Fremkomsten av PCI-bussen eliminerte ikke alle problemene med høykvalitets utgang av visuell informasjon for 3-dimensjonale bilder og "live" video. Her var det allerede nødvendig med hastigheter på hundrevis av MB/sek, og belastningen på PCI fra ulike enheter: harddisker, nettverkskort og andre høyhastighetsenheter førte til at gjennomstrømmingen til den lokale PCI-bussen begynte å være tydelig utilstrekkelig til å oppfyller alle disse kravene.

I 1996 Intel har utviklet en ny AGP (Accelerated Graphics Port)-buss, designet kun for å koble RAM og prosessoren til skjermens skjermkort. Denne bussen gir en gjennomstrømning på hundrevis av MB/sek. Den kobler skjermkortet direkte med RAM som omgår PCI-bussen (fig. 2)

DekkegenskaperAGP

Opprettelsesår: 1996

Databussbredde: 32;

Bussfrekvens: 66 MHz;

Separate adresse- og datalinjer (i motsetning til PCI);

Rørlegging av minnetilgangsoperasjoner;

Maksimal gjennomstrømning: 532 MB/s;

Spesifikasjoner AGP 2x, AGP4x, AGP8x – muligheten til å sende flere blokker med data i en bussklokkesyklus. Maksimal gjennomstrømning AGP8x: 2 GB/s;

Et viktig trekk ved AGP-bussen er pipelining av minnetilgangsoperasjoner. I konvensjonelle ikke-rørledningsbusser (for eksempel i PCI-bussen), når en lese-/skriveforespørsel sendes til RAM-celler, er bussen inaktiv og venter på fullføringen av denne operasjonen. AGP pipeline-tilgang lar deg overføre ytterligere forespørsler på dette tidspunktet, og deretter motta svar på disse forespørslene i form av en kontinuerlig strøm av data.

AGP-bussen kan kombinere opptil 256 lese-/skriveforespørsler for RAM-celler til én pakke og motta svar på dem, kombinert til en pakke med opptil 256 32-bits ord med data.

Grafisk delsystem

AGP ble designet for å tillate grafikkort å lagre dataene de trengte (teksturer), ikke bare i det dyre innebygde lokale minnet, men også i datamaskinens billige systemminne. Samtidig kan de (kortene) ha en mindre mengde av dette lokale minnet og følgelig koste mindre.

Accelerated Graphics Port (AGP) er en utvidelse av PCI-bussen hvis formål er å behandle store mengder 3D-grafikkdata. Intel utviklet AGP for å løse to problemer før de introduserte 3D-grafikk på PCI. For det første krever 3D-grafikk så mye minne som mulig av teksturkart og z-buffer, som inneholder informasjon relatert til bildets dybderepresentasjon.

PC-utviklere hadde tidligere vært i stand til å bruke systemminne til å lagre teksturinformasjon og z-buffere, men en begrensning ved denne tilnærmingen var å overføre slik informasjon over PCI-bussen. Grafikk og systemminneytelse er begrenset av de fysiske egenskapene til PCI-bussen. I tillegg er PCI-båndbredde, eller kapasitet, ikke tilstrekkelig for sanntids grafikkbehandling. For å løse disse problemene utviklet Intel AGP.

For å kort definere hva AGP er, er det en direkte forbindelse mellom det grafiske undersystemet og systemminnet. Denne løsningen gir betydelig bedre dataoverføringsytelse enn PCI-overføring og er tydelig designet for å møte kravene til sanntids 3D-grafikkutgang.

Bare én type enhet kan kobles til via AGP - et grafikkort. Grafikksystemer innebygd i hovedkortet som bruker AGP kan ikke oppgraderes.

Hastigheten vi mottar informasjon på skjermene våre med, og mengden informasjon som kommer ut av videoadapteren og overføres til skjermen, avhenger alle av tre faktorer:

Skjermens oppløsning

Antall farger

Frekvensen som skjermen oppdateres med

Et moderne skjermkort er faktisk en andre uavhengig datamaskin inne i en personlig datamaskin. Når en bruker spiller et 3D-spill, gjør dessuten skjermkortprosessoren det meste av jobben, og den sentrale prosessoren forsvinner i bakgrunnen. En kraftigere GPU gir mer realistiske bilder.

For å øke ytelsen til det grafiske delsystemet så mye som mulig, er det nødvendig å redusere alle hindringer underveis til et minimum. Grafikkkontrolleren behandler grafikkfunksjoner som krever intensive beregninger, som et resultat av at systemets sentrale prosessor tømmes. Det følger at grafikkkontrolleren må operere med sitt eget, man kan til og med si privat, lokalt minne. Typen minne som grafikkdata er lagret i kalles en rammebuffer. Systemer fokusert på å behandle 3D-applikasjoner krever også et spesielt minne kalt en z-buffer, som lagrer informasjon om dybden av den avbildede scenen. Noen systemer kan også ha sitt eget teksturminne, dvs. minne for lagring av elementer som overflatene til et objekt er dannet av. Tilstedeværelsen av teksturkart har en nøkkeleffekt på realismen til 3D-scener.

I prinsippet er 8 MB videominne for en oppløsning på 800x600 eller 16 MB for en oppløsning på 1024x768 tilstrekkelig for å kjøre moderne kontorapplikasjoner og se videoer. Alt gjenværende minne, over dette, som er tilgjengelig i dag i moderne videoadaptere, brukes på tredjepartsbehov, spesielt for å støtte grafikk på skjermen til Windows-operativsystemet (spesielt i Windows Vista).

Bruken av 64, 128, 256 og 512 MB videominne er først og fremst assosiert med interessene til "spillere". Det skal sies at den raske økningen i videominnekapasitet foreløpig ikke er forbundet med samme fremgang i å øke bildeoppløsningen på skjermen. Taket for tradisjonelle videoinformasjonssystemer er praktisk talt allerede nådd. Hovedårsaken til den stadig økende økningen i RAM-en til videoadapteren er at videoadapterkortet nå inneholder en videoprosessor, som uavhengig, i henhold til kontrollkommandoene til sentralprosessoren, kan bygge tredimensjonale bilder (aka - 3D), og dette krever en uvanlig stor mengde ressurser for å lagre mellomliggende beregningsresultater og prøver av teksturer som de betingede planene til de simulerte figurene er fylt med.

Men selv for kontorapplikasjoner, i dag, hvis Windows-operativsystemet bruker DirectX9- eller 10-grensesnittet, må skjermkortminnet være minst 128 MB.

Opprinnelig ble skjermkort bygget i henhold til følgende prinsipper. Alt som tas opp av sentralprosessoren til videominne, konverteres, i henhold til strengt definerte algoritmer, til et analogt videosignal, som mates til skjermen. Dermed må sentralprosessoren selv beregne parametrene for alle punkter som for øyeblikket skal reflekteres på skjermen og laste inn alle dataene i videominnet. Enhver endring på skjermen, selv om det er et musemerke, er resultatet av arbeidet til den sentrale prosessoren. Følgelig, jo høyere oppløsning og antall farger som brukes, jo mer tid bruker prosessoren på å beregne alle punktene til det genererte rasteret.

Siden den personlige datamaskinen over tid har blitt uløselig knyttet til det grafiske Windows-grensesnittet og forskjellige tredimensjonale spill, har maskinvareutviklere tatt en rekke skritt for å forbedre standard skjermkort for å avlaste sentralprosessoren for unødvendig arbeid med å tegne elementære bilder . Slike enheter kalles grafikkakseleratorer, eller på annen måte grafiske akseleratorer (aka video- eller grafiske prosessorer).

PC-grensesnitt

Intel, som la merke til at en ytterligere økning i den generelle ytelsen til en personlig datamaskin "hviler" på videodelsystemet, foreslo på en gang å tildele en separat AGP (Accelerated Graphics Port) grensesnittbuss for overføring av videodatastrømmen. Denne standarden erstattet raskt de tidligere eksisterende grensesnittene som ble brukt av skjermkort: ISA, VLB og PCI.
Hovedfordelen med AGP-bussen er dens høye gjennomstrømning. Hvis ISA-bussen tillot overføring av opptil 5,5 MB/s, VLB - opptil 130 MB/s og PCI - opptil 133 MB/s, så har AGP-bussen teoretisk en toppgjennomstrømning på opptil 1066 MB/s (i overføringsmodus med fire 32-biters ord).
Intel utviklet AGP-grensesnittet for å løse to hovedproblemer knyttet til behandling av 3D-grafikk på en personlig datamaskin. For det første krever 3D-grafikk å allokere så mye minne som mulig for å lagre teksturdata og Z-bufferen. Jo flere teksturkart tilgjengelig for 3D-applikasjoner, desto bedre ser bildet ut på LCD-skjermen. Vanligvis bruker Z-bufferen det samme minnet som teksturene. Videokontrollerutviklere hadde tidligere muligheten til å bruke vanlig RAM til å lagre informasjon om teksturer og Z-bufferen, men PCI-bussbåndbredden var en alvorlig begrensning. PCI-båndbredden ble funnet å være for lav for sanntids grafikkbehandling. Intel løste dette problemet ved å introdusere AGP-bussstandarden. For det andre gir AGP-grensesnittet en direkte forbindelse mellom det grafiske undersystemet og RAM. Dermed oppfylles kravene til sanntids 3D-grafikkutgang, og i tillegg brukes rammebufferminne mer effektivt, og øker dermed prosesseringshastigheten til 2D-grafikk.
I virkeligheten kobler AGP-bussen grafikkundersystemet tiln, og deler tilgang med datamaskinens sentrale prosessor. Den eneste typen enhet som kan kobles til via AGP er grafikkort. Samtidig kan videokontrollere innebygd i hovedkortet og som bruker AGP-grensesnittet ikke oppgraderes.

For AGP-kontrolleren spiller ingen rolle den spesifikke fysiske adressen der informasjonen lagres i RAM. Dette er en nøkkelløsning for den nye teknologien, som gir tilgang til grafiske data som en enkelt blokk, uavhengig av den fysiske "spredningen" av informasjon på tvers av minneblokker. I tillegg opererer AGP på systembussfrekvenser opp til 133 MHz.
AGP-spesifikasjonen er faktisk basert på PCI versjon 2.1-standarden, men skiller seg fra den i følgende hovedtrekk:
bussen er i stand til å overføre to (AGP 2x), fire (AGP 4x) eller åtte (AGP 8x) datablokker i en syklus;
multipleksing av adresse- og datalinjer er eliminert;
Lese-/skriveoperasjoner i pipelining eliminerer virkningen av forsinkelser i minnemoduler på operasjonshastigheten.

AGP-bussen opererer i to hovedmoduser: DIME (Direct Memory Execute) og DMA (Direct Memory Access). I DMA-modus er hovedminnet minnet på kortet. Teksturer kan lagres i systemminnet, men kopieres til det lokale minnet på skjermkortet før bruk. Dermed fungerer AGP-grensesnittet som en "patronbærer" (teksturer) til "avfyringsposisjonen" (lokalt minne). Utvekslingen utføres i store sekvensielle datapakker. I utførelsesmodus er lokal- og systemminnet for skjermkortet logisk like. Teksturer kopieres ikke til lokalt minne, men velges direkte fra systemminnet. Dermed er det nødvendig å overføre relativt små tilfeldig plasserte stykker. Siden systemminnet også kreves av andre enheter, tildeles det dynamisk i 4 KB-blokker. For å sikre akseptabel ytelse er det derfor gitt en spesiell mekanisme som tilordner sekvensielle adresser til reelle blokkadresser i systemminnet. Denne oppgaven utføres ved hjelp av en spesiell tabell (Graphic Address Re-mapping Table eller GART) som ligger i minnet. Adresser utenfor GART-området endres ikke og tilordnes direkte til systemminnet eller enhetsspesifikt område. Den nøyaktige spesifikasjonen for driftsreglene til GART er ikke definert, og den spesifikke løsningen avhenger av kontrollelektronikken til skjermkortet.
AGP bussdrift er delt. Dette betyr at forespørselen om operasjonen er atskilt fra selve overføringen av data. Denne tilnærmingen lar AGP-enheten generere en forespørselskø uten å vente på at den nåværende operasjonen skal fullføres, noe som også forbedrer bussytelsen.
Versjon AGP 2.0, takket være bruken av elektriske lavspenningsspesifikasjoner, tillater fire transaksjoner (datablokkoverføringer) per klokkesyklus (AGP 4x-modus - firedobbel multiplikasjon). I 2003 gikk skjermkort med AGP-grensesnitt versjon 3.0 (ofte referert til som AGP 8x) i masseproduksjon. En dobling av gjennomstrømningen ble oppnådd ved å øke bussens klokkefrekvens til 66 MHz og bruke et nytt signalnivå på 0,8V (i AGP 2.0 ble 1,5V-nivået brukt). Dermed, mens de grunnleggende parametrene til grensesnittet ble opprettholdt, var det mulig å øke bussgjennomstrømningen til omtrent 2132 MB/s. Selv om kontakten forblir den samme, mekanisk kompatibel med AGP 2.0, har dens elektriske egenskaper endret seg på grunn av lavere spenning på signallinjene. For øyeblikket, på moderne plattformer, blir AGP-bussen erstattet av PCI Express-seriebussen.

Alle gode ting må ta slutt. Det er synd – men sant. Hvor mye har det blitt skrevet om det faktum at PCI-bussen endelig har eliminert "flaskehalsen" på PC-en - utvekslingen med skjermkort - men det var ikke tilfelle! Fremgangen står som kjent ikke stille. Utseendet til forskjellige 3D-akseleratorer førte til spørsmålet: hva skal jeg gjøre? Enten øke mengden dyrt minne direkte på skjermkortet, eller lagre noe av informasjonen i billig systemminne, men organiser samtidig på en eller annen måte rask tilgang til den.

Som nesten alltid er tilfellet i dataindustrien, ble ikke problemet løst. Det ser ut til at her er den enkleste løsningen for deg: bytt til en 66 MHz 64-bit PCI-buss med enorm båndbredde, men nei. Intel, basert på den samme PCI R2.1-standarden, utvikler en ny buss - AGP (R1.0, deretter 2.0), som skiller seg fra "overordnet" i følgende:

1. bussen er i stand til å overføre to datablokker i en 66 MHz syklus (AGP 2x);
2. multipleksing av adresse- og datalinjer er eliminert (la meg minne deg på at i PCI, for å redusere kostnadene ved design, ble adressen og dataene overført over de samme linjene);
3. videre pipelining av lese-/skriveoperasjoner, ifølge utviklerne, eliminerer virkningen av forsinkelser i minnemoduler på hastigheten til disse operasjonene.

Som et resultat ble bussbåndbredden estimert til 500 MB/sek, og den var ment å tillate skjermkort å lagre teksturer i systemminnet, og dermed ha mindre minne på brettet, og følgelig bli billigere.

Det paradoksale er at skjermkort fortsatt foretrekker å ha MER minne, og NESTEN INGEN lagrer teksturer i systemminnet, siden det praktisk talt ikke er noen teksturer med et slikt volum ennå (jeg understreker - ennå). Samtidig, på grunn av reduksjonen i minnekostnadene generelt, er ikke kort spesielt dyre. Imidlertid tror nesten alle at fremtiden ligger hos AGP, og den raske utviklingen av multimedieapplikasjoner (spesielt spill) kan snart føre til at teksturer ikke lenger vil passe inn i systemminnet. Derfor er det fornuftig, uten å gå i for mye tekniske detaljer, å fortelle deg hvordan det hele fungerer.

Så la oss starte fra begynnelsen, det vil si med AGP 1.0. Bussen har to hoveddriftsmoduser: Utfør og DMA. I DMA-modus er hovedminnet kortminnet. Teksturer lagres i systemminnet, men før bruk (den samme utføres) blir de kopiert til det lokale minnet på kortet. Dermed fungerer AGP som en "bakre struktur" for å sikre rettidig "patronlevering" (teksturer) til forkanten (lokalt minne). Utvekslingen utføres i store sekvensielle pakker.

I utførelsesmodus er lokal- og systemminnet for skjermkortet logisk like. Teksturer kopieres ikke til lokalt minne, men velges direkte fra systemminnet. Dermed må man velge relativt små tilfeldig plasserte brikker fra minnet. Siden systemminne tildeles dynamisk, i 4K-blokker, i denne modusen, for å sikre akseptabel ytelse, er det nødvendig å tilveiebringe en mekanisme som tilordner sekvensielle adresser til reelle adresser på 4 kilobyte blokker i systemminnet. Denne vanskelige oppgaven utføres ved hjelp av en spesiell tabell (Graphic Address Re-mapping Table eller GART) som ligger i minnet.

I dette tilfellet endres ikke adresser som ikke faller innenfor GART-området og blir direkte tilordnet systemminnet eller enhetsspesifikt område. Figuren viser den lokale rammebufferen til kortet (Local Frame Buffer eller LFB) som et slikt område. Den nøyaktige formen og operasjonen til GART er udefinert og avhenger av kortets kontrolllogikk.

AGP-bussen støtter fullt ut PCI-bussoperasjoner, så AGP-trafikk kan være en blanding av alternerende AGP- og PCI-lese-/skriveoperasjoner. AGP bussdrift er delt. Dette betyr at forespørselen om operasjonen er atskilt fra selve overføringen av data.

Denne tilnærmingen lar AGP-enheten generere en forespørselskø uten å vente på at den nåværende operasjonen skal fullføres, noe som også forbedrer bussytelsen.

I 1998 ble AGP-bussspesifikasjonen videreutviklet - Revisjon 2.0 ble utgitt. Som et resultat av bruk av nye lavspente elektriske spesifikasjoner ble det mulig å utføre 4 transaksjoner (datablokkoverføringer) i én 66-MHz klokkesyklus (AGP 4x), som betyr en bussbåndbredde på 1GB/sek! Det eneste som mangler for fullstendig lykke er at enheten dynamisk kan bytte mellom 1x, 2x og 4x moduser, men på den annen side er det ingen som trenger dette.

Behovene og kravene innen videosignalbehandling øker imidlertid, og Intel utarbeider en ny spesifikasjon – AGP Pro (Revisjon 0.9 er tilgjengelig for øyeblikket) – rettet mot å møte behovene til høyytelses grafikkstasjoner. Den nye standarden endrer ikke AGP-bussen. Hovedretningen er å øke strømforsyningen til grafikkort. For dette formålet er nye kraftledninger lagt til AGP Pro-kontakten.

Det antas at det vil være to typer AGP Pro-kort - High Power og Low Power. Høyeffektkort kan forbruke fra 50 til 110W. Naturligvis trenger slike kort god kjøling. For dette formål krever spesifikasjonen to ledige PCI-spor på komponentsiden av kortet.

Dessuten kan disse sporene brukes av kortet som ekstra fester, for å levere ekstra strøm, og til og med for utveksling via PCI-bussen! Imidlertid er det kun mindre restriksjoner på bruken av disse sporene.

Når du bruker spor for ekstra strømforsyning:

• Ikke bruk til å drive V I/O-linjen;
• Ikke sett M66EN-linjen (pin 49V) til GND (noe som er ganske naturlig, siden dette bytter PCI-bussen til 33 MHz-modus).

Når du bruker et busskommunikasjonsspor:

• PCI I/O-delsystemet bør utformes for en spenning på 3,3V med evne til å operere ved 5 V.

Støtte for 64-bits eller 66 MHz-modus er ikke nødvendig.

Low Power-kort kan forbruke 25-50W, så spesifikasjonen krever ett ledig PCI-spor for å gi kjøling.

Samtidig må alle AGP Pro-kort i detaljhandel ha et spesielt deksel med en bredde på henholdsvis 3 eller 2 spor, og kortet får et ganske skremmende utseende.

Samtidig kan AGP-kort også installeres i AGP Pro-sporet.

Generelt, hvordan kan jeg tenke meg en grafikkstasjon med to Xeon-prosessorer og et AGP Pro High Power-skjermkort... Du kan spare mye på oppvarming... En opprørt tanke sniker seg inn, hva står i PC 200-spesifikasjonen? Væskekjøling vil være inkludert. Igjen, vi får vente og se.

Med utviklingen av ny teknologi var det nødvendig å øke dataoverføringshastigheten på bussen knyttet til grafikkadapteren. Derfor dukket det opp en spesialisert AGP-buss, som har forbedrede egenskaper.

AGP(fra den engelske Accelerated Graphics Port, accelerated graphics port) - utviklet i 1997 av Intel, en spesialisert 32-bit systembuss for et skjermkort. Dukket opp samtidig med brikkesett for Intel Pentium II-prosessoren.

Hovedmålet til utviklerne var å øke ytelsen og redusere kostnadene for skjermkortet ved å redusere mengden innebygd videominne. I følge Intels plan ville det ikke være behov for store mengder videominne for AGP-kort, siden teknologien ga høyhastighetstilgang til delt minne.

Tekniske egenskaper til dekket

AGP er basert på PCI-bussen, men er designet spesielt for å gi høyhastighetsoverføring av store blokker med 3D-teksturdata mellom videokontrolleren (skjermkortet) og datamaskinens minne. For det første krever 3D-grafikk så mye minne som mulig av teksturkart og z-bufferinformasjon. Jo flere teksturkart tilgjengelig for 3D-applikasjoner, desto bedre ser sluttresultatet ut. Under normale omstendigheter bruker z-bufferen, som inneholder informasjon relatert til bildets dybderepresentasjon, det samme minnet som teksturer. Denne konflikten gir 3D-utviklere mange muligheter til å velge den optimale løsningen, som de knytter til den høye betydningen av teksturminne og z-buffer, og resultatene påvirker direkte kvaliteten på utdatabildet. PC-utviklere hadde tidligere muligheten til å bruke systemminne til å lagre teksturinformasjon og z-buffer, men begrensningen med denne tilnærmingen var å overføre slik informasjon over PCI-bussen. Grafikk og systemminneytelse er begrenset av de fysiske egenskapene til PCI-bussen. I tillegg er PCI-båndbredde, eller kapasitet, ikke tilstrekkelig for sanntids grafikkbehandling. For å løse disse problemene utviklet Intel AGP.

Oppsett av ulike AGP-spor

For å kort definere hva AGP er, er det en direkte forbindelse mellom det grafiske undersystemet og systemminnet. AGP gir mulighet for mer effektiv bruk av rammebufferminne, og øker dermed 2D-grafikkytelsen samt øker hastigheten som 3D-grafikkdata flyter gjennom systemet. AGP-definisjon, som en type direkte forbindelse mellom det grafiske undersystemet og systemminnet, kalles en punkt-til-punkt-forbindelse.

AGP kobler grafikkundersystemet tiln, og deler denne minnetilgangen med datamaskinens sentrale prosesseringsenhet (CPU). I stedet for å bruke PCI-bussen for videodata, bruker AGP en direkte kanal slik at skjermkortet (grafikkkontrolleren) har direkte tilgang til RAM. Bussen lar deg bruke pipelining av samtaler, dvs. sende data i form av kontinuerlige pakker.

Hastighetsøkningen sikres av følgende tre faktorer:

• Pipelining av minnetilgangsoperasjoner.
• Doble dataoverføringer.
• Demultipleksing av adresse- og databusser.

Bare én type enhet kan kobles til via AGP - et grafikkort. Grafikksystemer innebygd i hovedkortet og som bruker AGP kan ikke oppgraderes.

Forskjeller fra PCI-bussen:

• drift ved en klokkefrekvens på 66 MHz;
• økt båndbredde (opptil 266 Mb/s, mens PCI-bussen har en dataoverføringshastighet på kun 133 Mb/s);
• DMA og DME minnemodus;
• separasjon av forespørsler om drift og dataoverføring;
• muligheten til å bruke skjermkort med høyere strømforbruk enn PCI

Be om kø

Overføring av data fra hovedminnet til videominnet på kortet utføres i to trinn, først overføres 64-bits adressen fra der dataene skal leses, så kommer selve dataene. AGP-bussen gir to overføringsalternativer, den første er kompatibel med PCI-bussen - data- og adresseforespørsler skjer over én kanal; den andre er i SBA-modus (Sideband Addressing), over en egen sidebuss, slik at du kan sende forespørsler om nye data uten å vente på at de forrige skal mottas.

AGP-bussen sender flere adresser og flere data etter hverandre, slik at opptil 256 forespørsler kan settes i kø og to køer for høy- og lavprioritets lese-/skriveoperasjoner. Dobbel overføring, dvs. overføring av to data i en klokkesyklus i stedet for én, lar deg: ha en gjennomstrømning ved en frekvens på 66 MHz opp til 528 Mb/s, operere med en frekvens på opptil 100 MHz og høyere med høyere gjennomstrømning .

AGP buss standarder

Det er flere standarder for AGP-bussen:

De fleste kort fungerer med 4X- og 8X-standarden.

AGP 1.0 buss

AGP-utstyrte datamaskiner og grafikkakseleratorer ble først solgt i august 1997.

AGP 1.0-grensesnittet var basert på PCI 2.1-bussen, eller mer presist, dens versjon PCI 32/66 - en 32-bits buss med en driftsfrekvens på 66 MHz.

AGP 1.0-kort:

AGP 1.0-bussen har to hoveddriftsmoduser: Utfør og DMA.

DMA (Direct Memory Access) - minnetilgang, i denne modusen er hovedminnet det innebygde videominnet på kortet, teksturer kopieres dit før bruk fra datamaskinens systemminne. Denne driftsmåten var ikke ny, lydkort, noen kontrollere osv. fungerer etter samme prinsipp.

I DMA-modus er hovedminnet kortminnet. Teksturer lagres i systemminnet, men før bruk (den samme utføres) blir de kopiert til det lokale minnet på kortet. Dermed fungerer AGP som en "back-end-struktur" for å sikre rettidig levering av teksturer til lokalt minne. Utvekslingen utføres i store sekvensielle pakker.

I utførelsesmodus er lokal- og systemminnet for skjermkortet logisk like. Teksturer kopieres ikke til lokalt minne, men velges direkte fra systemminnet. Dermed må man velge relativt små tilfeldig plasserte brikker fra minnet. Siden systemminne tildeles dynamisk, i 4K-blokker, i denne modusen, for å sikre akseptabel ytelse, er det gitt en mekanisme som tilordner sekvensielle adresser til reelle adresser på 4-kilobyte-blokker i systemminnet. Denne oppgaven utføres ved hjelp av en spesiell tabell (Graphic Address Re-mapping Table eller GART - grafisk adresseomdirigeringstabell) som ligger i minnet.

I dette tilfellet endres ikke adresser som ikke faller innenfor GART-området og blir direkte tilordnet systemminnet eller enhetsspesifikt område.

AGP-bussen støtter fullt ut PCI-bussoperasjoner, så AGP-trafikk kan være en blanding av alternerende AGP- og PCI-lese-/skriveoperasjoner. AGP bussdrift er delt. Dette betyr at forespørselen om operasjonen er atskilt fra selve overføringen av data.

AGP 2.0 buss

I desember 1997 ga Intel ut en foreløpig versjon av AGP 2.0-standarden, og i mai 1998 den endelige versjonen (denne modusen ble kalt "4x").

Hovedforskjeller fra forrige versjon:

• Overføringshastigheten kan dobles sammenlignet med 1,0 – og nå 1064 Mb/s.
• 4 blokker kan allerede sendes i en klokkesyklus.
• Båndbredden er omtrent 1 GB/s.
• Lagt til Fast Write (FW) mekanisme. Hovedideen er å skrive data/kontrollkommandoer direkte til AGP-enheten, og omgå mellomliggende datalagring i hovedminnet. For å eliminere mulige feil er et nytt signal WBF# (Write Buffer Full) introdusert i bussstandarden. Hvis signalet er aktivt, er ikke FW-modus mulig.

De første skjermkortene som støtter versjon 2.0 dukket opp i slutten av april 1999.

AGP 2.0-kort:

AGP Pro buss

I juli 1998 ga Intel ut versjon 0.9 av AGP Pro-spesifikasjonen, som avviker betydelig i design fra AGP 2.0.

Den nye standarden endrer ikke AGP-bussen. Hovedretningen er å øke strømforsyningen til grafikkort. For dette formålet er nye kraftledninger lagt til AGP Pro-kontakten. Den korte essensen av forskjellene er som følger:

• AGP-kontakten er endret - pinner er lagt til langs kantene på den eksisterende kontakten for tilkobling av ytterligere 12V og 3,3V strømkretser
• AGP Pro er kun beregnet på systemer med ATX-formfaktor. Installasjon av AGP Pro-kort i NLX-systemet er ikke gitt (størrelsen på kortet i AGP Pro er for stor).
• Siden AGP Pro-kortet har lov til å forbruke opptil 110 W, kan høyden på elementene på brettet (inkludert mulige kjøleelementer) nå 55 mm, så de to tilstøtende PCI-sporene må forbli ledige. I tillegg kan to tilstøtende PCI-spor brukes av AGP Pro-kortet til egne formål.

AGP 8X buss

I november 2000 ga Intel ut en foreløpig versjon (utkast) av den neste AGP-bussvarianten - 8X. Hovedideen er å øke båndbredden til 8x4=32 byte per systembuss-klokkesyklus. Dette betyr at dataoverføringshastigheten på bussen vil øke til 2 Gigabyte per sekund. I tillegg inkluderer utkastet til den nye bussversjonen flere grunnleggende endringer som utvider mulighetene til AGP-grensesnittet:

• Redusere signalspenningsnivået på bussen;
• Kalibreringssykluser;
• Dynamisk bussinversjon;
• Støtte for isokron dataoverføringsmodus;
• Støtter flere AGP 8X-porter (tidligere var bare én port mulig;
• Nye konfigurasjonsregistre for 8X-bussen;

Litteratur

• Kostsov A., Kostsov V. PC-maskinvare. Brukers oppslagsbok. - M.: Martin, 2006. - 480 s.

PCI og AGP standarder

PCI buss

VLB-kortet hadde knapt fått fotfeste i markedet da Intel i juni 1992 produserte en ny buss - PCI-bussen ( Perifer komponent sammenkobling). Det er denne "perifere tilkoblingskomponenten" som finnes i de fleste moderne datamaskiner, og blir de facto standarden for vår tids bussindustri.

Bussutviklerne tok sikte på å lage et fundamentalt nytt grensesnitt som ikke ville være en forbedring av andre teknologier (som EISA), som ikke ville være plattformavhengig (det vil si kunne fungere med fremtidige generasjoner av prosessorer), ville ha høy ytelse, og vil være billig å produsere. Vel, hvis Intel kom i gang, så var det ingen tvil om at målet ville bli nådd. Takket være avslaget på å bruke prosessorbussen var PCI-bussen ikke bare prosessoruavhengig, men kunne også fungere uavhengig, uten å henvende seg til sistnevnte med forespørsler. For eksempel kan prosessoren jobbe på minnet mens PCI-bussen overfører data. Det grunnleggende prinsippet for PCI-bussen er bruken av såkalte broer ( Broer), som kommuniserer bussen med andre systemkomponenter (f.eks. PCI til ISA Bridge). En annen funksjon er implementeringen av de såkalte prinsippene Bussmester Og Bussslave. For eksempel kan et PCI-Master-kort både lese data fra RAM og skrive det der uten å få tilgang til prosessoren. Et PCI-Slave-kort (for eksempel en grafikkkontroller), som du sikkert allerede har gjettet, kan bare lese data.

Hva er hemmeligheten bak en så bred utbredelse av denne bussen i dagens verden av personlige datamaskiner?

• Synkron 32 eller 64-bits datautveksling (men så vidt jeg vet, brukes 64-bits bussen foreløpig kun i Alpha-systemer og servere basert på Intel Xeon-prosessorer, men i prinsippet er det fremtiden). I dette tilfellet, for å redusere antall kontakter (og kostnad), brukes multipleksing, det vil si at adressen og dataene overføres over samme linjer
• Bussen støtter en dataoverføringsmetode kalt lineær utbrudd(lineær pakkemetode). Denne metoden forutsetter at en pakke med informasjon leses (eller skrives) i ett stykke, det vil si at adressen automatisk økes for neste byte. Naturligvis øker dette hastigheten på selve dataoverføringen ved å redusere antall overførte adresser
• PCI-bussen bruker en helt annen dataoverføringsmetode enn ISA. Denne metoden, kalt håndtrykkmetoden ( håndtrykk), er at to enheter er definert i systemet: overføring ( Initiativtaker) og mottar ( Mål). Når sendeenheten er klar til å sende, legger den data på datalinjen og følger den med et passende signal ( Initiativtaker klar), mens mottakerenheten skriver dem (data) inn i registrene og sender et signal Mål klar, bekrefter registreringen av data og er klar til å motta følgende. Alle signaler stilles strengt i samsvar med bussklokkepulsene
• Relativ uavhengighet av individuelle systemkomponenter. I samsvar med PCI-konseptet styres overføringen av en datapakke ikke av CPUen, men av en bro koblet mellom den og PCI-bussen ( Host Bridge Cashe/DRAM-kontroller). Prosessoren kan fortsette å fungere mens data utveksles med RAM. Det samme skjer når man utveksler data mellom to andre komponenter i systemet.
• Lav CPU-belastning. Denne funksjonen følger av den forrige
• Bussfrekvenser på 33 MHz eller 66 MHz tillater et bredt spekter av gjennomstrømninger (ved bruk av burst-modus):
  • 132 MV/sek ved 32-bit/33 MHz
  • 264 MB/sek ved 32-bit/66 MHz
  • 264 MB/sek ved 64-bit/33 MHz
  • 528 MV/sek ved 64-bit/66 MHz

  Samtidig, for at bussen skal fungere med en frekvens på 66 MHz, er det nødvendig at alle perifere enheter opererer på denne frekvensen

• Siden prosessorbussen og PCI-utvidelsesbussen er koblet til ved hjelp av en hovedbro ( Host Bridge), så kan sistnevnte fungere med CPUer fra påfølgende generasjoner
• Full støtte multiplisere bussmester(for eksempel kan flere harddiskkontrollere fungere på bussen samtidig)
• Støtter 5V og 3,3V logikk. Kontakter for 5 og 3,3V-kort er forskjellige i plasseringen av nøklene
  

  Det finnes også universalkort som støtter begge spenningene. Merk at 66 MHz kun støttes av 3,3 V logikk

• Brukerstøtte tilbakeskrivning Og gjennomskriving cache
• PCI er designet for å gjenkjenne maskinvare og analysere systemkonfigurasjon i samsvar med Plug&Play-standarden utviklet av Intel Corporation. PCI-bussspesifikasjonen definerer tre typer ressurser: to vanlige (minneområde og I/O-område, som Microsoft kaller dem) og konfigurasjonsplass- konfigurasjonsplass. Den består av tre regioner:
  • Enhetsuavhengig topptekst ( enhetsuavhengig topptekstregion)
  • Region bestemt av enhetstype ( region av overskriftstype)
  • brukerdefinert region ( brukerdefinert region)

  Overskriften inneholder informasjon om produsent og type enhet - felt Klassekode(nettverksadapter, diskkontroller, multimedia osv.) og annen tjenesteinformasjon.

  Den neste regionen inneholder minne- og I/O-områderegistrene, som gjør at en enhet dynamisk kan tildeles et område med systemminne og adresserom. Avhengig av systemimplementeringen, utføres enhetskonfigurasjon enten av BIOS (når du utfører POST - Power On-Selv Test), eller programmatisk. Ekspansjons-ROM-baseregisteret tillater på samme måte enhets-ROM å kartlegges til systemminnet. CIS-felt ( Kortinformasjonsstruktur) pekeren brukes av kart cardbus(PCMCIA). De siste 4 bytene i regionen brukes til å bestemme avbruddet og forespørsel/eierskapstid

• Bussspesifikasjonen lar deg kombinere opptil åtte funksjoner på ett kort (for eksempel video + lyd osv.)
• Bussen lar deg installere opptil 4 utvidelsesspor, men det er mulig å bruke en PCI til PCI-bro for å øke antallet
• PCI-enheter er utstyrt med en timer som brukes til å bestemme den maksimale tiden en enhet kan okkupere bussen.
• Ved utviklingen av bussen ble avanserte tekniske løsninger innlemmet i dens arkitektur, slik at bussen kunne brukes i fremtiden og moderniseres.

32-biters PCI-spor pin-tilordning (33 MHz)

For øyeblikket er PCI-bussen 32-bit, kjører på 33 MHz, den tregeste bussspesifikasjonen. Men i dag begynner de resulterende 132 Mb/s å være utilstrekkelige (forresten, når det gjelder hastighetsindikatorer, henger nå PCI i kanten av systemet, akkurat som ISA en gang var). Derfor er det logisk at raskere PCI-standarder vil bli brukt i nær fremtid. Mest sannsynlig vil det være en 33 MHz 64-bits buss, siden ikke alle kort designet for å fungere på 33 MHz vil kunne fungere på 66. Det faktum at en ny standard vil dukke opp, som hevder å ta plassen til den nåværende bussen i våre datamaskiner, er usannsynlig, for det første fordi PCI har blitt veldig populært med årene, og få mennesker vil gi fra seg de PCI-enhetene som allerede er utgitt og produseres i enorme mengder, og for det andre fordi Intel er usannsynlig å tillate utseendet til en konkurrent på markedet (med mindre, selvfølgelig, initiativet ikke kommer fra Intel selv, men dette er usannsynlig). Generelt, la oss leve litt lenger og se, men la oss nå ikke komme med noen forhastede spådommer.

AGP buss

3D-grafikk, som nylig har blitt utbredt, samt den stadig økende belastningen på PCI fra forskjellige harddisker, nettverkskort og andre høyhastighetsenheter, har ført til at den lokale bussbåndbredden for å tilfredsstille alle disse kravene har klart begynt å være utilstrekkelig. Det ser ut til at her er den enkleste løsningen for deg: bytt til 66 MHz 64-bit PCI-bussen, men nei. Intel, basert på den samme PCI R2.1-standarden, utvikler en ny buss - AGP (1.0, deretter 2.0), som skiller seg fra overordnet i følgende:

• Bussen er i stand til å overføre to datablokker i en 66 MHz-syklus (AGP 2x)
• Multipleksing av adresse- og datalinjer er eliminert (la meg minne deg på at i PCI, for å redusere kostnadene ved design, ble adressen og dataene overført over de samme linjene)
• videre pipelining av lese-/skriveoperasjoner, ifølge utviklerne, eliminerer virkningen av forsinkelser i minnemoduler på hastigheten til disse operasjonene

Som et resultat ble bussbåndbredden vurdert til 500 MB/sek, og den var ment å la grafikkort lagre dataene de trenger (teksturer) ikke bare i det dyre lokale minnet installert om bord, men også i det billige systemminnet. av datamaskinen. Samtidig kan de (kortene) ha en mindre mengde av dette lokale minnet og følgelig koste mindre.

I utgangspunktet er AGP en andre PCI-buss, som er koblet til andre systemkomponenter med en spesiell multimediabro ( Multimedia Bridge).

Det paradoksale er at skjermkort (mer presist, produsentene deres) fortsatt foretrekker å ha mer minne, og nesten ingen lagrer teksturer i RAM. For det første, så langt (men bare for nå) bruker ikke moderne applikasjoner teksturer som er så store i størrelse at de vil kreve for mye minne. For det andre blir videominne raskt billigere, og økningen påvirker ikke kostnadene for skjermkortet i stor grad (nå koster et kort med 64 Mb nesten det samme som for bare halvannet år siden et tilsvarende kort med 32 Mb minnekostnad) . Selv om hovedårsaken åpenbart er at system-RAM er mye tregere enn lokalt videominne, og det vil neppe være rasjonelt å bruke alt som AGP kan gi, selv om dette reduserer prisen på videoadapteren. Imidlertid har alle moderne skjermkort et AGP-grensesnitt, fordi for det første, selv om du ikke bruker teksturpumping mellom systemminnet og videoadapteren, når det er stor belastning på PCI-bussen fra periferien, data fra forskjellige enheter (for eksempel en prosessor eller videoredigeringstavle) kan ikke være i stand til å nå skjermkortet så raskt som nødvendig, og for det andre kan raskt utviklende 3D-grafikkteknologier snart føre til at teksturer ikke lenger vil passe inn i lokalt videominne ( med mindre, selvfølgelig, systemet ikke har det mest sofistikerte skjermkortet installert med en stor mengde RAM). Og så, hvis vi tar i betraktning kraften til moderne prosessorer, ser PCI-bussen med sine 132 megabyte per sekund veldig svak ut selv for enkel datautveksling mellom videokontrolleren og sentralprosessoren og andre systemkomponenter, så utseendet til AGP var virkelig etterspurt på en gang, men nå uten grensesnittet er rett og slett umulig å forestille seg en moderne personlig datamaskin.

Så la oss starte helt fra begynnelsen, det vil si med AGP 1.0. Bussen har to hoveddriftsmoduser: Henrette Og DMA. I DMA-modus er hovedminnet kortminnet. Teksturer lagres i systemminnet, men kopieres til kartets lokale minne før bruk. Dermed fungerer AGP som en bakre struktur som sikrer rettidig levering av "kassetter" (teksturer) til "frontkanten" (lokalt minne). Utvekslingen utføres i store sekvensielle pakker.

I utførelsesmodus er lokal- og systemminnet for skjermkortet logisk like. Teksturer kopieres ikke til lokalt minne, men velges direkte fra systemminnet. Dermed må man velge relativt små tilfeldig plasserte brikker fra minnet. Siden systemminne er tildelt dynamisk, i blokker på 4 KB, i denne modusen, for å sikre akseptabel ytelse, er det nødvendig å tilveiebringe en mekanisme som tilordner sekvensielle adresser til reelle adresser på 4 KB blokker i systemminnet. Denne vanskelige oppgaven oppnås ved å bruke en spesiell tabell ( Grafisk adressetilordningstabell eller GART) plassert i minnet.

AGP-bussen støtter fullt ut PCI-bussoperasjoner, så AGP-trafikk kan være en blanding av alternerende AGP- og PCI-lese-/skriveoperasjoner. AGP bussdrift er separat. Dette betyr at forespørselen om operasjonen er atskilt fra selve overføringen av data. Denne tilnærmingen lar AGP-enheten generere en forespørselskø uten å vente på at den nåværende operasjonen skal fullføres, noe som også forbedrer bussytelsen.

I 1998 ble AGP-bussspesifikasjonen videreutviklet - Revisjon 2.0 ble utgitt. Som et resultat av bruk av nye elektriske lavspenningsspesifikasjoner ble det mulig å gjennomføre 4 transaksjoner (datablokkoverføringer) i én 66-MHz klokkesyklus (AGP 4x), som gir en bussbåndbredde på 1Gb/s. Det eneste som mangler for fullstendig lykke er at enheten dynamisk kan bytte mellom 1x, 2x og 4x moduser, men på den annen side er det ingen som trenger dette.

Behovene og kravene innen videosignalbehandling øker imidlertid, og Intel har utarbeidet en ny spesifikasjon – AGP Pro – som tar sikte på å møte behovene til høyytelses grafikkstasjoner. Den nye standarden endrer ikke AGP-bussen. Hovedretningen er å øke strømforsyningen til grafikkort. For dette formålet er nye kraftledninger lagt til AGP Pro-kontakten.

Generelt sett er det to typer AGP Pro-kort - Høy kraft Og Lite strøm. High Power-kort kan forbruke fra 50 til 110 W. Naturligvis trenger slike kort god kjøling. For dette formål krever spesifikasjonen to ledige PCI-spor på komponentsiden (siden som kortets hovedbrikker er plassert på).

Dessuten kan disse sporene brukes av kortet som ekstra fester, for å levere ekstra strøm, og til og med for utveksling via PCI-bussen. Imidlertid er det pålagt mindre restriksjoner på bruken av disse sporene:

• Ikke bruk til å drive V I/O-linjen
• Ikke sett M66EN-linjen (pin 49V) til GND (noe som er ganske naturlig, siden dette setter PCI-bussen i 33 MHz-modus)
• PCI I/O-delsystemet bør utformes for en spenning på 3,3 V med evnen til å operere ved 5 V
• Ingen 64-bits eller 66 MHz-støtte kreves

Low Power-kort kan forbruke 25-50 W, så spesifikasjonen krever bare ett ledig PCI-spor for å gi kjøling.

Dessuten må alle AGP Pro-kort ha et spesielt deksel som er henholdsvis 3 eller 2 spor brede, på grunn av dette får kortet et ganske skremmende utseende.

Naturligvis kan du installere vanlige AGP-kort i AGP Pro-kontakten.

Et sted fra begynnelsen av 2001 begynte AGP Pro-spor å erstatte vanlige AGP på de fleste seriøse hovedkort - produsenter begynte tilsynelatende å tro at det var verdiløst å lage dyre produkter uten å støtte de nyeste trendene innen datateknologi. Men det er ikke så mange skjermkort i seg selv som vil kreve denne kontakten. For eksempel, etter å ha sett på prislistene til flere svært anerkjente selskaper som selger datakomponenter, så jeg fortsatt ikke et tilsvarende merke ved siden av navnet på skjermkortet. Dette er imidlertid ikke overraskende, siden den nye spesifikasjonen først og fremst er designet for profesjonelle grafikkstasjoner, og ikke for en vanlig forbruker-PC (som faktisk er diskutert på sidene på dette nettstedet). Selv om det på den annen side kan antas at etter en tid vil vanlige "tilpassede" kort også begynne å produseres aktivt, siden med den økende kraften til videobrikker og økningen i strømmen de forbruker, vil slik solid kjøling og strømforsyning kan faktisk være nødvendig - tross alt, de henger nå på Noen skjermkort har nesten ett kilos radiatorer med vifteblader som de til et helikopter, og disse skjermkortene kan ofte ikke fås til å fungere normalt med billige strømforsyninger med en effekt på under 250 VA (i forbindelse med dette ble det til og med på en eller annen måte kommet opp en løsning for å utstyre kortet med egen ekstern strømforsyning). Tanken sniker seg inn på at en dag skal datamaskiner selges komplett med et bærbart atomkraftverk, og de vil bruke et væskekjølesystem! Igjen, vi får vente og se.