PCI-Express als Grafikschnittstelle

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PCI-Express als Grafikschnittstelle

• Rechner-Strukturen Labor
• bei Herrn Prof. Dr. Risse
• an der Hochschule Bremen
• von 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
• PCI
• Peripheral Component Interconnect
• AGP
• Accelerated 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 lt 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