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[Projekt] AGP 1.0 to PCI Adapter

Löschzwerg

BIOS-Overclocker(in)


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Hallo PCGHX Leser,

willkommen zu meinem Tagebuch/Projekt zum Bau eines AGP zu PCI Adapters.

Als Retro Fanatiker und Fan exotischer Hardware teste ich häufig Grafikkarten die noch auf den AGP Slot der ersten Generation (AGP 1.0) setzen. Dieser setzt eine Versorgungsspannung von 3,3v voraus und minimiert die Auswahl an Mainboards ungemein.
Abhilfe kann man hier in Form eines AGP zu PCI Adapters schaffen, womit ältere Karten auch in neueren Systemen eingesetzt werden können. Ein Adapter ist u.a. der KuroutoShikou AGP2PCI (120-200€), äußerst selten und daher entsprechend teuer. Was uns auch schon zur Idee dieses Projektes führt…


Idee:
Kostengünstiger Nachbau des KuroutoShikou AGP2PCI Adapters. Dieser Adapter ist sehr schwierig zu bekommen und entsprechend teuer.


Nutzen/Ziel:
Alte AGP Karten mit 3.3V Versorgungsspannung (AGP 1.0) sollen auf auf modernen Systemen nutzbar sein. Geplant ist zudem die Kosten entsprechend zu minimieren und die 50€ Marke nicht zu überschreiten.


Key-Features:
- Jumper für 33/66MHz Modus (66MHz in PCI-X Slots)
- Jumpers zum setzen unterschiedlicher PCI Interrupts (INT#A, B, C, D)
- möglichst geringe Höhe um einen Einbau (Adapter + Karte) in geschlossenen Gehäusen zu ermöglichen
- kostengünstiges Design mit wenigen Bauteilen (unter 50€)
- Custom-Made Slotblende für Voodoo 5 5500 AGP (optional)


Für dieses Projekt wurden von mir folgende Meilensteine bis zur Fertigstellung gesetzt.


Milestones:
1) Internes Kickoff (Grundidee und Zielsetzung) -> done (Ende Oktober 2011)
2) Aufbau theoretisches Know-How und erstellen eines Pinout Diagramms -> done (12.11.2011)
3) Design des PCB -> in progress (voraussichtlich bis Anfang September 2012)
4) Ankündigung des Projekts -> done (27.08.2012)
5) Fertigung des PCB und Bestellung der Einzelkomponenten -> open (voraussichtlich bis Mitte/Ende September)
6) Erster lauffähiger Prototyp -> open (voraussichtlich Ende September / Anfang Oktober)
7) Design und Fertigung einer passenden Slotblende für Voodoo 5 5500 AGP Karten -> open (to be defined)




Technische Dokumentation und Spezifikationen:
Um dieses Projekt realisieren zu können ist es im Vorfeld Pflicht sich mit den entsprechenden technischen Gegebenheiten vertraut zu machen. Hierzu zählen das Wälzen von Spezifikationen und die Erstellung eigener Dokumente / Diagramme.

Anhang anzeigen agp10.pdf -> AGP 1.0 Spezifikation
Anhang anzeigen pci23.pdf -> PCI 2.3 Spezifikation
Anhang anzeigen Pinout_20111112.pdf -> Meine eigene Pinout Tabelle mit der Gegenüberstellung von AGP und PCI

Da AGP im Grunde nur ein etwas schnellerer, überarbeiteter PCI Bus ist, kann auf eine komplexe Umwandlung über einen Brückenchip verzichtet werden. AGP 1x entspricht der doppelten Geschwindigkeit eines normalen, mit 33MHz getakteten PCI Buses und hat einen Durchsatz von 266MB/s (PCI 133MB/s). Ein PCI-X Slot mit 66MHz schafft den gleichen Durchsatz wie AGP 1x.


Das PCB Design:
Als Basis dient hierbei das Grunddesign von Ren (ehemaliger 3dfx Fan) welcher die Idee eines Eigenbau AGP zu PCI Adapters bis 2005 verfolgte und bereits ein lauffähiges PCB gefertigt hatte. Dieses Design wird von mir aktuell komplett überarbeitet um die gesetzten Ziele erreichen zu können. Der Adapter hat 4 Layer.

Ren’s ursprüngliches Design:
adapter_1.JPG adapter_2.JPG
Ren_2505.png -> KW 25 2005

Die Versionen meines PCBs:
Loeschzwerg_0612.png -> KW 06 2012 // Erste grobe Anpassungen an der Spannungsversorgung, die 3,3V werden zukünftig über S-ATA abgegriffen. (Anfang Februar 2012)
Loeschzwerg_3412.png -> KW 34 2012 // Nach längerer Pause geht es endlich weiter mit kleineren Änderungen im Detail (Mitte August 2012)
Loeschzwerg_3512.png -> KW 35 2012 // Aktueller Stand der Dinge (27.08.2012). Die Höhe wurde um 0,5cm reduziert und die Leiterbahnen der Layer 1, 2 und 3 entsprechend angepasst, Layer 4 ist noch offen.

Aktueller Status: Das PCB befindet sich in der finalen Design Phase. Die Leiterbahnen des 4. Layers müssen noch angepasst werden und auch die Leiterbahnen für die Stromversorgung werden noch überarbeitet. Abschließend werden Masse Flächen zur Abschirmung hinzugefügt. Im Laufe der nächsten Woche sollte das Design in die Fertigung gehen und nach weiteren ca. 14 Tagen bei mir eintreffen.


Anregungen und Kritik sind wie immer willkommen. Da das PCB noch im Design ist können noch Vorschläge in dieses einfließen, ich benötige u.a. noch einen griffigen Namen ;)

In diesem Sinne,
Löschzwerg

Update vom 01.09.2012:
Die Signalleitungen der Layer 1 und 4 des PCBs sind nun zu 100% fertig, es folgen Masseflächen auf dem Layer 3 und Anpassungen an der Leiterbahnführung der Stromversorgung. -> Link zum Beitrag inkl. Bilder

Update vom 23.09.2012:
Endlich ist das Design fertig und kann in die Fertigung gehen :) Lange hat es gedauert und ich bin ordentlich außerhalb des Zeitplans, aber die Arbeit geht nunmal vor.
Link zum Beitrag

Update vom 12.12.2013:
Ein Jahr herum und nix ging vorwärts... Aber das Warten hat ein Ende! Link zum Beitrag


Update vom 19.12.2013: Der Adapter lebt!
Heute bin ich endlich zum Zusammenbau des ersten Prototypen gekommen und bis jetzt scheint alles zu funktionieren :) Link zum Beitrag


Update vom 06.01.2014: Erste Tests und theoretisches zum PCI Bus!Link zum Beitrag
https://www.youtube.com/watch?v=_8sYzOmoPoY
 

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Schmiddy

Freizeitschrauber(in)
Als ich den Titel des Threats gelesen habe war mein aller erster Gedanke: Vodoo! Da hab ich wohl richtig gelegen ^^ .
Ein Name fällt mir jetzt so spontan nicht ein. Außer AGPCI aber das ist wohl an kreativität kaum zu unter bieten, wenn auch zweckmäßig...

Ich wünsche dir auf jeden Fall noch gutes gelingen! Mich hat immer schon mal interessiert, was eine vodoo so drauf hat...
 
TE
Löschzwerg

Löschzwerg

BIOS-Overclocker(in)
Danke euch beiden :)

Aber warum macht ihr das , wollt ihr alte Hardware konservieren also alte Grafikkarten ?

Ich für meinen Teil will diese alten Grafikkarten einfach so lange wie möglich am Leben halten. Hierzu zählen Reparaturen, Mods und eben auch Lösungen wie man diese in neueren Systemen einsetzen kann.

Über einen Zwischengekoppelten PCI to PCIe x1 Adapter kann man z.B. den Bustakt mit 66MHz ansteuern und somit AGP1x Geschwindigkeit erreichen, was bei der Voodoo 5 5500 / 6000 auch schon das Maximum darstellt.
 

Ducati999

Kabelverknoter(in)
Auch wenn Voodoo vor meiner Zeit war (bin 14), ist es für mich auch interessant, weil mich alte Hardware fasziniert, da ich bis 2007 mit einen Rechner von 1990 rumgegurkt bin :ugly: und heute noch einen High-End Rechner mit ner NVidia MX irgendwas rumstehen hab.:ugly:
Daher:
[X]Abo
 

Track11

PC-Selbstbauer(in)
Habe mir den Thread hier auch mal aboniert. Ich wollte mal fragen, ob es nicht einfacher sein würde eine Xbeliebige pci riser card als Grundlage zu nehmen und diese zu modden. Preislich gesehen dürfte es weitaus besser gestellt sein, denke ich. PCI Slot runter, AGP Slot drauf und alles direkt an die IDE Kabel anklemmen. :)
 
TE
Löschzwerg

Löschzwerg

BIOS-Overclocker(in)
@Track11: Ja, diese Möglichkeit besteht natürlich, ist aber bei weitem nicht so professionell wie ich das Projekt eigentlich umsetzen möchte :)

Update 01.09.2012
Die Signalleitungen der Layer 1 und 4 des PCBs sind nun zu 100% fertig, es folgen Masseflächen auf dem Layer 3 und Anpassungen an der Leiterbahnführung der Stromversorgung.

Anbei die beiden bearbeiteten Layer mit den anderen Layern ausgeblendet:
signal_top_done_3512.png -> Layer 1
signal_bot_done_3512.png -> Layer 4
 
TE
Löschzwerg

Löschzwerg

BIOS-Overclocker(in)
Und schon hinke ich dem Zeitplan hinterher... Na toll.

Das Design ist endlich fertig und geht schnellsmöglich in die Fertigung. Anbei ein Bild zum Rev A0 Design:
Loeschzwerg_3812_final.png
 
Zuletzt bearbeitet:

CryptonNite

Komplett-PC-Aufrüster(in)
Tolles Projekt. Ich hab selbst schon mal daran gedacht, so 'nen Adapter zu bauen, aber ich habe leider kein SMD-Equipment. Somit gab ich das auf.
 
TE
Löschzwerg

Löschzwerg

BIOS-Overclocker(in)
Wenn das PCB funktioniert können wir uns ja über ein Selbstbau-Kit unterhalten :) Ich werde demnächst noch ein Thema bei Voodooalert eröffnen, dann sammeln wir mal alle Anfragen.
 

NBiP

Schraubenverwechsler(in)
Hallo Löschzwerg,
das Projekt finde ich super interessant. Ich habe nämlich auch noch ein paar alte AGP GraKas. Wie weit ist das Projekt voran geschritten? Wäre eine Bestellung möglich?
 
TE
Löschzwerg

Löschzwerg

BIOS-Overclocker(in)
Es gab Probleme mit einem PCB Hersteller, daher hat sich aktuell seit einiger Zeit nichts getan. Es läuft gerade eine Anfrage bei einer anderen Firma.

Bestellungen sind natürlich möglich wenn wir wissen ob der Adapter funktioniert wie er soll :) Die Kosten versuche ich so niedrig wie möglich zu halten.
 
TE
Löschzwerg

Löschzwerg

BIOS-Overclocker(in)
Den Eagle Layout Editor, der wird am besten von den PCB Fertigern unterstützt (zumindest meine Erfahrung bisher). Bis jetzt habe ich meine Platinen bei MME-PCB herstellen lassen. Die Preise sind hier unschlagbar.
 

991jo

Freizeitschrauber(in)
Ich kenn mich da nicht großartig in der Verkabelung der Leitungen aus, aber so wie ich das seh, nimmst du ne Leitung und packst die auf ne Stelle am PCI-Anschluss

geht das einfach so? Find ich irgendwie interessant
 
TE
Löschzwerg

Löschzwerg

BIOS-Overclocker(in)
AGP 1x ist nichts anderes als ein PCI Bus mit doppelter Taktfrequenz (66MHz statt 33MHz), daher ist die Umsetzung relativ einfach. Schaut euch hier einfach mal die Pinouts des AGP und eines PCI Slots an :)
 
TE
Löschzwerg

Löschzwerg

BIOS-Overclocker(in)
...ja, was soll ich sagen, mittlerweile ist über ein Jahr vergangen und der Zeitplan total im Eimer :ugly: Aber es geht trotzdem weiter :daumen:

Warum die Verzögerung?

Zuerst hat mich meine ursprüngliche Leiterplattenfirma ordentlich sitzen lassen und dann wurde ich, bedingt durch meine Tätigkeiten im VoodooAlert Forum, überschwemmt mit Reparaturanfragen, weshalb ich das Projekt einfach ruhen lies.

Nachdem nun aber die letzten zwei Monate vermehrt Anfragen zu diesem Adapter hereingepurzelt sind, habe ich mich dazu entschlossen das Projekt wieder aufzunehmen.

Und heute sind endlich die ersten 5 Prototypen bei mir eingetroffen, also viel Spaß mit den Bildern :)
 

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TE
Löschzwerg

Löschzwerg

BIOS-Overclocker(in)
Es lebt!!! :)

Hier seht ihr den ersten Prototypen meines AGP1.0 zu PCI33/66 Adapters. Der PC bootet mit der Radeon 9200se als Testkarte und soweit sieht im ersten Moment alles gut aus. Genaueres weiß ich aber erst nach den Spannungsmessungen und Lasttests.

IMGP3316.JPG -> die Einzelteile
IMGP3322.JPG IMGP3323.JPG -> Nach den Lötarbeiten

IMGP3321.JPG -> Macht sich soweit ganz gut :)

IMGP3318.JPG IMGP3319.JPG -> Erster Boot! Nichts brennt durch und die Karte zeigt ein klares, störungsfreies Bild.
 

Bastian90

Kabelverknoter(in)
Das is doch mal ne Krasse aktion!. Hätte nich gedacht das es User gibt die selbst Hand anlegen und so nen PCB Designen ^^
 
TE
Löschzwerg

Löschzwerg

BIOS-Overclocker(in)
Danke euch beiden :)

@Nick: Von Revision A0 gibt es 5 Stück und dabei bleibt es auch. Es wird eine leicht überarbeitet Revision A1 geben und von dieser werde ich mindestens 20 Stück anfertigen um den Kostenpunkt von 50€ zu erreichen. Alles weitere geht auf Nachfrage.

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Erste Tests habe ich mittlerweile durchgezogen und was soll ich sagen, bis jetzt bin ich mit dem Adapter sehr zufrieden :)

Einen kleinen Fehler habe ich im Design entdeckt. Beim Kondensator C6 habe ich eine Verbindung zur "Haupt"-Masse vergessen d.h. der Kondensator bekommt seine Masseverbindung nur über die gesteckt AGP Karte. Nicht weiter schlimm, aber auch nicht schön.

PCI66 konnte ich bis jetzt noch nicht testen, die Kompatibilität in diesem Modus zu einem PCI-to-PCIe1x Adapter sollte aber gegeben sein.

Weitere Anmerkung: Der Adapter ist nur kompatibel zu 3.3V Signalumgebung! Damit ist nicht die Versorgungsspannung gemeint, sondern die Pegelspannung (Spannung für logisch 0 und 1).

PCI 1.0 (1991) und 2.0 (1993) arbeiten ausschließlich mit 5V Signalpegeln. Würde man den Adapter in solch alten Plattformen einsetzen würde schlichtweg die Grafikkarte abrauchen. Um den Betrieb in solchen Umgebungen zu gewährleisten müsste man mit Pegelwandlern arbeiten. Kein großer Akt, würde aber die Kosten nach oben treiben und sonderlich sinnvoll ist der Betrieb z.B. einer Voodoo 5 5500 auf einem 486er Board eh nicht. Ich verzichte daher bewusst darauf.

Ab PCI 2.1 (Juni 1995) strebte man an den Energiebedarf zu reduzieren und die, im mobile Sektor gängige, 3.3V Signalumgebung ebenfalls im Desktop Segment zu etablieren. Um beide Welten zu vereinen und alte 5V Steckkarten nicht auszuschließen (z.B. damals sehr teure Soundkarten), gab man eine 3.3V Umgebung vor, welche aber zu 5V Signalen mittels Puffern kompatibel war. Kurz, der komplette Systembus arbeitete mit 3.3V Signalen, kann aber mit 5V Signalen der Steckkarte umgehen.

Das ist mehr oder weniger auch der Grund warum man normale PCI Slots immer noch lediglich mit 5V Key im Slot findet, eben um die Abwärtskompatibilität zu gewährleisten.

Wie erkenne ich nun ob mein Mainboard kompatibel zu diesem Adapter ist?

Man kann z.B. einen PCI Pin (u.a. A17) mit einem Multimeter messen (sollte 3.3V DC anzeigen) oder aber man hält sich an Mainboard/Chipsatz-Datenblätter. Der VIA KT133 wird u.a. mit "PCI interface is 3.3V (5V tolerant)" beworben. Im Grunde sind alle Platinen die einen AGP Slot (egal welche Generation!) haben kompatibel, da ab AGP1.0 spätestens mit 3.3V Signalen oder niedriger gearbeitet wurde. Kritisch sind Boards der Pentium 1 Ära oder früher (486er oder 386er).

Nach dieser kurzen Theoriestunde gibt es noch Bilder und ein Video, viel Spaß :)

IMGP3733.JPG IMGP3737.JPG
IMGP3738.JPG IMGP3740.JPG -> Der "Anhänger" oder besser das "Engineering Tag" (E-Tag) dient als Merkzettel für Probleme, mögliche Modifikationen und Ergebnisse

https://www.youtube.com/watch?v=_8sYzOmoPoY
 

Deimos

BIOS-Overclocker(in)
Sehr geile Sache.
Lese immer wieder gerne, wieviel Energie und Zeit du in Retro-HW investierst und was dabei rauskommt. :daumen:
 
T

Temjin951

Guest
Echt starke Sache!!! :daumen:

Finde es eh sehr interessant was Platinen und so angeht, obwohl ich von E-Technik keine Ahnung habe :D

Aber sieht sehr interessant aus, und sofern ich es nicht überlesen habe (werde direkt nochmal gründlich lesen und editieren) , nimmst du keinen SATA Stecker weil er zu ''teuer'' ist oder warum?
 

X-CosmicBlue

PCGH-Community-Veteran(in)
Hammer!
Und da die Bildglättungsmodi der Voodoo immer noch die besten sind, gibt es auch einen guten Grund, diese am Leben zu halten.
Also :daumen: und weiter so!
 

CryptonNite

Komplett-PC-Aufrüster(in)
Du hast dir das Ding von Oscar gegönnt?

Klar, ich habe ne ganze Weile mit ihm verhandelt und konnte nen guten Preis rausschlagen ;) Funzt prima das Teil. Dann werde ich wohl mal die Voodoo wieder auspacken und mal nem ganz bestimmten Franzosen gehörig in den Hintern treten :ugly:
Auch verhandle ich mit Oscar über ne andere Karte...
 

amigabill

Schraubenverwechsler(in)
Verzeihen Sie meine Google unterstützt deutsche Übersetzung von Englisch ...

Ich interessiere mich für einige von ihnen . Sie könnten nützlich für Classic Amiga -Nutzer. Einige Amiga Benutzer PCI-Steckplätze , aber AGP-Steckplatz nicht für diese alten Maschinen exist



Forgive my Google assisted German translation from English...

I am interested in some of these. They could be useful for Classic Amiga users. Some Amiga users have PCI slots, but AGP slot does not exist for these old machines.
 
TE
Löschzwerg

Löschzwerg

BIOS-Overclocker(in)
Der Adapter funktioniert soweit prima, aber ich habe noch keine weitere Revision erstellt. Der Fehler im A0 Design lässt sich händisch einfach beheben.

Was genau möchtest du wissen?
 

Der HeinZ

Kabelverknoter(in)
Hey moin,

Ich will auch einen! Er soll dazu dienen mein alte Geforce4 und meine X1950 Pro in meinem FX zu testen und zu benchmarken! (Händereib) :)
Und um meinen kleinen K6-III+ mit einer schönen Radeon 8500 oder Geforce FX zu versorgen.

Kann man da etwas für mich tun?
Vielen Vielen Dank für deine Arbeit vorab, echt super klasse!

Gruß
Matthias
 

Astraar

Schraubenverwechsler(in)
Hätte auch Interesse an dem Adapter.
Ich suche sowas schon ewig und es gibt ja quasi nur diese hier. Oder gibt es noch andere Quellen? Google hilft natürlich bei sowas nicht viel weiter.
 
TE
Löschzwerg

Löschzwerg

BIOS-Overclocker(in)
DSCF2657.JPG DSCF2658.JPG DSCF2659.JPG

Danke für die vielen Anfragen. Leider dauern solche Dinge bei mir immer sehr lange... ich bekomme Anfragen aus ganzer Welt zu Reparaturen usw. :( Dennoch habe ich es jetzt geschafft (neben Umzug in eine andere Wohnung!) einen neuen Adapter fertigzustellen und wenn alles klappt, dann verarbeite ich sämtliches weiteres Material was ich auf Vorrat habe.
 

amadeus777999

Schraubenverwechsler(in)
Hallo,
habe mich wegen dem Adapter und Info extra hier angemeldet.

1. Gratuliere, dass du sowas in Eigenregie fertiggebracht hast
2. ich hoffe drauf, egal wie lange es dauert, dass vielleicht eine Fertigung mit Partnern zustande kommen kann - so ein Adapter is nämlich der Hit.

Danke
 
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