显卡接口分类图解

显卡的接口决定着显卡与系统之间数据传输的最大带宽，也就是瞬间所能传输的最大数据量。显卡发

展至今共出现ISA、PCI、AGP、PCI Express等几种接口，所能提供的数据带宽依次增加。目前主流台

式电脑可以使用的显卡接口包括PCI、AGP、PCI Express三种，而ISA接口显卡已经被完全淘汰，在此

不做介绍。

（一）PCI接口

PCI是Peripheral Component Interconnect（外设部件互连标准）的缩写。几乎所有的主板产品上都

带有PCI插槽，它也是主板带有最多数量的插槽类型，在目前流行的台式机主板上，ATX结构的主板一般

带有5～6个PCI插槽，而小一点的MATX主板也都带有2～3个PCI插槽。

PCI是由Intel公司消防安全主题绘画 1991年推出的一种局部总线。从结构上看，PCI是在CPU和原来的系统总线之间插

入的我的大学演讲稿 一级总线，具体由一个桥接电路实现对这一层的管理，并实现上下之间的接口以协调数据的传送。管

理器提供了信号缓冲，使之能支持10种外设，并能在高时钟频率下保持高性能，它为显卡，声卡，网卡，

MODEM等设备提供了连接接口，它的工作频率为33MHz/66MHz。

最早提出的PCI 总线工作在33MHz防诈骗心得体会 频中秋诗歌 率之下，传输带宽达到了133MB/s(33MHz X 32bit/8)，基本上

满足了当时处理器的发展需要。随着对更高性能的要求，1993年又提出了64bit 的PCI 总线，后来又提

出把PCI 总线的频率提升到66MHz 。目前广泛采用的是32-bit、33MHz 的PCI 总线，64bit的PCI

插槽更多是应用于服务器产品。由于PCI 总线只有133MB/s 的带宽，对声卡、网卡、视频卡等绝大多数

输入/输出设备显得绰绰有余，但对性能日益强大的显卡则无法满足其需求，所以目前PCI接口的显卡已

经不多见了，只有较老的PC上才有，如下图所示

1－PCI接口的显卡

2－主板上的PCI接口

（二）AGP接口

AGP是Accelerate Graphical Port（加速图形接口）的简称。英特尔于1996年7月正式推出了AGP

接口，它是一种显示卡专用的局部总线。严格的说，AGP不能称为总线，它与PCI总线不同，因为它是点

对点连接，即连接控制芯片和AGP显示卡，但在习惯上我们依然称其为AGP总线。AGP接口是基于PCI

2.1 版规范并进行扩充修改而成，工作频率为66MHz。

AGP总线直接与主板的北桥芯片相连，且通过该接口让显示芯片与系统主内存直接相连，避免了窄带

宽的PCI总线形成的系统瓶颈，增加3D图形数据传输速度，同时在显存不足的情况下还可以调用系统主

内存。所以它拥有很高的传输速率，这是PCI等总线无法与其相比拟的。由于采用了数据读写的流水线操

作减少了内存等待时间，数据传输速度有了很大提高；具有133MHz及更高的数据传输频率；地址信号与

数据信号分离可提高随机内存访问的速度；采用并行操作允许在CPU访问系统RAM抄盘手 的同时AGP显示卡

访问AGP内存；显示带宽也不与其它设备共享，从而进一步提高了系统性能。AGP标准在使用32位总

线时，有66MHz和133MHz两种工作频率，最高数据传输率为266Mbps和533Mbps，而PCI总线理

论上的最大传输率仅为133Mbps。目前最高规格的AGP 8X模式下，数据传输速度达到了2.1GB/s。

AGP接口的发展经历了AGP1.0(AGP1X、AGP2X)、AGP2.0(AGP Pro、AGP4X)、AGP3.0(AGP8X)

等阶段，其传输速度也从最早的AGP1X的266MB/S的带宽发展到了AGP8X的2.1GB/S。

AGP 1.0（AGP1X、AGP2X） 1996年7月AGP 1.0 图形标准问世，分为1X和2X两种模式，数

据传输带宽分别达到了266MB/s和533MB/s。这种图形接口规范是在66MHz PCI2.1规范基础上经过

扩充和加强而形成的，其工作频率为66MHz，工作电压为3.3v，在一段时间内基本满足了显示设备与系

统交换数据的需要。这种规范中的AGP带宽很小，现在已经被淘汰了，只有在前几年的老主板上还见得到，

比如使用VIA693芯片组的部分主板。

AGP2.0(AGP4X)

1998年5月份，AGP 2.0 规范正式发布，工作频率依然是66MHz，但工作电压降低到了1.5v，并

且增加了4x模式，这样它的数据传输带宽达到了1066MB/c，数据传输能力大大地增强了。

AGP Pro接口与AGP 2.0同时推出，这是一种为了满足显示设备功耗日益加大的现实而研发的图

形接口标准，应用该技术的图形接口主要的特点是比AGP 4x略长一些，其加长部分可容纳更多的电源引

脚，使得这种接口可以驱动功耗更大（25-110w）或者处理能力更强大的AGP显卡。这种标准其实是专

为高端图形工作站而设计的，完全兼容AGP 4x规范，使得AGP 4x的显卡也可以插在这种插槽中正常使

用。AGP Pro在原有AGP插槽的两侧进行延伸，提供额外的电能。它是用来增强，而不是取代现有AGP

插槽的功能。根据所能提供能量的不同，可以把AGP Pro细分为AGP Pro110和AGP Pro50。在某些高

档台式机主板上也能见到AGP Pro插槽，例如华硕的许多主板。

AGP 3.0(AGP8X) 2000年8月，Intel推出AGP3.0规范，工作电压降到0.8V,并增加了8x模式，

这样它的数据传输带宽达到了2133MB/c，数据传输能力相对于AGP 4X成倍增长，能较好的满足显

示设备的带宽需求，目前主流的商用机型的AGP接口均为AGP8X接口。

AGP接口的模式传输方式 不同AGP接口的模式传输方式不同。1X模式的AGP，工作频率达到了PCI

总线的两倍—66MHz，传输带宽理论上可达到266MB/s。AGP 2X工作频率同样为66MHz，但是它使

用了正负沿（一个时钟周期的上升沿和下降沿）触发的工作方式，在这种触发方式中在一个时钟周期的上

升沿和下降沿各传送一次数据，从而使得一个工作周期先后被触发两次，使传输带宽达到了加倍的目的，

而这种触发信号的工作频率为133MHz，这样AGP 2X的传输带宽就达到了266MB/s2（触发次数）＝

533MB/s的高度。AGP 4X仍使用了这种信号触发方式，只是利用两个触发信号在每个时钟周期的下降

沿分别引起两次触发，从而达到了在一个时钟周期中触发4次的目的，这样在理论上它就可以达到

266MB/s2（单信号触发次数）2（信号个数）＝1066MB/s的带宽了。在AGP 8X规范中，这种触

发模式仍然使用，只是触发信号的工作频率变成266MHz，两个信号触发点也变成了每垂丝海棠花 个时钟周期的上升

沿，单信号触发次数为4次，这样它在一个时钟周期所能传输的数据就从AGP4X的4倍变成了8倍，理

论传输带宽将可达到266MB/s4（单信号触发次数含春字的古诗 ）2（信号个数）＝2133MB/s的高度了。

目前常用的AGP接口为AGP4X、AGP PRO、AGP通用及AGP8X接口。需要说明的是由于AGP3.0显

卡的额定电压为0.8—1.5V，因此不能把AGP8X的显卡插接到AGP1.0规格的插槽中。这就是说AGP8X

规格与旧有的AGP1X/2X模式不兼容。而对于AGP4X系统，AGP8X显卡仍旧在其上工作，但仅会以

AGP4X模式工作，无法发挥AGP8X的优势。接口形状请参考下面的图片。

3－AGP接口的显卡

4－主板上的AGP接口

（三）PCI Express接口
PCI Express是新一代的总线接口，早在2001年的春季“英特尔开发者

论坛”上，英特尔公司就提出了要用新一代的技术取代PCI总线和多种芯片的内部连接，并称之为第三代

I/O总线技术，随后在2001年底，包括Intel、AMD、DELL、IBM在内的20多家业界主导公司开始起

草新技术的规范，并在2002年完成，对其正式命名为PCI Express。

PCI Express采用了目前业内流行的点对点串行连接，比起PCI以及更早期的计算机总线的共享并

行架构，每个设备都有自己的专用连接，不需要向整个总线请求带宽，而且可以把数据传输率提高到一个

很高的频率，达到PCI所不能提供的高带宽。相对于传统PCI总线在单一时间周期内只能实现单向传输，

PCI Express的双单工连接能提供更高的传输速率和质量，它们之间的差异跟半双工和全双工类似。电影奖项 PCI

Express的接口根据总线位宽不同而有所差异，包括X1、X4、X8以及X16（X2模式将用于内部接口而

非插槽模式）。较短的PCI Express卡可以插入较长的PCI Express插槽中使用。PCI Express接口能

够支持热拔插，这也是个不小的飞跃。PCI Express卡支持的三种电压分别为+3.3V、3.3Vaux以及

+12V。用于取代AGP接口的PCI Express接口位宽为X16，将能够提供5GB/s的带宽，即便有编码上

的损耗但仍能够提供约为4GB/s左右的实际带宽，远远超过AGP 8X的2.1GB/s的带宽。

PCI Express规格从1条通道连接到32条通道连接，有非常强的伸缩性，以满足不同系统设备对数据传

输带宽不同的需求。例如，PCI Express X1规格支持双向数据传输，每向数据传输带宽250MB/s，PCI

Express X1已经可以满足主流声效芯片、网卡芯片和存储设备对数据传输带宽的需求，但是远远无法满

足图形芯片对数据传输带宽的需求。因此，必须采用PCI Express X16，即16条点对点数据传输通道连

接来取代传统的AGP总线。PCI Express X16也支持双向数据传输，每向数据传输带宽高达4GB/s，双

向数据传输带宽有8GB/s之多，相比之下，目前广泛采用的AGP 8X数据传输只提供2.1GB/s的数据传

输带宽。

尽管PCI Express技术规格允许实现X1（250MB/秒），X2，X4，X8，X12，X16和X32通道

规格，但是依目前形式来看，PCI Express X1和PCI Express X16将成为PCI Express主流足球英语怎么说 规格，同

时芯片组厂商将在南桥芯片当中添加对PCI Express X1的支持，在北桥芯片当中添加对PCI Express

X16的支持。除去提供极高数据传输带宽之外，PCI Express因为采用串行数据包方式传递数据，所以

PCI Express接口每个针脚可以获得比传统I/O标准更多的带宽，这样就可以降低PCI Express设备生

产成本和体积。另外，PCI Express也支持高阶电源管理，支持热插拔，支持数据同步传输，为优先传输

数据进行带宽优化。

在兼容性方面，PCI Express在软件层面上兼容目前的PCI技术和设备，支持PCI设备和内存模组的初

始化，也就是说目前的驱动程序、操作系统无需推倒重来，就可以支持PCI Express设备。接口形状请参

考下面的图片。

5－PCI-E 16X接口的显卡

6－主板上的PCI-E 1X和16X接口

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