FAQ PCI Express untuk Grafis

PCI Express (PCIe) adalah teknologi bus I/O yang dirancang untuk menggantikan Peripheral Component Interconnect (PCI), PCI-X, dan Accelerated Graphics Port (AGP). Dengan menyediakan fitur canggih dan peningkatan bandwidth, PCIe mengatasi banyak kekurangan PCI, PCI-X, dan AGP. PCIe mempertahankan kompatibilitas perangkat lunak penuh dengan Spesifikasi Bus Lokal PCI 2.3, dan menggantikan arsitektur bus multidrop paralel PCI dan PCI-X dengan arsitektur bus koneksi serial dan titik-ke-titik.

Dua perangkat PCIe dihubungkan oleh tautan, dan setiap tautan terdiri dari satu atau beberapa jalur. Setiap jalur terdiri dari dua pasangan sinyal tegangan rendah dan diferensial yang membawa lalu lintas 2,5 Gbps ke arah yang berlawanan. Satu pasangan digunakan untuk mengirimkan, dan pasangan lainnya digunakan untuk menerima. Untuk lebih meningkatkan bandwidth tautan, beberapa jalur dapat ditempatkan secara paralel (jalur x1, x2, x4, x8, x12, x16, atau x32) antara dua perangkat PCIe untuk menggabungkan bandwidth setiap jalur individu.

Perangkat keras PCIe kompatibel dengan perangkat lunak PCI pada sistem operasi Microsoft Windows 2000 dan Microsoft Windows XP. Fitur PCIe tingkat lanjut hanya didukung secara asli di Windows Vista dan versi Windows yang lebih baru.

• XPDM: Model Driver Tampilan Windows XP.

• WDDM: Model Driver Tampilan Windows Vista. WDDM adalah evolusi signifikan dari infrastruktur driver grafis dan kompatibel mundur dengan driver XPDM.

• GART: Tabel relokasi alamat grafis, perangkat keras yang menyajikan adaptor tampilan dengan tampilan linier memori nonlinear.

• DCT: Menampilkan pengujian kompatibilitas. Driver video perlu lulus pengujian ini untuk mematuhi Program Sertifikasi Windows dan ditandatangani secara digital oleh Microsoft.

• WHQL: Laboratorium Kualitas Perangkat Keras Windows. Organisasi dalam Microsoft yang bertanggung jawab atas Program Sertifikasi Windows untuk perangkat keras.

Diketahui bahwa grafik selalu dapat menggunakan lebih banyak bandwidth daripada yang tersedia. Transfer data grafis menyebabkan lalu lintas maksimum pada bus PCI. Terus meningkatnya permintaan grafis dan kompleksitas akhirnya membuat bus PCI tidak mencukupi, yang menyebabkan penemuan AGP. Sekarang kita mendorong batasan apa yang dapat diberikan AGP, dan kita membutuhkan solusi yang lebih baik. PCIe melampaui AGP dalam ketersediaan bandwidth, dengan lebih banyak ruang untuk ekspansi dalam waktu dekat. Dengan meningkatkan jumlah jalur dalam tautan, adaptor grafis dapat memanfaatkan peningkatan bandwidth dan transfer data yang lebih cepat. Misalnya, adaptor grafis yang menggunakan tautan X16 memiliki bandwidth 4 Gbps di setiap arah.

Mengingat bandwidth yang lebih tinggi yang ditawarkan oleh PCIe, sistem sudah berpindah dari AGP ke PCIe. Biasanya, sistem tidak menyediakan konektor AGP dan PCIe.

Grafik Ekspres PCI di Windows Vista

Windows Vista Display Driver Model (WDDM) memiliki persyaratan khusus untuk adaptor grafis PCIe, misalnya bahwa mode pengalamatan 64-bit didukung oleh GPU. Namun, minimal 40 bit bit alamat fisik harus diimplementasikan. Bit yang tidak dibedakan harus dipaksa ke nol. Persyaratan ini tidak berlaku untuk model driver tampilan Windows XP.

PCIe Graphics & AGP

Selain pertimbangan bandwidth yang disebutkan di atas, ada beberapa perbedaan lain antara AGP dan PCIe.

Menurut definisi, AGP memerlukan chipset dengan tabel relokasi alamat grafis (GART), yang menyediakan tampilan linier memori sistem nonlinear ke perangkat grafis. PCIe, bagaimanapun, mengharuskan perangkat keras linearisasi memori ada pada perangkat grafis itu sendiri alih-alih pada chipset. Akibatnya, dukungan driver untuk linearisasi memori di PCIe harus ada di driver video, alih-alih sebagai driver miniport GART terpisah bergaya AGP. Vendor perangkat keras grafis yang ingin menggunakan memori video nonlokal dalam driver windows XP driver model (XPDM) mereka harus menerapkan perangkat keras linierisasi memori dan perangkat lunak yang sesuai. Semua adaptor grafis PCIe yang kompatibel dengan WDDM harus mendukung linearisasi memori dalam perangkat keras dan perangkat lunak.

AGP didedikasikan untuk adaptor grafis, dan tidak ada kelas perangkat lain yang menggunakannya. PCIe dimaksudkan untuk digunakan oleh semua kelas perangkat yang sebelumnya menggunakan PCI. Dengan AGP, sejumlah driver video langsung memprogram chipset, yang memunculkan efek sakit parah seperti crash dan kerusakan memori di tumpukan grafis. Karena PCIe akan digunakan untuk semua perangkat dalam sistem, bahkan lebih penting bahwa driver video tidak memprogram chipset secara langsung.

Apakah kartu video PCIe akan berfungsi pada Windows XP?

Ya. PCIe kompatibel dengan PCI perangkat lunak. Perangkat keras PCIe berfungsi pada sistem operasi yang mendukung PCI.

Apakah grafis PCIe hidup berdampingan dengan AGP?

Beberapa chipset mendukung PCIe AGP dan X16. Beberapa motherboard memiliki slot PCIe AGP dan X16 menggunakan chipset seperti itu.

Apakah konfigurasi multimonitor akan berfungsi pada grafik PCIe?

Konfigurasi multimonitor PCIe diharapkan berfungsi seperti PCI. Apakah mereka akan bergantung pada produsen motherboard. Misalnya, konfigurasi monitor tiga x16, x8, dan x8 akan mengharuskan keberadaan satu slot x16 dan dua x8 pada motherboard.

Apa implikasi performa menggunakan PCIe Graphics?

Solusi grafis PCIe berkecepatan tinggi memiliki performa yang lebih baik daripada AGP. Biasanya, kartu grafis PCIe menggunakan slot PCIe x16. Ini diterjemahkan ke dalam bandwidth 4 Gbps. Ini sudah menjadi peningkatan dua kali lipat melalui AGP 8X. Dalam hal ini, "x1" berarti bahwa slot memiliki satu jalur PCIe, yang akan memberinya bandwidth 264 Mbps. Ini sama dengan bandwidth yang disediakan oleh AGP 1X dan dua kali lipat dari PCI (132 Mbps).

Selain itu, spesifikasi AGP tidak mendukung "pengintaian." Ini menyiratkan bahwa memori yang digunakan oleh perangkat perlu dipetakan tanpa cache atau ditulis dikombinasikan oleh prosesor untuk mencegah prosesor menyimpan memori tersebut, atau flush cache yang mahal perlu dilakukan antara handoff permukaan antara CPU dan GPU. Dengan demikian, akses baca prosesor ke memori tersebut akan sangat lambat.

PCIe akan mendukung pengintaian. Sekarang dimungkinkan untuk memetakan memori bersama seperti dapat di-cache dan masih dapat mempertahankan koherensi antara CPU dan GPU. Transaksi yang diintai lebih lambat daripada transaksi yang tidak disadap, tetapi karena CPU dapat membaca memori bersama dengan kecepatan penuh dan kita tidak perlu membersihkan cache apa pun, tradeoff mungkin berarti performa yang lebih baik dalam beberapa skenario.

Apakah slot PCIe n-lane kompatibel dengan kartu grafis PCIe p-lane, di mana p > n? Dimana n > p?

Anda tidak dapat mencolokkan kartu grafis x16 ke slot x8. Namun, Anda dapat mencolokkan kartu PCIe kartu x8 ke slot x16. Kartu PCIe p-lane akan bekerja dengan kecepatan di slot PCIe n-lane, di mana n > p. Ini tidak benar jika n < p.

Topik terkait

PCI-SIG