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Se aplica a:
- Microsoft Windows Vista
- Microsoft Windows Server 2003
- Microsoft Windows XP
- Microsoft Windows 2000
En este documento se proporciona información sobre los gráficos PCI Express para sistemas operativos Microsoft Windows y se responden a las preguntas más frecuentes.
PCI Express
PCI Express (PCIe) es una tecnología de bus de E/S diseñada para reemplazar la interconexión de componentes periféricos (PCI), PCI-X y puerto de gráficos acelerados (AGP). Al proporcionar características avanzadas y un mayor ancho de banda, PCIe aborda muchas de las deficiencias de PCI, PCI-X y AGP. PCIe conserva la compatibilidad de software completa con pci Local Bus Specification 2.3 y reemplaza la arquitectura de bus multidrop paralela de PCI y PCI-X por una arquitectura de bus de conexión de punto a punto serie.
Dos dispositivos PCIe están conectados mediante un vínculo y cada vínculo se compone de uno o más carriles. Cada carril consta de dos pares de señal diferencial de baja tensión que llevan 2,5 Gbps de tráfico en direcciones opuestas. Se usa un par para transmitir, y el otro par se usa para recibir. Para aumentar aún más el ancho de banda de un vínculo, se pueden colocar varios carriles en paralelo (x1, x2, x4, x8, x12, x16 o x32) entre dos dispositivos PCIe para agregar el ancho de banda de cada carril individual.
El hardware PCIe es compatible con versiones anteriores con el software PCI en los sistemas operativos Microsoft Windows 2000 y Microsoft Windows XP. Las características avanzadas de PCIe solo se admiten de forma nativa en Windows Vista y versiones posteriores de Windows.
Definiciones
XPDM: modelo de controlador de pantalla de Windows XP.
WDDM: modelo de controlador de pantalla de Windows Vista. WDDM es una evolución significativa de la infraestructura de controladores gráficos y es compatible con los controladores XPDM.
GART: tabla de reubicación de direcciones gráficas, hardware que presenta el adaptador de pantalla con una vista linealizada de memoria no lineal.
DCT: muestra las pruebas de compatibilidad. Los controladores de vídeo deben superar estas pruebas para cumplir con el Programa de certificación de Windows y estar firmados digitalmente por Microsoft.
WHQL: Laboratorios de calidad de hardware de Windows. La organización de Microsoft que es responsable del Programa de certificación de Windows para hardware.
Gráficos PCI Express
Se sabe que los gráficos siempre pueden usar más ancho de banda que lo que está disponible. Las transferencias de datos gráficos provocan el tráfico máximo en el bus PCI. El aumento continuo de la demanda de gráficos y la complejidad finalmente hizo que el bus PCI no era suficiente, lo que llevó a la invención de AGP. Ahora estamos empujando los límites de lo que AGP puede ofrecer y necesitamos una mejor solución. PCIe supera AGP en disponibilidad de ancho de banda, con más espacio para la expansión en un futuro próximo. Al aumentar el número de carriles en un vínculo, los adaptadores gráficos pueden aprovechar el mayor ancho de banda y una transferencia de datos más rápida. Por ejemplo, un adaptador de gráficos que usa un vínculo X16 tiene ancho de banda de 4 Gbps en cada dirección.
Dado el mayor ancho de banda ofrecido por PCIe, los sistemas ya se están alejando de AGP a PCIe. Normalmente, un sistema no proporciona conectores AGP y PCIe.
Gráficos PCI Express en Windows Vista
El modelo de controlador de pantalla de Windows Vista (WDDM) tiene requisitos específicos para los adaptadores de gráficos PCIe, por ejemplo, que el modo de direccionamiento de 64 bits sea compatible con la GPU. Sin embargo, se deben implementar un mínimo de 40 bits de dirección física. Los bits no implementados se deben forzar a cero. Estos requisitos no son aplicables al modelo de controlador de pantalla de Windows XP.
PCIe Graphics & AGP
Además de las consideraciones de ancho de banda mencionadas anteriormente, hay otras diferencias entre AGP y PCIe.
Por definición, AGP requiere un conjunto de chips con una tabla de reubicación de direcciones gráficas (GART), que proporciona una vista lineal de la memoria del sistema no lineal al dispositivo gráfico. Sin embargo, PCIe requiere que el hardware de linealización de memoria exista en el propio dispositivo gráfico en lugar de en el conjunto de chips. Por lo tanto, la compatibilidad del controlador para la linealización de memoria en PCIe debe existir en el controlador de vídeo, en lugar de como un controlador de minipuerto GART independiente de estilo AGP. Los proveedores de hardware gráfico que quieran usar la memoria de vídeo no local en sus controladores del modelo de controlador de Windows XP (XPDM) deben implementar tanto el hardware de linealización de memoria como el software correspondiente. Todos los adaptadores de gráficos PCIe compatibles con WDDM deben admitir la linealización de memoria en hardware y software.
AGP se dedicaba a adaptadores de gráficos y ninguna otra clase de dispositivo la usaba. PCIe está diseñado para ser utilizado por todas las clases de dispositivo que anteriormente usaban PCI. Con AGP, varios controladores de vídeo programaban directamente el conjunto de chips, lo que dio lugar a graves efectos adversos, como bloqueos y daños en la memoria en la pila de gráficos. Dado que PCIe se usará para todos los dispositivos del sistema, es aún más importante que los controladores de vídeo no programe el conjunto de chips directamente.
Preguntas más frecuentes
¿Funcionará una tarjeta de vídeo PCIe en Windows XP?
Sí. PCIe es compatible con PCI. El hardware PCIe funciona en sistemas operativos compatibles con PCI.
¿Coexisten los gráficos PCIe con AGP?
Algunos conjuntos de chips admiten PCIe AGP y X16. Algunas placas base tienen ranuras PCIe AGP y X16 con este conjunto de chips.
¿Funcionarán las configuraciones multimonitor en gráficos PCIe?
Se espera que las configuraciones multimonitor de PCIe funcionen igual que PCI. Si dependen de los fabricantes de la placa base. Por ejemplo, la configuración de monitor triple x16, x8 y x8 requerirá la existencia de una ranura x16 y dos ranuras x8 en la placa base.
¿Cuáles son las implicaciones de rendimiento del uso de gráficos PCIe?
Las soluciones de gráficos PCIe de alta velocidad tienen un mejor rendimiento que AGP. Normalmente, las tarjetas gráficas PCIe usan la ranura PCIe x16. Esto se traduce en un ancho de banda de 4 Gbps. Esto ya es un aumento de dos veces más de AGP 8X. En este caso, "x1" significa que la ranura tiene un carril PCIe, que le dará un ancho de banda de 264 Mbps. Esto es igual al ancho de banda proporcionado por AGP 1X y dos veces el de PCI (132 Mbps).
| Versión de PCIe | AGP | Ancho de banda |
|---|---|---|
| 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 |
Además, la especificación AGP no admite "snooping". Implica que la memoria usada por los dispositivos debe asignarse sin almacenamiento en caché o escribir combinada por el procesador para evitar que el procesador almacene en caché esa memoria o, de lo contrario, es necesario realizar un vaciado de caché costoso entre la entrega de una superficie entre la CPU y la GPU. Por lo tanto, el acceso de lectura del procesador a esa memoria será muy lento.
PCIe admitirá snooping. Ahora será posible asignar memoria compartida como almacenable en caché y seguir siendo capaz de mantener la coherencia entre la CPU y la GPU. Las transacciones no optimizadas son más lentas que las transacciones no optimizadas, pero dado que la CPU puede leer la memoria compartida a toda velocidad y no es necesario vaciar ninguna caché, el equilibrio podría significar un mejor rendimiento en algunos escenarios.
¿Es compatible una ranura PCIe de n-lane con una tarjeta gráfica PCIe p-lane, donde p > n? ¿Dónde n > p?
No se puede conectar una tarjeta gráfica x16 a una ranura x8. Sin embargo, si lo desea, conecte una tarjeta PCIe de tarjeta x8 a una ranura x16. Una tarjeta PCIe p-lane funcionará a cierta velocidad en una ranura PCIe de n-lane, donde n > p. Esto no es cierto si n < p.