|
AGP port
Accelerated Graphics Port (AGP) -
Ускоренный графический порт
Краткая информация
Стандарт на AGP был разработан
фирмой Intel с для того, чтобы не меняя сложившийся
стандарт на шину PCI, ускорить
ввод/вывод данных в видеокарту и, кроме этого,
увеличить производительность компьютера при
обработке трехмерных изображений без установки
дорогостоящих двухпроцессорных видеокарт с
большими объемами как видеопамяти, так и памяти
под текстуры, z-буфер и т.п.. Этот стандарт был
поддержан большим количеством фирм, входящих в AGP Implementors Forum, организацию,
созданную на добровольной основе для внедрения
этого стандарта. Стартовая версия стандарта - AGP
1.0.
Конструктивное исполнение:
Отдельный слот с питанием 3.3 V, напоминающий слот
PCI, но на самом деле никак с ним
несовместимом. Обычная видеокарта не может быть
установлена в этот слот и наооборот.
Принципы работы и
основные преимущества AGP по сравнению с PCI:
1. Физические
характеристики AGP по сравнению с PCI
Скорость передачи данных до 532 Mb/c,
обусловлена частотой шины AGP до 132 MHz, отсутствием
мультиплексирования шины адреса и данных (на PCI по одним и тем же физическим
линиям сначала выдается адрес, а потом данные).
Шина PCI имеет тактовую частоту 33 MHz и 32 разряда
данных, поэтому может пропустить 33 000 000 х 4 байта =
132 Mb/c. AGP имеет частоту шины 66 MHz и ту же
разрядность и в стандартном режиме (точнее -
режим "x1") может пропустить 66 000 000 х 4 байта =
266 Mb/c. Для повышения пропускной способности шины
AGP в стандарт заложена возможность передавать
данные, используя как передний так и задний фронт
синхросигнала (это режим "2x"). В режиме 2x
пропускная способность тем самым 66 000 000 х 2 х 4
байта = 532 Mb/c. При достижении частоты шины в 100 MHz
скорость обмена возрастет до 800 Mb/c.
Кроме "классического" способа
адресации как на PCI - сначала выставляется адрес,
затем на тех же шинах появляются данные, в AGP
может использоваться режим sideband addressing,
называемый "адресацией по боковой полосе".
При этом используются специальные,
отсутствующие в PCI, сигналы SBA (SideBand
Addressing).
Конвейрная обработка данных на AGP в
отличии от PCI. Рисунок ниже показывает это
наглядно:
| |
|
|
|
|
|
|
Рисунок 1. AGP против PCI. На PCI по
выставленному адресу после задержки появляются
данные. На AGP сначала выставляется пакет адресов,
на которые следует ответ пакетом данных.
(c) Intel Corporation |
Основная обработка трехмерных
изображений выполняется в основной памяти
компьютера как центральным процессором, так и
процессором видеокарты. Механизм доступа
процессора видеокарты к памяти получил название DIrect
Memory Execute (DIME - непосредственное
выполнение в памяти). Следует упомянуть, что
сейчас не все видеокарты стандарта AGP
поддерживают этот механизм. Некоторые карты пока
имеют только механизм, аналогичный bus master на шине PCI.
Не следует путать этот принцип с UMA (Unified Memory
Architecture), который используется в недорогих
видеокартах, размещенных, как правило, на
материнской плате (например, SP97-V
фирмы ASUSTeK Computers). Основные отличия:
Область основной памяти компьютера, которая
может использоваться AGP картой (ее также называют
"AGP память"), не заменяет память экрана. В UMA
основная память используется как память экрана,
а AGP память лишь дополняет ее.
Пропускная способность памяти в UMA видеокарте
меньше, чем для шины PCI.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 2. Структурная схема
взаимодействия AGP карты и компьютера. |
Для вычислений текстур привлекаются только
центральный процессор и процессор видеокарты.
Центральный процессор записывает данные для
видеокарты непосредственно в область обычной
памяти, доступ к которой получает также и
процессор видеокарты.
Выполняются только операции чтения/записи в
память
Нет арбитража на шине (AGP порт всегда один) и
временных затрат на него
Обычная память (даже SDRAM) существенно дешевле,
чем видеопамять для графических карт.
2. Сравнение AGP карт и PCI видеокарт:
Реально AGP карта будет опережать обычную карту
(если сравнивать карты с близкими по мощности
видеопроцессорами) только на задачах обработки
трехмерных изображений, требующих большого
объема памяти для текстур (более 8 Mb). Надо
понимать при этом, что собственно память
компьютера должна быть не менее 32 MB, иначе AGP
карте негде будет размещать текстуры.
Тесты различных карт, выполненные Tom Pubst осенью 1997 года, показали,
что на обычных тестах практически никакой
разницы между появившемися сейчас AGP картами и
эталонной картой Matrox Millenium
II нет. На трехмерных тестах разница есть, но не
очень существенная. Производство AGP карт пока
только начинается и окончательные выводы можно
будет сделать позднее.
Windows 95 OSR2 версии 2.5 уже достаточно полно
поддерживает AGP и результаты трехмерных тестов
для AGP опережают результаты для PCI,
особенно при сценах с большими наборами текстур.
На сайте Tom Pubst можно
посмотреть их результаты. В Windows NT 4.0 поддержки
AGP нет и только в версии NT 5.0 преимущества AGP можно
будет
ffb
использовать.
Стандарт AGP сам по себе не гарантирует роста
производительности. Только в том случае, когда
разработчик видеокарты (точнее процессора
видеокарты) использует все возможности шины, это
дает прирост производительности. Например,
видеокарта Matrox Millenium II AGP не поддерживает как DIME,
так и режим "2x", поэтому практически
невозможно найти приложение, под которым AGP
вариант этой видеокарты будет как-то
превосходить вариант PCI.
Развитие AGP
В декабре 1997 года фирма Intel выпустила
предварительную версию стандарта AGP 2.0, а в мае 1998
года окончательный вариант. Основные отличия от
предыдущей версии:
Скорость передачи может быть увеличена еще в
два раза по сравнению с 1.0 - этот режим получил
название "4x" - и достигать значения 1064 MB/c.
Скорость передачи адреса в режиме "адресации
по боковой полосе" также может быть увеличена
еще в два раза
Добавлен механизм "быстрой записи" Fast
Write (FW). Основная идея - запись
данных/команд управления непосредственно в AGP
устройство, минуя промежуточное хранение данных
в основной памяти. Для устранения возможных
ошибок в стандарт на шину введен новый сигнал WBF#
(Write Buffer Full - буфер
записи полон). Если сигнал активен, то режим FW
невозможен.
В июле 1998 года Intel выпустила версию
0.9 спецификации на AGP Pro, существенно отличающейся
конструктивно от AGP 2.0. Краткая суть отличий в
следующем:
Изменен разъем AGP - добавлены выводы по краям
существующего разъема для подключения
дополнительных цепей питания 12V и 3.3V
Совместимость с AGP 2.0 только снизу вверх - платы с
AGP 2.0 можно устанавливать в слот AGP Pro, но не
наооборот.
AGP Pro предназначена только для систем с ATX форм-фактором. Установка плат AGP
Pro в NLX системы не предусмотрена (слишком велик
размер платы в AGP Pro).
Поскольку карте AGP Pro разрешено потребление до 110
Wt (!!), высота элементов на плате (с учетом
возможных элементов охлаждения) может достигать
55 мм, поэтому два соседних слота PCI должны
оставаться свободными. Кроме этого, два соседних
слота PCI могут использоваться платой AGP Pro для
своих целей.
С точки зрения схемотехники новая спецификация
ничего не добавляет, кроме специальных выводов,
сообщающих системе о потреблении платы AGP Pro.
|
Из рисунка видно, что размеры слота AGP Pro
вызывают ностальгические воспоминания по концу
80-х годов, когда плата контроллера дисплея
выглядела почти так же (хотя по толщине не была
больше одного отсека). Конечно, спецификация на AGP
Pro оговаривает максимальные габариты и токи
потребления, но после ознакомления с ней в голову
приходит крамольная мысль - а что Intel теперь
считает основным процессором в компьютере? |
|
