Visām labajām lietām ir jāpienāk gals. Tas ir kauns - bet taisnība. Cik daudz ir rakstīts par to, ka PCI kopne beidzot ir novērsusi datora “šaurās vietas” - apmaiņu ar videokartēm -, bet tā nebija! Progress, kā zināms, nestāv uz vietas. Dažādu 3D paātrinātāju parādīšanās radīja jautājumu: ko darīt? Vai nu palieliniet dārgās atmiņas apjomu tieši videokartē, vai arī uzglabājiet daļu informācijas lētajā sistēmas atmiņā, bet tajā pašā laikā kaut kā organizējiet ātru piekļuvi tai.
Kā tas gandrīz vienmēr notiek datoru nozarē, problēma netika atrisināta. Šķiet, ka šeit ir vienkāršākais risinājums: pārslēdzieties uz 66 MHz 64 bitu PCI kopni ar milzīgu joslas platumu, bet nē. Intel, pamatojoties uz to pašu PCI R2.1 standartu, izstrādā jaunu kopni - AGP (R1.0, pēc tam 2.0), kas atšķiras no tā “vecākā” ar sekojošo:
- kopne spēj pārraidīt divus datu blokus vienā 66 MHz ciklā (AGP 2x);
- ir likvidēta adrešu un datu līniju multipleksēšana (atgādināšu, ka PCI gadījumā, lai samazinātu projektēšanas izmaksas, adrese un dati tika pārraidīti pa vienām un tām pašām līnijām);
- turpmāka lasīšanas/rakstīšanas operāciju konveijera izveide, pēc izstrādātāju domām, novērš atmiņas moduļu aizkaves ietekmi uz šo darbību ātrumu.
Rezultātā tika lēsts, ka kopnes joslas platums ir 500 MB/sek, un bija paredzēts ļaut videokartēm saglabāt tekstūras sistēmas atmiņā, tādējādi uz plates paliekot mazāk atmiņas un attiecīgi kļūstot lētākas.
Paradokss ir tāds, ka videokartes joprojām dod priekšroku VAIRĀK atmiņas, un GANDRĪZ NEVIENS neuzglabā tekstūras sistēmas atmiņā, jo tāda apjoma faktūru vēl praktiski nav (es uzsveru - vēl). Tajā pašā laikā, ņemot vērā atmiņas izmaksu samazināšanos kopumā, kartes nav īpaši dārgas. Tomēr gandrīz visi uzskata, ka nākotne ir saistīta ar AGP, un multivides aplikāciju (īpaši spēļu) straujā attīstība drīzumā var novest pie tā, ka faktūras vairs neietilps sistēmas atmiņā. Tāpēc ir lietderīgi, neiedziļinoties tehniskās detaļās, pastāstīt, kā tas viss darbojas.
Tātad, sāksim no sākuma, tas ir, ar AGP 1.0. Kopnei ir divi galvenie darbības režīmi: Execute un DMA. DMA režīmā galvenā atmiņa ir kartes atmiņa. Tekstūras tiek saglabātas sistēmas atmiņā, bet pirms lietošanas (tā pati izpilde) tās tiek kopētas uz kartes lokālo atmiņu. Tādējādi AGP darbojas kā "aizmugurējā struktūra", lai nodrošinātu savlaicīgu "kārtridžu piegādi" (tekstūras) uz priekšējo malu (lokālo atmiņu). Apmaiņa tiek veikta lielās secīgās paketēs.
Izpildes režīmā videokartes lokālā un sistēmas atmiņa ir loģiski vienāda. Tekstūras netiek kopētas lokālajā atmiņā, bet tiek atlasītas tieši no sistēmas atmiņas. Tādējādi no atmiņas ir jāatlasa salīdzinoši mazi nejauši izvietoti gabali. Tā kā sistēmas atmiņa tiek piešķirta dinamiski, 4K blokos, šajā režīmā, lai nodrošinātu pieņemamu veiktspēju, ir nepieciešams nodrošināt mehānismu, kas kartē secīgas adreses ar reālajām 4 kilobaitu bloku adresēm sistēmas atmiņā. Šis sarežģītais uzdevums tiek veikts, izmantojot īpašu tabulu (Graphic Address Re-mapping Table vai GART), kas atrodas atmiņā.
Šajā gadījumā adreses, kas neietilpst GART diapazonā, netiek mainītas un tiek tieši kartētas uz sistēmas atmiņu vai ierīces specifisko diapazonu. Attēlā ir parādīts kartes lokālais kadru buferis (Local Frame Buffer vai LFB) kā šāds apgabals. Precīza GART forma un darbība nav noteikta un ir atkarīga no kartes vadības loģikas.
AGP kopne pilnībā atbalsta PCI kopnes darbības, tāpēc AGP trafiks var būt pārmaiņus AGP un PCI lasīšanas/rakstīšanas darbību sajaukums. AGP autobusu darbības ir sadalītas. Tas nozīmē, ka operācijas pieprasījums ir nodalīts no faktiskās datu pārsūtīšanas.
Šī pieeja ļauj AGP ierīcei ģenerēt pieprasījumu rindu, negaidot pašreizējās darbības pabeigšanu, kas arī uzlabo kopnes veiktspēju.
1998. gadā AGP kopnes specifikācija tika tālāk attīstīta – tika izlaista Revision 2.0. Jaunu zemsprieguma elektrisko specifikāciju izmantošanas rezultātā radās iespēja veikt 4 transakcijas (datu bloku pārsūtīšanu) vienā 66 MHz takts ciklā (AGP 4x), kas nozīmē kopnes joslas platumu 1GB/sek! Pilnīgai laimei pietrūkst tikai tas, ka ierīce spēj dinamiski pārslēgties starp 1x, 2x un 4x režīmiem, bet, no otras puses, tas nevienam nav vajadzīgs.
Tomēr vajadzības un prasības video signālu apstrādes jomā pieaug, un Intel gatavo jaunu specifikāciju - AGP Pro (pašlaik ir pieejama Revision 0.9) -, kuras mērķis ir apmierināt augstas veiktspējas grafikas staciju vajadzības. Jaunais standarts nemaina AGP kopni. Galvenais virziens ir palielināt grafisko karšu barošanu. Šim nolūkam AGP Pro savienotājam ir pievienotas jaunas elektropārvades līnijas.
Tiek pieņemts, ka būs divu veidu AGP Pro kartes - High Power un Low Power. Lieljaudas kartes var patērēt no 50 līdz 110 W. Protams, šādām kartēm ir nepieciešama laba dzesēšana. Šim nolūkam specifikācijā ir nepieciešami divi brīvi PCI sloti kartes komponenta pusē.
Turklāt šos slotus karte var izmantot kā papildu stiprinājumus, papildu strāvas padevei un pat apmaiņai caur PCI kopni! Tomēr šo laika nišu izmantošanai ir noteikti tikai nelieli ierobežojumi.
Izmantojot slotus papildu barošanas avotam:
- Neizmantojiet V I/O līnijas barošanai;
- Neiestatiet M66EN līniju (kontakts 49V) uz GND (kas ir diezgan dabiski, jo tādējādi PCI kopne tiek pārslēgta uz 33 MHz režīmu).
Izmantojot kopnes sakaru slotu:
- PCI I/O apakšsistēma jāprojektē 3,3 V spriegumam ar iespēju darboties ar 5 V.
64 bitu vai 66 MHz režīmu atbalsts nav nepieciešams.
Mazjaudas kartes var patērēt 25–50 W, tāpēc specifikācijai ir nepieciešams viens brīvs PCI slots, lai nodrošinātu dzesēšanu.
Tajā pašā laikā visām mazumtirdzniecības AGP Pro kartēm jābūt ar speciālu vāciņu, kura platums ir attiecīgi 3 vai 2 sloti, un karte iegūst diezgan biedējošu izskatu.
Tajā pašā laikā AGP kartes var ievietot arī AGP Pro slotā.
Vispār, kā es varu iedomāties grafisko staciju ar diviem Xeon procesoriem un AGP Pro High Power video karti... Uz apkuri var krietni ietaupīt... Iezogas dumpīga doma, kas ir PC 200 specifikācijā? Iekļauta šķidruma dzesēšana. Atkal, gaidīsim un redzēsim.
PC saskarnes
Intel, pamanījis, ka tālāka personālā datora kopējās veiktspējas palielināšanās “balstās” uz video apakšsistēmu, savulaik ierosināja video datu straumes pārsūtīšanai piešķirt atsevišķu AGP (Accelerated Graphics Port) interfeisa kopni. Šis standarts ātri aizstāja iepriekš esošās saskarnes, ko izmantoja videokartes: ISA, VLB un PCI.
Galvenā AGP kopnes priekšrocība ir tā augstā caurlaidspēja. Ja ISA kopne ļāva pārsūtīt līdz 5,5 MB/s, VLB - līdz 130 MB/s, bet PCI - līdz 133 MB/s, tad AGP kopnes maksimālā caurlaidspēja teorētiski ir līdz 1066 MB/s (in četru 32 bitu vārdu pārsūtīšanas režīms).
Intel izstrādāja AGP saskarni, lai atrisinātu divas galvenās problēmas, kas saistītas ar 3D grafikas apstrādi personālajā datorā. Pirmkārt, 3D grafikai ir nepieciešams piešķirt pēc iespējas vairāk atmiņas, lai saglabātu tekstūras datus un Z-buferi. Jo vairāk tekstūru karšu pieejams 3D lietojumprogrammām, jo labāks attēls izskatās monitora ekrānā. Parasti Z-buferis izmanto to pašu atmiņu kā tekstūras. Video kontrolleru izstrādātājiem iepriekš bija iespēja izmantot parasto RAM, lai saglabātu informāciju par tekstūrām un Z-buferi, taču PCI kopnes joslas platums bija nopietns ierobežojums. Tika konstatēts, ka PCI joslas platums ir pārāk mazs reāllaika grafikas apstrādei. Intel šo problēmu atrisināja, ieviešot AGP kopnes standartu. Otrkārt, AGP interfeiss nodrošina tiešu savienojumu starp grafikas apakšsistēmu un RAM. Tādējādi tiek izpildītas prasības reāllaika 3D grafikas izvadei un turklāt efektīvāk tiek izmantota kadru buferatmiņa, tādējādi palielinot 2D grafikas apstrādes ātrumu.
Patiesībā AGP kopne savieno grafikas apakšsistēmu ar sistēmas atmiņas pārvaldības bloku, koplietojot piekļuvi ar datora centrālo procesoru. Vienīgais ierīču veids, ko var savienot, izmantojot AGP, ir grafiskās kartes. Tajā pašā laikā video kontrolierus, kas iebūvēti mātesplatē un izmanto AGP interfeisu, nevar jaunināt.
AGP kontrollerim konkrētajai fiziskajai adresei, kurā informācija tiek glabāta RAM, nav nozīmes. Šis ir galvenais jaunās tehnoloģijas risinājums, kas nodrošina piekļuvi grafiskajiem datiem kā vienam blokam neatkarīgi no informācijas fiziskās “izkliedes” pa atmiņas blokiem. Turklāt AGP darbojas sistēmas kopnes frekvencēs līdz 133 MHz.
AGP specifikācija faktiski ir balstīta uz PCI versijas 2.1 standartu, taču atšķiras no tā ar šādām galvenajām iezīmēm:
kopne spēj pārraidīt divus (AGP 2x), četrus (AGP 4x) vai astoņus (AGP 8x) datu blokus vienā ciklā;
ir likvidēta adrešu un datu līniju multipleksēšana;
Lasīšanas/rakstīšanas operāciju konveijers novērš atmiņas moduļu aizkaves ietekmi uz operāciju ātrumu.
AGP kopne darbojas divos galvenajos režīmos: DIME (Direct Memory Execute) un DMA (Direct Memory Access). DMA režīmā galvenā atmiņa ir kartes atmiņa. Tekstūras var saglabāt sistēmas atmiņā, bet pirms lietošanas tās tiek kopētas videokartes lokālajā atmiņā. Tādējādi AGP interfeiss darbojas kā “kasetnes nesējs” (tekstūras) uz “šaušanas pozīciju” (lokālā atmiņa). Apmaiņa tiek veikta lielās secīgās datu paketēs. Izpildes režīmā videokartes lokālā un sistēmas atmiņa ir loģiski vienāda. Tekstūras netiek kopētas lokālajā atmiņā, bet tiek atlasītas tieši no sistēmas atmiņas. Tādējādi ir nepieciešams pārraidīt salīdzinoši mazus nejauši izvietotus gabalus. Tā kā sistēmas atmiņa ir nepieciešama arī citām ierīcēm, tā tiek dinamiski piešķirta 4 KB blokos. Tāpēc, lai nodrošinātu pieņemamu veiktspēju, tiek nodrošināts īpašs mehānisms, kas kartē secīgās adreses ar reālām bloku adresēm sistēmas atmiņā. Šis uzdevums tiek veikts, izmantojot īpašu tabulu (Graphic Address Re-mapping Table jeb GART), kas atrodas atmiņā. Adreses ārpus GART diapazona netiek mainītas un tiek tieši piesaistītas sistēmas atmiņai vai ierīces noteiktajam diapazonam. Precīza GART darbības noteikumu specifikācija nav noteikta, un konkrētais risinājums ir atkarīgs no videokartes vadības elektronikas.
AGP autobusu darbības ir sadalītas. Tas nozīmē, ka operācijas pieprasījums ir nodalīts no faktiskās datu pārsūtīšanas. Šī pieeja ļauj AGP ierīcei ģenerēt pieprasījumu rindu, negaidot pašreizējās darbības pabeigšanu, kas arī uzlabo kopnes veiktspēju.
Versija AGP 2.0, pateicoties zemsprieguma elektrisko specifikāciju izmantošanai, ļauj veikt četrus darījumus (datu bloku pārsūtīšanu) vienā pulksteņa ciklā (AGP 4x režīms - četrkārša reizināšana). 2003. gadā videokartes ar AGP interfeisa versiju 3.0 (bieži dēvētas par AGP 8x) nonāca masveida ražošanā. Divkāršs caurlaidspējas pieaugums tika panākts, palielinot kopnes takts frekvenci līdz 66 MHz un izmantojot jaunu signāla līmeni 0,8 V (AGP 2.0 tika izmantots 1,5 V līmenis). Tādējādi, saglabājot saskarnes pamatparametrus, bija iespējams palielināt kopnes caurlaidspēju līdz aptuveni 2132 MB/s. Lai gan savienotājs paliek nemainīgs, mehāniski savietojams ar AGP 2.0, tā elektriskie raksturlielumi ir mainījušies, jo signāla līnijās ir zemāks spriegums. Šobrīd uz modernajām platformām AGP kopne tiek aizstāta ar PCI Express seriālo kopni.
Brīdinājums: Visas manipulācijas ar iekārtu drīkst veikt tikai ar pilnībā izslēgtu datoru! Nepietiek ar datora izslēgšanu ar operētājsistēmas pogu/komandu, jo dažas ķēdes joprojām ir zem sprieguma. Jums vajadzētu atvienot barošanas avota vadu no kontaktligzdas. Ieslēdziet datoru tikai pēc tam, kad esat pārbaudījis, vai videokarte ir pilnībā ievietota mātesplates slotā un nav vaļīga, un visi vadi ir cieši savienoti.
Vispirms jānoskaidro, kuru AGP standarta versiju atbalsta mātesplate. Skatiet ražotāja dokumentāciju vai tīmekļa vietni. Varat arī izmantot tādas utilītas kā Sandra un RivaTuner (funkcija "Diagnostikas ziņojums"). Tika izstrādātas trīs galvenās kopnes versijas: 1.0, 2.0 un 3.0. Katra versija palielināja maksimālo kopnes ātrumu (attiecīgi 2x, 4x un 8x), taču galvenā atšķirība saderības ziņā ir darba spriegums signāla līnijās. AGP 1.0 standartā tiek izmantots spriegums 3,3, 2,0 - 1,5 un 3,0 - 0,8 volti. Jaunākas versijas ļauj izmantot ierīces, kas paredzētas iepriekšējām, bet atgriezeniskā savietojamība ir jānodrošina konkrētā aprīkojuma projektētājam/ražotājam.
Instalējiet AGP standarta versiju, ko atbalsta videokarte, pirms tā instalēšanas. Tā kā ir liels skaits NoName karšu bez dokumentācijas un informācijas par ražotāju, varat izmantot mūsu uzskates līdzekļus:
Attiecīgi mātesplatē var būt slots:
- AGP 1.0. Šajā slotā var uzstādīt AGP 1.0 vai Universal AGP videokarti
- Tikai AGP 2.0. Šajā slotā var uzstādīt AGP 2.0 vai Universal AGP videokarti
- Universāls AGP. Šajā slotā var uzstādīt jebkuru videokarti.
Mātesplates slots ir aprīkots ar džempera taustiņiem tajās vietās, kur attēlos ir slots videokartes savienotājā. Tā rezultātā tīri mehāniski nevarēs uzstādīt neatbalstīta standarta videokarti. Turklāt ir vienkārši noteikumi:
- Visām mātesplatēm, kas atbalsta tikai AGP 1.0, ir AGP 1.0 formāta slots
- Visām mātesplatēm, kas atbalsta AGP 3.0, ir AGP 2.0 formāta slots
- Visām uz NVIDIA balstītām videokartēm, sākot ar GeForce 6X00, ir AGP 2.0 savienotājs
AGP 3.0 ierīces izmanto tos pašus savienotājus kā AGP 2.0 ierīces. Teorētiski ir iespējamas tikai AGP 3.0 videokartes un mātesplates, taču visas komerciāli ražotās AGP 3.0 ierīces bija pilnībā saderīgas ar AGP 2.0.
Profesionālās videokartes, kuru pamatā ir NVIDIA Quadro, parasti tika izlaistas ar savienotāju AGP Pro 50. Šis savienotājs izceļas ar papildu 12 kontaktu klātbūtni kartes barošanas avota pastiprināšanai. Šajā gadījumā videokartei var būt vai nu trešais slots savienotājā, tādā gadījumā to var uzstādīt standarta slotā, vai arī tā var nebūt, un to varēs ievietot tikai AGP Pro slotā. .
Ja kopnes slotu skaits atļauj, starp videokarti un skaņas karti, TV uztvērēju vai modemu vēlams uzturēt viena tukša slota intervālu. Visas šīs ierīces darbības laikā rada elektromagnētiskos traucējumus un tajā pašā laikā ir pret to jutīgas. Tas arī uzlabos videokartes dzesēšanu.
Sākot ar GeForce FX saimi, videokartēm ir jaudas patēriņš, kas pārsniedz AGP interfeisā iebūvēto ierīču barošanas iespējas. Tā rezultātā videokartēm ir nepieciešams papildu jaudas pastiprinājums. Videokartes pastiprināšanas savienotājs ir izgatavots viena vai divu 4 kontaktu Molex savienotāju veidā (kā IDE cieto disku un CD-ROM darbināšanai). Jāpieslēdz pastiprinājuma vads, pretējā gadījumā videokarte darbosies drošajā režīmā, ar ievērojami samazinātām frekvencēm un GPU barošanas spriegumu un īpaši jaudīgas videokartes bez pastiprināšanas nedarbosies vispār. Pirms videokartes iegādes pārliecinieties, vai datora barošanas blokā ir nepieciešamais brīvo savienotāju skaits pastiprinājuma pieslēgšanai.
Brīdinājums: vairākām pirmajām mikroshēmojumu mātesplatēm, kas atbalsta tikai AGP 2.0 (1,5 V), jo īpaši Intel 845, ir universāls slots, kas ļauj instalēt AGP 1.0 (3,3 V) karti. Šādas kartes instalēšana, visticamāk, novedīs pie mātesplates kļūmes.
Brīdinājums: vairākām videokartēm, jo īpaši tām, kuru pamatā ir Riva TNT2, kas izlaista 1999. gadā, un tām, kuru pamatā ir Vanta, ir universāls AGP savienotājs, bet patiesībā tās ir 3,3 V kartes. Šādu karšu uzstādīšana mātesplatē, kas neatbalsta 3,3 V ierīces, var sabojāt mātesplati. Ja plānojat uzstādīt šādu karti jaunā mātesplatē, vispirms pārbaudiet to AGP 2.0 mātesplatē, kas garantēti atbalsta 3,3 V kartes. Ja karte ir tikai 3.3V ierīce, tad tā nevarēs darboties 4x režīmā.
Brīdinājums: vairāki mātesplašu ražotāji piedāvā mātesplates, kas veidotas uz mikroshēmojumiem bez AGP porta atbalsta (Intel 865GV, lielākā daļa mikroshēmojumu ar PCI Express kopni), kurām tomēr ir AGP slots. Tie ir, piemēram, plates ar A.G.I tehnoloģijām no Asrock un AGP Express no ECS. Šādās platēs AGP slots ir atvasināts no PCI slota. Tas ir iespējams, pateicoties AGP kopnes sakaru protokola pilnīgai saderībai ar PCI protokolu. AGP slots šādās platēs ir tikai mehāniski un elektriski AGP slots, šādā slotā ievietota videokarte darbojas kā parasta videokarte PCI kopnei. Papildus ievērojamam AGP videokartes veiktspējas samazinājumam šādām mātesplatēm ir nopietnas saderības problēmas. Ja nolemjat iegādāties šādu plati un izmantot tajā AGP videokarti, noteikti pārbaudiet, vai jūsu videokarte ir atbalstīto sarakstā dokumentācijā/ražotāja vietnē. Ja jūsu modelis nav iekļauts sarakstos, labāk ir atturēties no šādas mātesplates iegādes.
PCI kopnes parādīšanās nenovērsa visas problēmas ar augstas kvalitātes vizuālās informācijas izvadi 3-dimensiju attēliem un “tiešraidē”. Šeit jau vajadzēja simtiem MB/s, un PCI slodze no dažādām ierīcēm: cietajiem diskiem, tīkla kartēm un citām ātrgaitas ierīcēm noveda pie tā, ka vietējās PCI kopnes caurlaidspēja sāka būt acīmredzami nepietiekama. lai izpildītu visas šīs prasības.
1996. gadā Intel ir izstrādājis jaunu AGP (Accelerated Graphics Port) kopni, kas paredzēta tikai RAM un procesora savienošanai ar monitora videokarti. Šī kopne nodrošina simtiem MB/s caurlaidspēju. Tas tieši savieno videokarti ar RAM, apejot PCI kopni (2. att.)
Riepu īpašībasAGP
Izveidošanas gads: 1996
Datu kopnes platums: 32;
Kopnes frekvence: 66 MHz;
Atsevišķas adreses un datu līnijas (atšķirībā no PCI);
Atmiņas piekļuves operāciju konveijers;
Maksimālā caurlaidspēja: 532 MB/s;
Specifikācijas AGP 2x, AGP4x, AGP8x – iespēja nosūtīt vairākus datu blokus vienā kopnes pulksteņa ciklā. Maksimālā caurlaidspēja AGP8x: 2 GB/s;
Svarīga AGP kopnes iezīme ir atmiņas piekļuves operāciju konveijers. Parastajās kopnēs bez konveijera (piemēram, PCI kopnē), kad RAM šūnām tiek veikts lasīšanas/rakstīšanas pieprasījums, kopne ir dīkstāvē un gaida šīs darbības pabeigšanu. AGP konveijera piekļuve ļauj pārsūtīt turpmākos pieprasījumus šajā laikā un pēc tam saņemt atbildes uz šiem pieprasījumiem nepārtrauktas datu plūsmas veidā.
AGP kopne var apvienot līdz 256 lasīšanas/rakstīšanas pieprasījumiem RAM šūnām vienā paketē un saņemt atbildes uz tiem, kas apvienoti līdz 256 32 bitu datu datu paketē.
Grafikas apakšsistēma
AGP tika izstrādāts, lai ļautu grafiskajām kartēm saglabāt nepieciešamos datus (tekstūras) ne tikai dārgajā iebūvētajā lokālajā atmiņā, bet arī datora lētajā sistēmas atmiņā. Tajā pašā laikā tām (kartēm) varētu būt mazāks šīs lokālās atmiņas apjoms un attiecīgi tās varētu maksāt mazāk.
Accelerated Graphics Port (AGP) ir PCI kopnes paplašinājums, kura mērķis ir apstrādāt lielu daudzumu 3D grafikas datu. Intel izstrādāja AGP, lai atrisinātu divas problēmas pirms 3D grafikas ieviešanas PCI. Pirmkārt, 3D grafikai ir nepieciešams pēc iespējas vairāk tekstūru karšu un z-bufera atmiņas, kas satur informāciju, kas saistīta ar attēla dziļuma attēlojumu.
Personālo datoru izstrādātāji iepriekš varēja izmantot sistēmas atmiņu, lai saglabātu tekstūras informāciju un z-buferus, taču šīs pieejas ierobežojums bija šādas informācijas pārsūtīšana, izmantojot PCI kopni. Grafikas un sistēmas atmiņas veiktspēju ierobežo PCI kopnes fiziskās īpašības. Turklāt PCI joslas platums vai ietilpība nav pietiekama reāllaika grafikas apstrādei. Lai atrisinātu šīs problēmas, Intel izstrādāja AGP.
Lai īsi definētu, kas ir AGP, tas ir tiešs savienojums starp grafikas apakšsistēmu un sistēmas atmiņu. Šis risinājums nodrošina ievērojami labāku datu pārsūtīšanas veiktspēju nekā PCI pārsūtīšana, un tas ir skaidri izstrādāts, lai apmierinātu reāllaika 3D grafikas izvades prasības.
Izmantojot AGP, var pieslēgt tikai viena veida ierīci - grafisko karti. Mātesplatē iebūvētās grafiskās sistēmas, kas izmanto AGP, nevar jaunināt.
Ātrums, ar kādu mēs saņemam informāciju savos ekrānos, un informācijas apjoms, kas tiek izvadīts no video adaptera un tiek pārsūtīts uz ekrānu, ir atkarīgs no trim faktoriem:
Jūsu monitora izšķirtspēja
Krāsu skaits
Ekrāna atsvaidzināšanas biežums
Mūsdienu videokarte faktiski ir otrs neatkarīgs dators personālā datora iekšpusē. Turklāt, kad lietotājs spēlē 3-D spēli, videokartes procesors faktiski veic lielāko daļu darba, un centrālais procesors pāriet fonā. Jaudīgāks GPU rada reālistiskākus attēlus.
Lai pēc iespējas vairāk palielinātu grafikas apakšsistēmas veiktspēju, ir jāsamazina visi šķēršļi ceļā līdz minimumam. Grafikas kontrolleris apstrādā grafiskās funkcijas, kas prasa intensīvus aprēķinus, kā rezultātā tiek atslogots sistēmas centrālais procesors. No tā izriet, ka grafikas kontrollerim jādarbojas ar savu, varētu pat teikt, privāto, lokālo atmiņu. Atmiņas veidu, kurā tiek glabāti grafiskie dati, sauc par kadru buferi. Sistēmām, kas vērstas uz 3D lietojumprogrammu apstrādi, ir nepieciešama arī īpaša atmiņa, ko sauc par z-buferi, kas glabā informāciju par attēlotās ainas dziļumu. Tāpat dažām sistēmām var būt sava tekstūras atmiņa, t.i. atmiņa elementu glabāšanai, no kuriem tiek veidotas objekta virsmas. Faktūru karšu klātbūtnei ir galvenā ietekme uz 3D ainu reālismu.
Principā ar 8 MB video atmiņu 800x600 izšķirtspējai vai 16 MB ar 1024x768 izšķirtspēju pietiek, lai darbinātu modernas biroja lietojumprogrammas un skatītos video. Visa atlikušā atmiņa, kas pārsniedz to, kas šodien ir pieejama mūsdienu video adapteros, tiek tērēta trešo pušu vajadzībām, jo īpaši, lai atbalstītu Windows operētājsistēmas ekrāna grafiku (īpaši operētājsistēmā Windows Vista).
64, 128, 256 un 512 MB video atmiņas izmantošana, pirmkārt, ir saistīta ar “spēļu spēlētāju” interesēm. Jāteic, ka straujais video atmiņas ietilpības pieaugums šobrīd nav saistīts ar tādu pašu progresu attēla izšķirtspējas palielināšanā ekrānā. Tradicionālo video informācijas displeja sistēmu griesti praktiski jau ir sasniegti. Galvenais iemesls arvien pieaugošajam video adaptera RAM pieaugumam ir tas, ka video adaptera platē tagad ir video procesors, kas var neatkarīgi, saskaņā ar centrālā procesora vadības komandām, izveidot trīsdimensiju attēlus (aka - 3D), un tas prasa neparasti lielu resursu apjomu starpaprēķinu rezultātu un faktūru paraugu glabāšanai, ar kuriem tiek aizpildītas simulēto figūru nosacītās plaknes.
Taču arī biroja aplikācijām mūsdienās, ja Windows operētājsistēma izmanto DirectX9 vai 10 interfeisu, videokartes atmiņai jābūt vismaz 128 MB.
Sākotnēji videokartes tika būvētas pēc šādiem principiem. Viss, ko centrālais procesors ieraksta video atmiņā, saskaņā ar stingri noteiktiem algoritmiem tiek pārveidots par analogo video signālu, kas tiek ievadīts monitorā. Tādējādi centrālajam procesoram pašam jāaprēķina visu punktu parametri, kuriem šobrīd jāatspoguļojas ekrānā, un jāielādē visi dati video atmiņā. Jebkuras izmaiņas ekrānā, pat ja tās ir peles atzīme, ir centrālā procesora darba rezultāts. Attiecīgi, jo augstāka ir izšķirtspēja un izmantoto krāsu skaits, jo vairāk laika procesors pavada visu ģenerētā rastra punktu aprēķināšanai.
Tā kā personālais dators laika gaitā ir kļuvis nesaraujami saistīts ar Windows grafisko interfeisu un dažādām trīsdimensiju spēlēm, aparatūras izstrādātāji ir veikuši vairākus pasākumus, lai uzlabotu standarta videokarti, lai atbrīvotu centrālo procesoru no nevajadzīga darba elementāru attēlu zīmēšanā. . Šādas ierīces sauc par grafikas paātrinātājiem vai citādi grafiskajiem paātrinātājiem (aka video vai grafiskajiem procesoriem).
AGP (Paātrinātās grafikas ports)- ātrgaitas kanāls no punkta uz punktu, kas paredzēts videokartes pievienošanai datora mātesplatei. Savienotājs galvenokārt tika izveidots, lai paātrinātu 3D datorgrafikas apstrādi.
Kopš 2004. gada lietotāju preferenču fokuss ir pakāpeniski novirzīts no AGP uz PCI Express (PCIe). Līdz 2009. gada vidum tirgū dominēja PCIe kartes. Tomēr, neskatoties uz šo milzīgo pieprasījuma maiņu, AGP kartes joprojām pastāv mūsdienu tirgū, taču OEM draiveru atbalsts tām ir minimāls. Kopumā jums vajadzētu tuvāk apskatīt AGP savienotāja atšķirības un priekšrocības salīdzinājumā ar PCI.
AGP un PCI salīdzinājumi
Tā kā laika gaitā datori kļuva arvien vairāk orientēti uz grafiku, nākamās grafikas adapteru paaudzes sāka paplašināt PCI, koplietojamā joslas platuma kopnes, robežas. Tas noveda pie straujas AGP attīstības - kopnes, kas ir paredzēta grafikas adapteriem.
Galvenā AGP priekšrocība salīdzinājumā ar PCI ir tā, ka šis savienotājs nodrošina īpašu kanālu starp slotu un procesoru; tāpat kā PCI kopne, tas apmainās un koplieto datus. Papildus strīdu trūkumam par AGP kopni, direktīvas vadi un virziena komunikācija nodrošina lielāku kopnes pulksteņa ātrumu. AGP izmanto arī "lateral" adresēšanu, kas nozīmē, ka adreses un datu kopnes tiek sadalītas tā, ka adreses informācijas iegūšanai nav nepieciešams nolasīt visu paketi. Tas tiek panākts, pievienojot papildu 8 bitu kopnes, kas ļauj grafiskajiem kontrolleriem izdot jaunus AGP pieprasījumus un komandas, tajā pašā laikā, kad citi AGP dati tiek maršrutēti caur galveno 32 adrešu (AD) līniju. Tas palielina AGP kopnes kopējo caurlaidspēju.
Turklāt, lai ielādētu tekstūras, PCI grafikas kartei ir jākopē informācija no sistēmas atmiņas (RAM) kartes starpliktuvē. Savukārt AGP kartes spēj nolasīt faktūras tieši no RAM, izmantojot grafisko adrešu tabulu, kas proporcionāli piešķir operatīvo atmiņu pēc nepieciešamības tekstūru glabāšanai, ļaujot videokartei tieši piekļūt šiem datiem. Maksimālo AGP pieejamo sistēmas atmiņas apjomu nosaka AGP diafragma.
AGP attīstības vēsture
AGP slots pirmo reizi parādījās ar x86 saderīgām mātesplatēm, kas tika veidotas, izmantojot Socket 7 Intel P5 Pentium un Slot 1 P6 Pentium II procesorus. Intel ieviesa AGP atbalstu i440LX Slot 1 mikroshēmojumā 1997. gada 26. augustā. Neilgi pēc šīs izlaišanas tirgū parādījās vesela straume līdzīgu produktu no citiem ražotājiem.
Pirmie Socket 7 mikroshēmojumi ar AGP atbalstu bija: VIA Apollo VP3, SiS 5591/5592 un ALI Aladdin V. Kas attiecas uz Intel, viņi nekad neizlaida Socket 7 mikroshēmojumu ar AGP atbalstu. FIC demonstrēja pirmo Socket 7 AGP sistēmu tirgū 1997. gada novembrī. Tas bija FIC PA-2012, kas veidots uz VIA Apollo VP3 mikroshēmojuma platformas; jaunā tehnoloģija ļoti drīz parādījās tirgū, tūlīt pēc EPoX P55-VP3 izlaišanas, kas arī tika veidota uz VIA VP3 mikroshēmojuma.
Visizcilākie agrīno video mikroshēmojumu ar AGP atbalstu pārstāvji ir: Rendition Vérité V2200, 3dfx Voodoo Banshee, Nvidia RIVA 128, 3Dlabs PERMEDIA 2, Intel i740, ATI Rage series, Matrox Millennium II un S3 ViRGE GX/2. Dažas agrīnās AGP plates izmantoja uz PCI balstītus GPU, un tos varēja viegli pārveidot par AGP. Tas noveda pie tā, ka daži parametri migrēja uz PCI no jaunās kopnes. Piemēram, ir uzlabots kopnes joslas platums - līdz 66 MHz. Šādu karšu piemēri ir Voodoo Banshee, Vérité V2200, Millennium II un S3 ViRGE GX/2. Intel i740 tika īpaši izstrādāts, lai izmantotu jaunās AGP funkcijas un visu komplektu vienlaikus. Faktiski tas tika izveidots īpaši tekstūru ielādei caur AGP kopni, jo PCI bija daudz grūtību ielādēt šādas tekstūras. RAM vajadzēja atdarināt AGP atmiņu.
Microsoft un AGP
Microsoft pirmo reizi ieviesa AGP atbalstu savā Windows 95 OEM Service Release 2 (OSR2 versija 1111 vai 950B), izmantojot USB lietojumprogrammu OSR2 ielāpam. Pēc ielāpa uzlikšanas sistēma saņēma versiju 4.00.950 B. Pirmā Windows NT tipa sistēma, kas saņēma AGP atbalstu, bija Windows NT 4.0 Service Pack 3, kas tika ieviesta 1997. gadā.
Linux atbalsts AGP, kas uzlabo ātru datu pārsūtīšanu, pirmo reizi tika ieviests sistēmā 1999. gadā kopā ar kodola moduļa AGPgart ieviešanu.
AGP versijas
Intel izlaida AGP specifikāciju 1.0 versijā 1997. gadā. Tas ietvēra 1x un 2x ātrumus. Specifikācija 2.0 radīja AGP 4x, bet versija 3.0 - 8x. Pieejamās versijas ietver:
AGP un PCI: 32 bitu kopnes, kas darbojas attiecīgi 66 un 33 MHz
|
Specifikācija |
Ātrums |
Lapošana |
Norma (MB/s) |
Frekvence (MHz) |
Spriegums (V) |
|
viens |
|||||
|
viens |
|||||
|
binārs |
|||||
|
kvartārs |
|||||
|
oktāls |
|||||
|
oktāls |
*Microsoft ir publiski izlaidusi AGP versiju 3.5.
Paātrinātās grafikas ports (UAGP), kas nodrošina papildu reģistru atbalstu, tika ieviests kā izvēles elements AGP 3.0. Atjauninātajos reģistros bija iekļauti PCISTS, CAPPTR, NCAPID, AGPSTAT, AGPCMD, NISTAT, NICMD. Jaunajos nepieciešamajos reģistros jāiekļauj arī APBASELO, APBASEHI, AGPCTRL, APSIZE, NEPG, GARTLO, GARTHI. Ir daudz dažādu fizisko saskarņu un savienotāju variantu.
Oficiālie paplašinājumi
Šis ir oficiāls paplašinājums, kas īpaši izveidots kartēm, kurām nepieciešams vairāk elektroenerģijas. Šis ir garāks slots ar papildu tapām, kas īpaši paredzētas šim nolūkam. AGP Pro kartes parasti ir darbstaciju klases kartes, ko izmanto, lai padarītu lielas, profesionālas grafikas lietojumprogrammas, piemēram, inženieriju, 3D modelēšanu un dizainu, ātrāku un atsaucīgāku.
64 bitu AGP
Kā neobligāts AGP 3.0 standarts projektēšanas dokumentā savulaik tika piedāvāts 64 bitu kanāls. Tomēr tā galīgajā versijā standarts nekad netika ieviests vai plaši izmantots.
Šis standarts ļauj sasniegt 64 bitu transakciju AGP8× lasīšanas un rakstīšanas procesos. Ir pieejami arī 32 bitu procesi PCI platformā.
Neoficiāli paplašinājumi
Paši iekārtu ražotāji ir izlaiduši milzīgu skaitu nestandarta AGP interfeisa variantu.
Iekšējais AGP interfeiss
Ultra-AGP, Ultra-AGPI
Iekšējais AGP interfeisa standarts, ko SiS ražotājs izmanto kontrolieru tiltiem ar integrētu grafiku. Sākotnējā versija atbalsta tādu pašu caurlaidspēju kā AGP 8x, savukārt Ultra-AGPII maksimālā caurlaidspēja ir 3,2 GB/s.
AGP porti, kuru pamatā ir PCI
AGP Express
Nereāls un nepilnīgs AGP interfeiss, taču tas ļauj pieslēgt AGP karti caur PCI Express kopni, kas atrodas mātesplatē. Šī tehnoloģija ir aktīvi izmantota un pielietota ECS mātesplatēs. Jaunajās mātesplatēs bija paredzēts izmantot esošo AGP karti, nevis novecojošo PCIe karti.
AGP Express slots pamatā ir tas pats PCI slots, taču ar dubultu jaudu un nedaudz atšķirīgu savienotāju. Tas nodrošina atpakaļsaderību ar AGP kartēm, bet nenodrošina pilnu programmatūras atbalstu (tāpēc dažkārt gadās, ka dažas AGP kartes nedarbojas AGP Express slotā) un pilnu kartes veiktspēju. PCI slots pēc būtības nodrošina zemāku joslas platuma līmeni. Bet jebkurā gadījumā AGP joprojām ir ātrāks.
AGI — ASRock grafiskais interfeiss ir plaši izmantotā Accelerated Graphics Port (AGP) standarta patentēta versija. Tās galvenais mērķis ir nodrošināt AGP atbalstu ASrock zīmola mātesplatēm. Fakts ir tāds, ka uzņēmuma patentētie mikroshēmojumi neatbalsta AGP formātu, tāpēc radās nepieciešamība “mājās” pielāgot esošās tehnoloģijas vispārpieņemtajām. Tomēr ASrock esošās tehnoloģijas nav pilnībā savietojamas ar AGP – dažas labi zināmas un diezgan izplatītas videokaršu mikroshēmojumus to iekšējā aparatūra neatbalsta.
Advanced Graphics eXtended (AGX) — EpoX kompānijas patentēta tehnoloģija ir vēl viena AGP kopnes variācija patentētā dizainā. AGX ir visas tās pašas priekšrocības un trūkumi kā AGI. Lietošanas instrukcija neiesaka izmantot AGP 8× ATI kartes ar AGX – slikta saderība.
Xtreme Graphics Port - patentēta saskarne no Biostar, ir arī AGP analogs ar tādām pašām priekšrocībām un trūkumiem kā AGI un AGX.
AGP porti, kas izveidoti uz PCIe platformas
AGR — uzlabotas grafikas stāvvads. Šis ir AGP porta variants, ko izmanto dažās PCIe mātesplatēs. Šo tehnoloģiju izstrādāja MSI, un tā piedāvā saderību, lai arī ierobežotu, ar AGP tehnoloģiju.
AGR būtībā ir modificēts PCIe ports, kas nodrošina veiktspēju tuvu AGP 4x/8x. Taču, tāpat kā visi analogie savienotāji, šis formāts neatbalsta visas AGP kartes bez izņēmuma. Ražotājs savā oficiālajā vietnē publicēja to karšu sarakstu, kuras atbalsta to formāts.
Saderība
AGP kartēm ir laba uz priekšu un atpakaļ saderība pieejamās robežās. Vienīgais, ka kartes ar spriegumu 1,5 V nedarbosies slotos ar spriegumu 3,3 V un otrādi. Lai gan universālās kartes (uz pašas tāfeles ar atzīmi “Universāls”), saskaņā ar pases izziņām, iederēsies jebkura veida slotā. Ir arī bezatslēgas "Universal" sloti, kas var pieņemt jebkura veida kartes. Kad AGP Universal tipa karte tiek ievietota attiecīgajā AGP Universal slotā, tiek izmantota tikai kartes 1,5 V daļa. Dažas kartes, piemēram, Nvidia GeForce 6 sērija (izņemot 6200) vai ATI Radeon X800 sērija, ir aprīkotas ar īpašiem taustiņiem, kas ļauj izmantot tikai 1,5 V slotos - lai novērstu to uzstādīšanu uz vecākām mātesplatēm, kas neatbalsta 1,5 voltu režīmu.
Dažas to modernās videokartes atbalsta 3,3 V. Piemēram, Nvidia GeForce FX sērija (FX 5200, FX 5500, FX 5700, dažas FX 5800, FX 5900 un dažas FX 5950 versijas), Geforce 6 Series (6200/6600). LE/6600 GT) un ATI Radeon 9500/9700/9800 (R350) (bet ne 9600/9800 (R360)). Dažas GeForce 6200 kartes un GeForce 6600 kartes darbojas ar AGP 1.0 (3,3 V) slotiem.
AGP Pro kartes neietilpst standarta slotos, bet standarta AGP kartes pilnībā darbosies Pro slotos. Mātesplates, kas aprīkotas ar Universal AGP Pro slotiem, pieņem kartes gan ar 1,5 V, gan 3,3 V parametriem gan AGP Pro, gan standarta AGP, Universal AGP vai Universal AGP Pro konfigurācijā.
Dažām kartēm ir nepareizi dubultie izgriezumi, dažām mātesplatēm ir nepareizi atvērti sloti, kas ļauj tajās ievietot karti, kuru pats slots saskaņā ar pasi neatbalsta. Tas bieži noved pie instalētās kartes vai pašas mātesplates kļūmes. Dažām vecākām 3,3 V videokartēm ir 1,5 V atslēga.
Turklāt ir dažas patentētas sistēmas, kas nav saderīgas ar AGP standartu. Piemēram, Apple Power Macintosh datoriem ar Apple displeja savienotāju (ADC) ir papildu savienotājs, kas nodrošina strāvas padevi tam pievienotajam displejam. Dažas kartes ir paredzētas darbam ar noteiktu CPU arhitektūru (PC un Apple), kas var būt nesaderīga ar citu programmaparatūru.
Elektrības patēriņš
Faktiskā jauda, kas tiek piegādāta AGP slotam, ir atkarīga no izmantotās kartes. Maksimālais strāvas patēriņš ir norādīts dažādu versiju specifikācijās. Piemēram, ja visus rādītājus ņemam līdz maksimumam, tad AGP 3.0 gadījumā maksimālā strāva būs 48,25 W. Šo skaitli var norādīt, lai norādītu barošanas avotu, diezgan konservatīvi. Tomēr praksē šāda karte diez vai kādreiz izvadīs vairāk par 40 W no slota. Tajā pašā laikā daudzas kartes izmanto vēl mazāk. AGP Pro slots, kā jau teicām, nodrošina papildu jaudu līdz 110 W. Daudzas AGP kartes ir aprīkotas ar papildu strāvas savienotāju, lai nodrošinātu lielāku jaudu, nekā slots spēj izturēt.
Mantojums un mūsdienīgums
Līdz 2010. gadam dažas jaunas mātesplates bija aprīkotas ar AGP slotiem. Tajā pašā laikā tirgū netika izlaistas jaunas mikroshēmas AGP formātā, mainījās mātesplates, slots palika nemainīgs. Vecie mikroshēmojumi jaunajās mātesplatēs atbalstīja veco AGP specifikāciju.
GPU tajā laikā izmantoja PCI-Express platformu, un tie bija vispārīgi (un nebija īpaši paredzēti grafikai). Šis ir standarts, kas atbalsta augstu datu pārraides ātrumu un pilnu dupleksu. Lai izveidotu ar AGP saderīgu videokarti, šīm mikroshēmām bija nepieciešama papildu PCIe-AGP tilta mikroshēma, lai pārveidotu PCIe signālus AGP plaknē un otrādi. Tas izraisīja izmaksu pieaugumu, jo bija nepieciešams ieviest papildu tilta mikroshēmu un dažām AGP ierīcēm - īpašu mātesplati.
Tomēr dažādi ražotāji turpina izlaist AGP grafiskās kartes arvien sarūkošai patērētāju auditorijai. Pirmās kartes, kas aprīkotas ar šādu tiltu, izlaida divi ražotāji: eForce 6600 un ATI Radeon X800 XL. Šīs ierīces tika ieviestas 2004.-2005. 2009. gadā Nvidia AGP kartes izveidoja jaunu filiāli: GeForce 7 Series. 2011. gadā ar DirectX 10 saderīgās AGP kartes no AMD (Club 3D, HIS, Sapphire, Jaton, Visiontek, Diamond u.c.) ietvēra tādus modeļus kā: Radeon HD 2400, 3450, 3650, 4350, 4650 un 4670. AGP - Dažā programmatūrā minētā HD 5000 sērija faktiski nekad nebija pieejama. Ir bijušas daudzas problēmas ar AMD Catalyst 11.2–11.6 AGP draiveriem, īpaši operētājsistēmā Windows 7, ar HD 4000 sēriju, izmantojot 10.12 vai 11.1 draivera versiju, ko ieteikuši avoti, kas ir tuvu ražotājam. Daži no iepriekš uzskaitītajiem ražotājiem piedāvā vecākas AGP draiveru versijas pilnīgai un stabilai ierīču darbībai. Tādējādi patērētāju uzmanība arvien vairāk tiek pievērsta PCIe platformai.
