

  • DCT:显示兼容性测试。 视频驱动程序需要通过这些测试,以符合 Windows认证计划,并且由 Microsoft 进行数字签名。

  • WHQL:Windows硬件质量认证。 Microsoft 中负责硬件认证Windows的组织。

PCI Express 图形

众所周知,图形始终可以使用比可用带宽更多的带宽。 图形数据传输会导致 PCI 总线上的最大流量。 图形需求和复杂性的不断增加最终使 PCI 总线不足,这导致了 AGP 的发明。 现在,我们将提高 AGP 可以提供的限制,我们需要更好的解决方案。 PCIe 在带宽可用性方面超过 AGP,在不久的将来将有更多的扩展空间。 通过增加链接中的通道数,图形适配器可以利用增加的带宽和更快的数据传输速度。 例如,使用 X16 链接的图形适配器在每个方向的带宽为 4 Gbps。

鉴于 PCIe 提供的带宽较高,系统已在从 AGP 迁移到 PCIe。 通常,系统不提供 AGP 和 PCIe 连接器。

Windows Vista 中的 PCI Express 图形

Windows Vista 显示驱动程序模型 (WDDM) 对 PCIe 图形适配器有特定要求,例如 GPU 支持 64 位寻址模式。 但是,必须实现至少 40 位物理地址位。 未实现位应强制为零。 这些要求不适用于 Windows XP 显示驱动程序模型。

PCIe 图形 & AGP

除了上述带宽注意事项外,AGP 和 PCIe 之间还有其他一些差异。

根据定义,AGP 需要一个芯片组,该芯片组具有图形地址重定位表 (一个 对于图形设备) 提供非线性系统内存的线性视图。 但是,PCIe 要求内存线性化硬件存在于图形设备本身上,而不是芯片组上。 因此,在 PCIe 中,驱动程序对内存线性化的支持必须存在于视频驱动程序中,而不是作为 AGP 样式的单独 一个 一体机微型端口驱动程序。 想要在 Windows XP 驱动程序模型 (XPDM) 驱动程序中使用非本地视频内存的图形硬件供应商必须同时实现内存线性化硬件和相应的软件。 与 WDDM 兼容的所有 PCIe 图形适配器都必须支持硬件和软件中的内存线性化。

AGP 专用于图形适配器,其他设备类都未使用过它。 PCIe 旨在供以前使用 PCI 的所有设备类使用。 借助 AGP,许多视频驱动程序直接对芯片集进行编程,这导致严重的副作用,例如图形堆栈中的崩溃和内存损坏。 由于 PCIe 将用于系统内的所有设备,因此视频驱动程序不要直接对芯片组进行编程,这一点更为重要。

常见问题

PCIe 视频卡在 Windows XP 上Windows吗?

是。 PCIe 是兼容 PCI 的软件。 PCIe 硬件适用于支持 PCI 的操作系统。

PCIe 图形是否与 AGP 共存?

某些芯片组同时支持 AGP 和 X16 PCIe。 某些主板使用此类芯片集同时具有 AGP 和 X16 PCIe 槽。

多监视器配置在 PCIe 图形上工作吗?

PCIe 的多监视器配置预期可以像 PCI 一样工作。 它们是否这样做将取决于主板制造商。 例如,x16、x8 和 x8 三重监视器配置要求在主板上存在一个 x16 和两个 x8 槽。

使用 PCIe 图形对性能有什么影响?

高速 PCIe 图形解决方案的性能优于 AGP。 通常,PCIe 图形卡使用 x16 PCIe 槽。 这转换为 4 Gbps 的带宽。 这已经比 AGP 8X 增加了两倍。 在这种情况下,"x1"表示槽有一个 PCIe 通道,这将为它提供 264 Mbps 的带宽。 这等于 AGP 1X 提供的带宽,是 PCI 带宽的两倍 (132 Mbps) 。

PCIe 版本 AGP 带宽
PCIe x1 AGP 1X 264 Mbps
PCIe x4 AGP 4X 1 Gbps
PCIe x8 AGP 8X 2 Gbps
PCIe x16 2 x AGP 8X 4 Gbps

此外,AGP 规范不支持"snooping"。这意味着,设备使用的内存需要由处理器映射为未缓存或写入,以防止处理器缓存该内存,否则需要在 CPU 和 GPU 之间的表面释放之间执行成本高昂的缓存刷新。 因此,处理器对此内存的读取访问将非常缓慢。

PCIe 将支持 snooping。 现在可以将此类共享内存映射为可缓存,并且仍可在 CPU 和 GPU 之间保持一致。 Snooped 事务比非暂停事务慢,但由于 CPU 可以全速读取共享内存,并且我们不需要刷新任何缓存,因此在某些情况下,权衡可能意味着性能更好。

n 通道 PCIe 槽是否与 p-lane PCIe 图形卡兼容,p > n 在哪里? n p > 在哪里?

无法将 x16 图形卡插入 x8 槽。 但是,如果需要,可以将 x8 卡 PCIe 卡插入 x16 槽。 p-lane PCIe 卡在 n 通道 PCIe 槽(其中 n p)中以某种速度 > 工作。 如果 n p,则此情况 < 不成立。

PCI-SIG