PCI Express: konec AGP?

Hardware | 01.10.04

Nová sběrnice pro grafické kartyMezi nejdéle přežívající technologie ve světě PC hardwaru patří už tradičně rozhraní a tedy i sběrnice. Sběrnici PCI používáme již od roku 1993...





Nová sběrnice pro grafické karty
Mezi nejdéle přežívající technologie ve světě PC hardwaru patří už tradičně
rozhraní a tedy i sběrnice. Sběrnici PCI používáme již od roku 1993, zatímco
standard AGP byl světu představen v roce 1997. V letošním roce jsme se konečně
dočkali jejich společného nástupce.
S tarých, či přesněji "zděděných" (legacy) technologií je i v nejmodernějším PC
velké množství. Vedle již zmíněné PCI sběrnice, která slouží již jedenáctým
rokem, je to zejména zastaralý systém přerušení (IRQ) či sériový a paralelní
port, jejichž historie se začala psát ještě před vznikem prvního IBM PC.
Dlouhověkost rozhraní a sběrnic je dána zejména nutností (požadavkem mnoha
uživatelů) přenositelnosti periferií a rozšiřujících karet mezi jednotlivými
generacemi počítačů. Jsou to ale sběrnice, u nichž se technologické zastarávání
projevuje nejvýrazněji a musí proto být po několika letech nahrazeny novým
standardem: pokusy o nahrazení sběrnice ISA vedly od druhé poloviny osmdesátých
let k zavedení několika neúspěšných a jediného úspěšného standardu: PCI
(Peripheral Component Interconnect). Tato sběrnice byla navržena společností
Intel již v roce 1991, poprvé ale byla představena spolu s procesorem Pentium
na přelomu let 1993 a 1994. PCI kombinovala výhodu přímého přístupu do paměti s
asynchronním časováním díky řadiči, jenž byl umístěn v northbridge čipu na
základní desce, byla sběrnice dostatečně oddělena od procesoru a tím umožnila
snazší zvyšování frekvencí a nezávislý vývoj ostatních technologií (rozhraní,
sběrnic a paměťových řadičů) v PC. Důležitou roli hrál i PCI bus mastering a
vcelku funkční podpora Plug and Play technologie tedy automatického přidělování
zdrojů, jejich sdílení a automatické konfigurace systému. Maximální přenosová
kapacita 133 MB/s byla v polovině devadesátých let ve stolním PC prakticky
nevyčerpatelná. Již v roce 1996 se ale situace začala rychle měnit: nástup 3D
her a prvních grafických akcelerátorů způsobil, že množství dat přenášených
mezi grafickou kartou, procesorem a pamětí rostlo geometrickou řadou a kapacita
PCI se pomalu stávala nedostatečnou. Řešením se v roce 1997 stala technologie
AGP (Accelerated Graphics Port) nejednalo se o sběrnici (jak je zřejmé z
názvu), ale o port, ke kterému bylo možné připojit pouze jediné zařízení
grafickou kartu.
Výkon PCI sběrnice se stal pro přenos dat mezi jednotlivými částmi základní
desky nedostatečným (133 MB/s totiž přestávalo stačit pro připojení rychlých
síťových karet, pevných disků a dalších rychlých periferií), a tak byla
nahrazena technologiemi jako je intelovská "Hub Architecture", VIA "V-link" či
AMD "Hypertransport". Sloty rozšiřujících karet se staly v současných
počítačích posledním útočištěm PCI. Jenže ani pro "běžné" periferie už dnes
rychlost 133 MB/s nemusí být dostatečná. Dnešní síťové karty pracují duplexními
rychlostmi přes 200 MB/s, SATA rozhraní dokáže přenést až 150 MB/s, o
profesionálním zpracování videa nemluvě. Není tedy divu, že Intel ve spolupráci
s dalšími firmami vyvinul nový standard, který by měl PCI sběrnici nahradit:
technologie, která byla původně vyvíjena pod značkou 3GIO (rozhraní třetí
generace), dostala nakonec, díky částečné příbuznosti, název PCI Express.

PCI Express
Architektura PCI Express je postavena na zajímavé myšlence: vytvořit po fyzické
stránce zcela novou sběrnici, která je ale ze softwarového hlediska zpětně
kompatibilní a vůči aplikacím (a systému) se vlastně tváří jako klasická PCI.
Že takový postup umožňuje velmi snadný přechod od PCI k PCI-X, není třeba
zdůrazňovat. Pro dosažení tohoto cíle bylo nutné rozčlenit fungování nové
sběrnice do tří vrstev: fyzické, datové a transakční.
Fyzická vrstva jsou především specifikace signálů a datových toků PCI Express.
Díky modulární koncepci fyzické vrstvy, která je postavena z jednotlivých cest
(lanes) tedy pomyslného páru vodičů pro sériovou komunikaci je možné snadno
zvyšovat výkon sběrnice prostým zvyšováním počtu těchto cest. Celou fyzickou
vrstvu bude ale též v budoucnu možné nahradit novější, výkonnější variantou to
sice bude znamenat nové specifikace pro rozšiřující karty, softwarová
kompatibilita by ale měla opět zůstat zachována. Jedna cesta, označovaná
symbolem 1x, přitom zvládne přenos 2,5 Gb/s (tedy zhruba 250 MB/s) v každém
směru, což znamená celkovou přenosovou kapacitu 500 MB/s. Zatímco pro běžné
periferie budou zpočátku používány sloty 1x, pro grafické karty budou na
deskách jeden či dva sloty 16x (tedy maximálně 8 GB/s). Díky sériové komunikaci
vyžaduje PCI Express nesrovnatelně menší počet vodičů na základní desce, což
bezpochyby povede k nižším výrobním nákladům. Druhá v pořadí je vrstva datová,
která definuje zejména formát přenášených balíčků dat (paketů), spolu s
technikami pro kontrolu a opravu chyb. Třetí vrstva je označována jako
transakční slouží pro interakci s operačním systémem a aplikacemi. Právě
transakční vrstvě vděčí PCI Express za svou schopnost chovat se jako běžná PCI.

Základní desky: Intel 915 a 925X

Intel se rozhodl prosadit zavedení PCI Express co nejrazantněji. Nové čipsety
915 a 925X určené pro nejnovější typy Pentia 4 tedy vůbec nepodporují
technologii AGP na základních deskách naleznete pouze sloty PCI Express 16x a
1x, spolu s klasickými PCI pozicemi. Čipové sady podporující PCI Express již
sice uvedla na trh i VIA (ty dokonce podporují jak PCI-X, tak i AGP) i v tomto
případě se ale jedná o čipsety určené pro Pentium 4.
Příznivci platformy AMD si musí na PCI Express počkat na konec tohoto či
počátek příštího roku. Vzhledem k relativně omezené dostupnosti PCI Express
rozšiřujících karet to ale závažné omezení nepředstavuje. V současné době sice
není problém sehnat PCI-X grafické karty (byť jejich sortiment zatím úrovně AGP
modelů nedosáhl), běžné rozšiřující karty PCI-X jsou ale dostupné hůře,
případně bývají dražší. Jen doufejme, že AMD spolu se svými partnery masivní
nástup PCI Express, k němuž patrně dojde na přelomu roku, nezaspí.
Nemusíte se ale bát, že s nástupem PCI Express své staré rozšiřující karty PCI
zahodíte. Základní desky budou stále (patrně několik let) osazovány též sloty
PCI (zdá se, že obvyklá kombinace bude po dvou až třech slotech PCI a PCI-X
plus jeden slot PCI-X 16x pro grafickou kartu).

Grafické karty pro PCI Express

První várka PCI Express karet k nám dorazila s čipy NVIDIA, na trhu se ale již
prodávají i karty ATI, které podporují novou sběrnici jedná se zejména o nové
karty s čipy X600 a X800, jež dodává Sapphire, Microstar či ASUS. V segmentu
hi-end grafických karet jsou tak (alespoň na našem trhu) snáze dostupné PCI
Express modely ATI, zatímco karty střední třídy seženete snáze s technologií
NVIDIA. Je ale pravděpodobné, že situace se během několika týdnů vyrovná.

Nvidia PCX5900
Cena vč. DPH: 7 700 Kč
K testu zapůjčila firma: NVIDIA, http://www.nvidia.com

MSI GeForce PCX5750
MSI GeForce PCX5750 se drží referenčního designu to znamená, že karta používá
standardní paměti DDR 3.6 ns (500 MHz), poměrně jednoduchý chladič turbínové
konstrukce a malý přídavný chladič pro řadič PCI Express. Vzhledem k tomu, že
se nejedná o "ultra" variantu, nemá tato karta přídavný napájecí konektor.
Použitý grafický procesor je identický s GeForce FX 5700, a to včetně pracovní
frekvence 425 MHz.
Hardwarová výbava je na standardní úrovni jeden analogový, jeden digitální a
jeden S-Video výstup. V balení nechybí S-Video kabel, DVI redukce a velmi
podrobný, leč pouze anglický manuál. Bohatá je už tradičně u MSI výbava
softwarová CD zabírají bezkonkurenčně největší část krabice. Vedle mnoha
utilit, sharewarů či MSI Media Center na nich naleznete i plné verze her XIII,
Prince of Persia: Sands of Time, Uru a programy WinDVD, WinDVD Creator a
některé další utility. Otázkou pochopitelně je, nakolik přiložený software
využijete a zda se vám tedy vyplatí zakoupit kartu MSI právě s ohledem na tyto
bonusy.
Z hlediska výkonu není mezi srovnatelnými kartami pro AGP a PCI Express výrazný
rozdíl. Obvykle se jedná o desetiny procenta či o maximálně několik procent.
Klíčovým faktorem při rozhodování mezi touto a srovnatelnými kartami tak může
být hlavně cena.
Cena vč. DPH: 4 850 Kč
K testu zapůjčila firma: LEVI International,
http://www.levi.cz

Gigabyte GeForce PCX5750
Grafická karta GeForceFX PCX5750 od Gigabyte se sice na první pohled výrazně
liší, bližší zkoumání ale odhalí, že nejvýznamnější rozdíly jsou v odlišné
barvě PCB a tvaru chladiče vlastní rozložení komponent je identické a svědčí o
použití referenčního designu.
128 MB DDR paměti je opět certifikováno pro rychlost 3,6 ns a pracuje na
maximální možné rychlosti 550 MHz, zatímco jádro (identické s klasickými FX
5700) tiká na 425 MHz. Výbava konektory je opět standardní DVI, D-Sub a
S-Video. V balení naleznete S-Video/kompozitní video redukci a několik CD s
hrami Raven Shield a Spellforce a s DVD přehrávačem PowerDVD 5. Tištěný manuál
je poměrně kvalitní a po jazykové stránce vybavenější našinec (snad s výjimkou
některých trhovců asijského původu) ale přítomnost čínštiny ocení jen stěží.
Naštěstí nechybí alespoň anglická sekce.
Výkonnostně jsou mezi kartou Gigabyte a MSI rozdíly pouze minimální, přesto má
Gigabyte v některých situacích mírně navrch díky rychleji taktované RAM.
Referenční karta NVIDIA s čipem FX 5900 si pochopitelně zejména v náročných
testech vedla o něco lépe, faktem ale zůstává, že v současné době jsou již
všechny tři karty zástupci střední výkonnostní třídy. Na těchto kartách si tedy
nejnovější hry jako Doom 3 s maximálními detaily a všemi dostupnými efekty
nezahrajete. Světlou stránkou je pochopitelně vcelku přijatelná cena












Komentáře

K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.