图形界面分类图

图形卡的界面决定了图形卡与系统之间最大数据传输带宽，即瞬间可以传输的最大数据量。显卡开发过程中出现了ISA，PCI，AGP和PCI Express等几种接口，它们可以提供的数据带宽也随之增加。当前，主流台式计算机可以使用包括PCI，AGP和PCI Express在内的图形卡接口。但是，ISA接口图形卡已被完全淘汰，在此不再介绍。

（[一）PCI接口

PCI是组件互连（Peripheral Component Interconnect）的缩写。几乎所有主板产品都有PCI插槽。它也是插槽数量最多的主板。在当前流行的台式机主板上，具有ATX结构的主板通常具有5至6个PCI插槽。较小的MATX主板还具有2至3个PCI插槽。

PCI是Intel于1991年推出的本地总线。从结构上看，PCI是在CPU和原始系统总线之间插入的一级总线。具体地，桥接电路实现该层的管理，并且实现上下层之间的接口以协调数据传输。管理器提供了一个信号缓冲器，以支持10种外设并在高时钟频率下保持高性能。它提供了图形卡，声卡，网卡，MODEM和其他设备的连接接口。其工作频率为33MHz / 66MHz。

最早提出的PCI总线工作在33MHz的频率上，传输带宽达到133MB / s（33MHz X 32bit /8)），基本可以满足当时处理器的发展需求。 1993年提出了64位的PCI总线，后来又提出将PCI总线的频率提高到66MHz，目前，32位，33MHz的PCI总线被广泛使用，并且64位PCI插槽最多。由于PCI总线的带宽仅为133MB / s，因此对于大多数输入/输出设备（如声卡，网卡和视频卡）来说已经足够了，但不能满足日益强大的需求。图形卡，所以带有PCI接口的图形卡就不多了。见，仅在较旧的PC上可用，如下图所示

PCI接口图形卡

主板上的PCI端口（四个白色的端口）

（[二）AGP接口

AGP是“加速图形端口”的缩写。英特尔于1996年7月正式启动了AGP接口，这是专用于显示卡的本地总线。严格来说，AGP不能称为总线。它与PCI总线的不同之处在于它是点对点连接，即连接控制芯片和AGP显示卡，但是我们仍然习惯上将其称为AGP总线。 AGP接口基于PCI2.版本1规范并进行了扩展和修改，其工作频率为66MHz。

AGP总线直接连接到主板的北桥芯片，显示芯片通过该接口直接连接到系统的主内存，避免了窄带宽PCI总线形成的系统瓶颈，增加了3D图形数据的传输速度快，同时又缺少视频内存，在这种情况下，您也可以调用系统主内存。因此它具有很高的传输速率，这是PCI等总线无法比拟的。由于使用了数据读写流水线操作来减少内存等待时间，因此大大提高了数据传输速度； 133MHz及更高​​的数据传输频率；地址信号和数据信号的分离可以提高随机存储器访问的速度；使用并行操作该操作允许AGP显示卡在CPU访问系统RAM时访问AGP内存。显示带宽不与其他设备共享，从而进一步提高了系统性能。当AGP标准使用32位总线时，有两个工作频率分别为66MHz和133MHz。最大数据传输速率为266Mbps和533Mbps，而PCI总线的理论最大传输速率仅为133Mbps。在当前最高规格的AGP 8X模式下，数据传输速度已达到2.1GB / s。

这是主板上的AGP接口，如下所示

AGP接口图形卡

AGP接口的开发经历了以下阶段：AGP1.0（AGP1X，AGP2X），AGP2. 0（AGP Pro，AGP4X），AGP3.0（AGP8X）及其传输速度也从最早的AGP1X的266MB / S带宽增长到了AGP8X的2.1GB / S。

AGP1.0（AGP1X，AGP2X）1996年7月，AGP1.0图形标准问世，分为1X和2X模式，数据传输带宽分别达到266MB / s和533MB / s。通过扩展和增强，该图形接口规范基于66MHz PCI2. 1规范。它的工作频率为66MHz，工作电压为3.3v，基本上可以满足显示设备和系统在一段时间内的更换要求。对数据的需求。该规范中的AGP带宽非常小，现已被淘汰。它仅在过去几年的旧主板上可用，例如某些使用VIA693芯片组的主板。

AGP2. 0（AGP4X）

1998年5月，AGP2. 0规范正式发布。工作频率仍为66MHz，但工作电压降至1.5v，并增加了4x模式，使其数据传输带宽达到1066MB / sec，数据传输容量大大提高。

AGP Pro接口与AGP2. 0同时启动。这是一种图形接口标准，旨在满足显示设备功耗不断增长的现实。使用此技术的图形接口的主要特征是它比AGP 4x好一点，其扩展部分可以容纳更多的电源引脚，因此该接口可以驱动更多的功耗（25-110w）或更强大的AGP图形卡。该标准实际上是为高端图形工作站设计的，并且与AGP 4x规格完全兼容，因此AGP 4x图形卡也可以插入此插槽以进行正常使用。 AGP Pro在原始AGP插槽的两侧延伸以提供额外的电源。它用于增强而不是替代现有AGP插槽的功能。根据可以提供的不同能量，AGP Pro可以细分为AGP Pro110和AGP Pro50。在某些高端台式机主板（例如许多ASUS主板）上也可以看到AGP Pro插槽。

AGP3.0（AGP8X）2000年8月，英特尔发布了AGP3.0规范，工作电压降至0.8V，并添加了8x模式，因此其数据传输带宽达到2133MB /秒，数据传输容量是AGP 4X的两倍，可以更好地满足显示设备的带宽要求。目前，主流商用机型的AGP接口是AGP8X接口。

AGP接口的模式传输模式不同。 AGP接口的模式传输模式不同。 AGP在1X模式下的工作频率是PCI总线的两倍（66MHz），理论传输带宽可以达到266MB / s。 AGP 2X的工作频率也为66MHz，但它使用上升沿和下降沿（时钟周期的上升沿和下降沿）触发模式。在此触发模式下，每个数据一次发送一个时钟周期的上升沿和下降沿，因此触发一个工作周期两次，从而使传输带宽加倍。该触发信号的工作频率为133MHz，因此AGP 2X的传输带宽达到266MB / s×2（触发数）= 533MB / s的高度。 AGP 4X仍然使用这种信号触发方法，但是使用两个触发信号在每个时钟周期的下降沿触发两个触发，从而达到在一个时钟周期内触发4次的目的，因此理论上可以达到带宽266MB / s×2（单个信号触发时间）×2（信号数量）= 1066MB / s。在AGP 8X规范中，仍然使用此触发模式，但是触发信号的工作频率变为266MHz，两个信号触发点也成为每个时钟周期的上升沿，单信号触发的次数为4倍，因此，可以在一个时钟周期内传输的数据已从AGP4X的4倍变为8倍，理论传输带宽将达到266MB / s×4（单信号触发时间）×2（信号数量）= 2133MB / s的高度。

当前常用的AGP接口是AGP4X，AGP PRO，AGP General和AGP8X接口。应该注意的是，由于AGP3.0图形卡的额定电压为0.8-1.5V，因此AGP8X图形卡无法插入AGP1.0插槽。这意味着AGP8X规格与旧的AGP1X / 2X型号不兼容。对于AGP4X系统，AGP8X图形卡仍可以在其上运行，但仅在AGP4X模式下可以使用，不能利用AGP8X。界面形状请参考上图。

（[三）PCI Express接口

PCI Express接口

PCI Express是新一代的总线接口。早在2001年春季的“英特尔开发者论坛”上，英特尔公司就提议用新一代技术代替PCI总线和多个芯片的内部连接。这是第三代I / O总线技术。然后在2001年底，包括英特尔，AMD，DELL和IBM在内的20多个行业领先公司开始起草这项新技术的规范，该技术于2002年完成，并正式命名为PCI Express。

PCI Express使用业界流行的点对点串行连接。与PCI和早期计算机总线的共享并行体系结构相比，每个设备都有自己的专用连接，而无需整个总线的带宽请求，并且可以将数据传输速率提高到很高的频率，以实现PCI无法提供的高带宽。 。与只能在单个时间段内实现单向传输的传统PCI总线相比，PCI Express的双单工连接可以提供更高的传输速率和质量。它们之间的区别类似于半双工和全双工。 PCI Express接口根据总线位宽的不同而有所不同，包括X1、X4、X8和X16（内部接口将使用X2模式代替插槽模式）。较短的PCI Express卡可以插入较长的PCI Express插槽中。 PCI Express接口可以支持热插拔，这也是一个很大的飞跃。 PCI Express卡支持的三个电压为+3.3V，3.3Vaux和+ 12V。用于替换AGP接口的PCI Express接口的位宽为X16，它将能够提供5GB / s的带宽。即使出现编码损失，它仍然可以提供大约4GB / s的实际带宽，远远超过AGP 8X2. 1GB / s的带宽。

PCI Express规范从1通道到32通道连接，具有非常强的可扩展性，可以满足不同系统设备对数据传输带宽的不同要求。例如，PCI Express X1规范支持双向数据传输，每个方向的数据传输带宽为250MB / s。 PCI Express X1已经可以满足主流声音芯片，网卡芯片和存储设备的数据传输带宽要求，但远远不能满足图形芯片对的要求。数据传输带宽要求。因此，必须使用PCI Express X16来用16个点对点数据传输通道连接代替传统的AGP总线。 PCI Express X16还支持双向数据传输。每个方向的数据传输带宽高达4GB / s，双向数据传输带宽高达8GB / s。相反，当前广泛使用的AGP 8X数据传输仅提供2.1GB / s的数据传输带宽。

尽管PCI Express技术规范允许实现X1（250MB /秒），X2，X4，X8，X12，X16和X32通道规范，但以当前形式，PCI Express X1和PCI Express X16将成为主流同时，芯片组制造商将在南桥芯片中增加对PCI Express X1的支持，并在北桥芯片中增加对PCI Express X16的支持。 PCI Express除了提供极高的数据传输带宽外，还使用串行数据包传输数据，因此PCI Express接口的每个引脚可以获得比传统I / O标准更高的带宽，从而可以降低PCI Express设备的生产成本和体积。此外，PCI Express还支持高级电源管理，热插拔，数据同步传输以及用于优先数据传输的带宽优化。

在兼容性方面，PCI Express在软件级别上与当前的PCI技术和设备兼容，并支持PCI设备和内存模块的初始化，这意味着可以支持当前的驱动程序和操作系统，而无需全面检查PCI快递设备。界面形状请参考下图。

PCI-E 16X接口图形卡（上方）

具有PCI-E1X接口的图形卡（上方）

主板上的PCI-E 1X和16X接口（上面黑色的长两个是PCI-E 16X接口，黑色的短两个是PCI-E 1X接口）

如何区分AGP和PCI-E

这里界面的区别是里面的水平条

AGP接口栏靠近钳头

PCI-E接口栏远离钳头

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