Порт agp

С повсеместным внедрением технологий мультимедиа пропускной способности шиныPCIстало не хватать для производительной работы видеокарты. Чтобы не менять сложившийся стандарт нашинуPCI, но, в то же время, ускорить ввод-вывод данных в видеокарту и увеличить производительность обработки трехмерных изображений, в 1996 году фирмой Intel был предложен выделенныйинтерфейсдля подключения видеокарты -AGP(Accelerated Graphics Port - высокоскоростной графический порт). Впервые портAGPбыл представлен в системах на основе Pentium II. В таких системах чипсет был разделен на два моста (рис. 14.3): "северный" (North Bridge) и "южный" (South Bridge). Северный мост связывал ЦП, память и видеокарту - три устройства в системе, между которыми курсируют наибольшие потоки данных. Таким образом, на северный мост возлагаются функции контроллера основной памяти, мостаAGPи устройства сопряжения с фасаднойшинойпроцессора FSB (Front-Side Bus). Собственно мостPCI, обслуживающий остальные устройства ввода-вывода в системе, в том числе контроллер IDE (PIIX), реализован на основе южного моста.

Одной из целей разработчиков AGPбыло уменьшение стоимости видеокарты, за счет уменьшения количества встроенной видеопамяти. По замыслу Intel, большие объемы видеопамяти для AGP-карт были бы не нужны, поскольку технология предусматривала высокоскоростной доступ к общей памяти.

Интерфейс AGPпо топологии не являетсяшиной, т.к. обеспечивает только двухточечное соединение, т.е. один портAGPподдерживает только одну видеокарту. В то же время, портAGPпостроен на основеPCI2.1 с тактовой частотой 66 МГц, 32-разряднойшинойданных и питанием 3,3 В. Поскольку портAGPи основнаяшинаPCIнезависимы и обслуживаются разными мостами, это позволяет существенно разгрузить последнюю, освобождая пропускную способность, например, для потоков данных с каналов IDE. В то же время, поскольку AGP-порт всегда один, винтерфейсенет возможностей арбитража, что существенно упрощает его и положительно сказывается на быстродействии. Для повышения пропускной способностиAGPпредусмотрена возможность передавать данные с помощью специальных сигналов, используемых как стробы, вместо сигнала тактовой частоты 66 МГц (табл. 14.2). Например, в режимеAGP2x данные передаются как по переднему, так и по заднему фронту тактового сигнала, что позволяет достичь пропускной способности 533 Мбайт/с.

В AGPсуществует возможность отмены механизма мультиплексированияшиныадреса и данных - режим адресации по боковой полосе SBA (Side-Band Addressing). При использовании SBA задействуются 8 дополнительных линий, по которым передается новый адрес, в то время как по 32-битнойшинеданных передается пакет от предыдущего запроса. Альтернативный способ повышения эффективности использования пропускной способностиAGP- с помощью конвейеризации. НаPCIпо выставленному адресу после задержки появляются данные. НаAGPсначала выставляется пакет адресов, на которые следует ответ пакетом данных (рис. 14.4).

¶Рис. 14.4.Конвейеризация AGP

Главная обработка трехмерных изображений выполняется в основной памяти компьютера как центральным процессором, так и процессором видеокарты. AGPобеспечивает два механизма доступа процессора видеокарты к памяти:

• DMA (Direct Memory Access) - обычный прямой доступ к памяти. В этом режиме основной памятью считается встроенная видеопамять на карте, текстуры копируются туда из системной памяти компьютера перед использованием их процессором видеокарты;

• DIME (Direct In Memory Execute) - непосредственное выполнение в памяти. В этом режиме основная и видеопамять находятся как бы в общем адресном пространстве. Общее пространство эмулируется с помощью таблицы отображения адресов GARP (Graphic Address Remapping Table) блоками по 4 Кбайт. Таким образом, процессор видеокарты способен непосредственно работать с текстурами в основной памяти без необходимости их копирования в видеопамять. Этот процесс называется AGP-текстурированием.

Чтобы извлечь выгоду из применения порта AGP, помимо требуемой аппаратной поддержки (т.е. графического адаптераAGPи системной платы), необходимую поддержку должны обеспечивать операционная система и драйвер видеоадаптера, а в прикладной программе должны быть использованы новые возможности портаAGP(например, трехмерное проецирование текстур).

Существуют модификации порта AGP:

• спецификация AGP Pro для видеокарт с большой потребляемой мощностью (до 110 Вт), включающая дополнительные разъемы питания;

• 64-битный порт AGP, используемый для профессиональных графических адаптеров;

• интерфейс AGP Express, представляющий собой эмуляцию порта AGP при помощи сдвоенного слота PCI в форм-факторе AGP. Применяется на некоторых материнских платах на основе PCI Express для поддержки AGP-видеокарт.

В настоящее время порт AGPпрактически исчерпал свои возможности и активно вытесняется системныминтерфейсомPCI Express.