FAQ PCI Express pour les graphiques

PCI Express (PCIe) est une technologie de bus d’E/S conçue pour remplacer PCI (Peripheral Component Interconnect), PCI-X et AGP (Accelerated Graphics Port). En fournissant des fonctionnalités avancées et une bande passante accrue, PCIe résout de nombreuses lacunes de PCI, PCI-X et AGP. PCIe conserve une compatibilité logicielle complète avec la spécification pci bus local 2.3 et remplace l’architecture de bus multi-écoute parallèle de PCI et PCI-X par une architecture de bus de connexion point à point série.

Deux appareils PCIe sont connectés par un lien, et chaque liaison est constituée d’une ou plusieurs voies. Chaque voie se compose de deux paires de signaux différentiels à basse tension transportant 2,5 Gbits/s de trafic dans des directions opposées. Une paire est utilisée pour la transmission, et l’autre est utilisée pour la réception. Pour augmenter davantage la bande passante d’une liaison, plusieurs voies peuvent être placées en parallèle (voies x1, x2, x4, x8, x12, x16 ou x32) entre deux appareils PCIe pour agréger la bande passante de chaque voie individuelle.

Le matériel PCIe est rétrocompatible avec les logiciels PCI sur les systèmes d’exploitation Microsoft Windows 2000 et Microsoft Windows XP. Les fonctionnalités PCIe avancées sont prises en charge en mode natif uniquement dans Windows Vista et les versions ultérieures de Windows.

• XPDM : modèle de pilote d’affichage Windows XP.

• WDDM : modèle de pilote d’affichage Windows Vista. WDDM est une évolution significative de l’infrastructure des pilotes graphiques et est rétrocompatible avec les pilotes XPDM.

• GART : table de déplacement d’adresses graphiques, matériel qui présente l’adaptateur d’affichage avec une vue linéarisée de la mémoire non linéaire.

• DCT : afficher les tests de compatibilité. Les pilotes vidéo doivent réussir ces tests afin de se conformer au programme de certification Windows et d’être signés numériquement par Microsoft.

• WHQL : Laboratoires de qualité du matériel Windows. Le organization au sein de Microsoft qui est responsable du programme de certification Windows pour le matériel.

Il est bien connu que les graphiques peuvent toujours utiliser plus de bande passante que ce qui est disponible. Les transferts de données graphiques entraînent un trafic maximal sur le bus PCI. L’augmentation continue de la demande et de la complexité des graphiques a finalement rendu le bus PCI insuffisant, ce qui a conduit à l’invention d’AGP. Maintenant, nous repoussons les limites de ce qu’AGP peut fournir, et nous avons besoin d’une meilleure solution. PCIe surpasse AGP en matière de disponibilité de bande passante, avec plus de place pour l’expansion dans un avenir proche. En augmentant le nombre de voies dans un lien, les cartes graphiques peuvent tirer parti d’une bande passante accrue et d’un transfert de données plus rapide. Par exemple, une carte graphique qui utilise une liaison X16 a une bande passante de 4 Gbits/s dans chaque direction.

Étant donné la bande passante plus élevée offerte par PCIe, les systèmes passent déjà d’AGP à PCIe. En règle générale, un système ne fournit pas à la fois des connecteurs AGP et PCIe.

Graphiques PCI Express dans Windows Vista

Le modèle de pilote d’affichage Windows Vista (WDDM) a des exigences spécifiques pour les cartes graphiques PCIe, par exemple que le mode d’adressage 64 bits soit pris en charge par le GPU. Toutefois, un minimum de 40 bits de bits d’adresse physiques doit être implémenté. Les bits non implémentés doivent être forcés à zéro. Ces exigences ne s’appliquent pas au modèle de pilote d’affichage Windows XP.

PCIe Graphics & AGP

Outre les considérations relatives à la bande passante mentionnées ci-dessus, il existe plusieurs autres différences entre AGP et PCIe.

Par définition, AGP nécessite un chipset avec une table de déplacement d’adresses graphiques (GART), qui fournit une vue linéaire de la mémoire système non linéaire à l’appareil graphique. PCIe, toutefois, nécessite que le matériel de linéarisation de la mémoire existe sur le périphérique graphique lui-même et non sur le chipset. Par conséquent, la prise en charge du pilote pour la linéarisation de la mémoire dans PCIe doit exister dans le pilote vidéo, au lieu d’un pilote garT miniport séparé de style AGP. Les fournisseurs de matériel graphique qui souhaitent utiliser la mémoire vidéo non locale dans leurs pilotes XPDM (Modèle de pilote Windows XP) doivent implémenter à la fois le matériel de linéarisation de la mémoire et le logiciel correspondant. Toutes les cartes graphiques PCIe compatibles avec WDDM doivent prendre en charge la linéarisation de la mémoire dans le matériel et les logiciels.

AGP était dédié aux cartes graphiques, et aucune autre classe d’appareil ne l’a utilisé. PCIe est destiné à être utilisé par toutes les classes d’appareils qui utilisaient auparavant PCI. Avec AGP, un certain nombre de pilotes vidéo programmaient directement le chipset, ce qui a donné lieu à de graves effets néfastes tels que le plantage et l’altération de la mémoire dans la pile graphique. Étant donné que PCIe sera utilisé pour tous les appareils du système, il est encore plus important que les pilotes vidéo ne programment pas le chipset directement.

Une vidéo PCIe carte fonctionne-t-elle sur Windows XP ?

Oui. PCIe est un logiciel compatible avec PCI. Le matériel PCIe fonctionne sur les systèmes d’exploitation qui prennent en charge PCI.

Les graphiques PCIe coexistent-ils avec AGP ?

Certains chipsets prennent en charge AGP et X16 PCIe. Certaines cartes mères ont à la fois des emplacements PCIe AGP et X16 utilisant un tel chipset.

Les configurations multimonitor fonctionnent-elles sur les graphiques PCIe ?

Les configurations multimonitor de PCIe sont censées fonctionner comme PCI. S’ils le font dépendra des fabricants de la carte mère. Par exemple, la configuration du triple moniteur x16, x8 et x8 nécessite l’existence d’un emplacement x16 et de deux emplacements x8 sur la carte mère.

Quelles sont les implications en termes de performances de l’utilisation de PCIe Graphics ?

Les solutions graphiques PCIe à haut débit ont de meilleures performances qu’AGP. En règle générale, les cartes graphiques PCIe utilisent l’emplacement PCIe x16. Cela se traduit par une bande passante de 4 Gbits/s. Il s’agit déjà d’une double augmentation par rapport à AGP 8X. Dans ce cas, « x1 » signifie que l’emplacement a une voie PCIe, ce qui lui donnera une bande passante de 264 Mbits/s. Cela est égal à la bande passante fournie par AGP 1X et au double de celle de PCI (132 Mbits/s).

En outre, la spécification AGP ne prend pas en charge l'« espionnage ». Cela implique que la mémoire utilisée par les appareils doit être mappée non mise en cache ou en écriture combinée par le processeur afin d’empêcher le processeur de mettre en cache cette mémoire, sinon une vidage du cache coûteux doit être effectuée entre le transfert d’une surface entre le processeur et le GPU. Ainsi, l’accès en lecture du processeur à cette mémoire sera très lent.

PCIe prend en charge l’espionnage. Il sera désormais possible de mapper cette mémoire partagée comme pouvant être mise en cache tout en étant en mesure de maintenir la cohérence entre le processeur et le GPU. Les transactions snooped sont plus lentes que les transactions sans contrôle, mais étant donné que le processeur peut lire la mémoire partagée à pleine vitesse et que nous n’avons pas besoin de vider les caches, le compromis peut signifier de meilleures performances dans certains scénarios.

Un emplacement PCIe à n voies est-il compatible avec un graphique PCIe p-lane carte, où p > n ? Où n > p ?

Vous ne pouvez pas connecter un carte graphique x16 à un emplacement x8. Vous pouvez toutefois, si vous le souhaitez, brancher un carte PCIe x8 carte dans un emplacement x16. Un pcIe p-lane carte fonctionnera à une certaine vitesse dans un emplacement PCIe à n voies, où n > p. Ceci n’est pas vrai si n < p.

Rubriques connexes

PCI-SIG