• Что такое AGP?
• Характеристики AGP
• Использование AGP
• Преимущества AGP

Что такое AGP?

Accelerated Graphics Port (AGP) — это аппаратный интерфейс, предназначенный для подключения видеокарты, видеокарты или 3D-ускорителя к компьютерной системе для ускорения вывода 3D-видео. Стандарт карты был представлен Intel в 1997 году в качестве замены старого интерфейса PCI.

Как правило, графические карты PCI получают данные в «группах», которые впоследствии используются для создания графического изображения. Например, при проецировании изображения на систему карта PCI будет получать данные о длине, ширине и высоте через разные промежутки времени. После получения данных он объединит все эти данные, чтобы окончательно представить все изображение. Однако карты AGP получают все данные изображения сразу. В результате он производит более четкую и плавную графику за короткое время.

Кроме того, интерфейс AGP использует выделенную шину для управления перемещением графических данных, что означает, что AGP поддерживает прямую связь с ЦП и ОЗУ. В результате он отображает графику намного быстрее, чем предыдущие стандарты PCI.

Слоты расширения AGP расположены рядом с процессором на материнской плате компьютера, как слоты PCI. Их форм-фактор также напоминает их аналоги PCI. Благодаря спросу и полезности в 1998 году AGP Pro был представлен как расширение интерфейса AGP. Обычно он был разработан для мощных рабочих станций, которые выполняли энергоемкие задачи, как и продвинутые графические программы. В новой спецификации были слоты большего размера и больше контактов напряжения для видеокарт. AGP Pro показал обратную совместимость с более ранними версиями AGP.

Технология AGP «точка-точка» была популярна, когда были востребованы настольные компьютеры. Однако позже в 2004 году он был заменен высокоскоростным PCI Express (PCIe). Следовательно, на большинстве настольных компьютеров, выпущенных после 2010 года, слот AGP отсутствует.

Версии AGP

Порт AGP имеет несколько спецификаций слотов, таких как AGP 1.0, 2.0 и 3.0. Все карты AGP должны быть совместимы с этими слотами AGP. Некоторые распространенные версии AGP включают:]

1. AGP 1.0

Интерфейс AGP 1.0 имеет следующие технические характеристики:

• Тактовая частота: 66 МГц
• Напряжение: 3,3 В
• Скорость: 1X и 2X
• Скорость передачи: от 266 МБ/с до 533 МБ/с

2. AGP 2.0

Технические характеристики AGP 2.0 включают следующее:

• Тактовая частота: 66 МГц
• Напряжение: 1,5 В
• Скорость: 4X
• Скорость передачи: 1066 МБ/с

3. AGP 3.0

Характеристики AGP 3.0 включают следующее:

• Тактовая частота: 66 МГц
• Напряжение: 0,8 В
• Скорость: 8X
• Скорость передачи: 2133 МБ/с

В приведенных выше данных скорость передачи относится к пропускной способности, измеряемой в мегабайтах. Кроме того, скорость 1X, 2X, 4X и 8X относится к скорости полосы пропускания, где X равно скорости AGP 1.0 (т. е. 266 МБ/с). Например, скорость 8X для AGP 3.0 подразумевает пропускную способность, в 8 раз превышающую скорость AGP 1.0.

В дополнение к этому Microsoft выпустила следующую версию AGP под названием AGP 3.5 Universal Accelerated Graphics Port (UAGP). Его характеристики аналогичны AGP 3.0.

Подробнее: Что такое сервер без операционной системы? Определение, работа и важность

Характеристики AGP

Помимо пропускной способности графики высокой четкости, порт AGP коричневого цвета демонстрирует несколько других ключевых особенностей. Давайте подробно разберем некоторые жизненно важные характеристики AGP.

1. Конвейерная обработка

В компьютерной архитектуре слоты AGP поддерживают функции конвейерной обработки, позволяющие им получать и обрабатывать несколько инструкций одновременно во время доступа к шине или памяти. С другой стороны, у PCI нет этой возможности, что означает, что он может принимать только одну инструкцию за раз. Он не может сделать еще один запрос данных, пока не будут переданы первые данные. Таким образом, AGP имеет лучшую скорость передачи данных, чем любые ранее известные стандарты.

2. Адресация боковой полосы

Как правило, когда видеокарта отправляет графические данные в ЦП для целей обработки, она отправляет набор адресов в каждом пакете вместе с видеоданными, чтобы обеспечить получение и обработку правильных данных. Однако проверка каждого пакета данных на наличие адресов перед обработкой может замедлить работу компьютера, влияя на скорость и производительность системы.

Боковая адресация — это метод, решающий описанную выше проблему путем отправки адресов в восьми дополнительных линиях данных. Такое расположение гарантирует, что адреса будут найдены и прочитаны быстрее, повышая общую производительность системы. Эта функция особенно полезна для быстрого и эффективного рендеринга 3D-графики. Видеокарты AGP были первыми, в которых реализована функция адресации боковой полосы.

3. Хранилище текстур

В условиях AGP графический контроллер имеет прямой доступ к основной памяти системы. В предыдущих графических картах PCI необходимо было сначала загрузить текстуру из оперативной памяти системы в память карты, чтобы правильно прочитать данные. Однако карты AGP имеют возможность считывать текстуры непосредственно из оперативной памяти системы с помощью таблицы переназначения графических адресов (GART). Известно, что GART выделяет основную память для хранения текстур, к которым непосредственно обращается видеокарта.

С добавлением памяти к графическим картам AGP обеспечил доступ к большим текстурам, которые ранее не помещались в локальную память графической карты. Раньше текстуру приходилось перемещать в локальную память по шине PCI. Это требовало перемещения другой информации из локальной памяти, чтобы освободить место для новых данных.

AGP устраняет весь процесс, поскольку он позволяет сохранять текстуры в системной памяти, где графическая карта AGP может их напрямую выполнять. Возможность выполнять текстуры из системной памяти называется Direct Memory Execute (DIME). DIME, наряду с механизмом динамического выделения памяти, позволяет часто используемым текстурам размещаться в локальной памяти графической карты, тем самым повышая общую производительность.

Подробнее: Что такое конвейер данных? Значение, архитектура и инструменты

Использование AGP

Стандарт AGP обычно предназначен для воспроизведения плавных трехмерных изображений на обычных компьютерах. Такая качественная графика на обычном ПК дает вам возможность работать на специализированном графическом терминале высокого класса. AGP создает наилучшие визуальные эффекты за счет лучшего использования ресурсов системы.

Давайте разберемся с некоторыми ключевыми способами использования AGP.

1. Выполнение сложных 3D-расчетов

Слоты AGP специально разработаны для видеокарт. ЦП должен выполнять сложные 3D-вычисления для создания 3D-изображений. Известно, что графический контроллер обращается к данным текстур и растровым изображениям для создания окончательных изображений. Однако в процессе контроллер имеет тенденцию считывать различные элементы текстуры и усреднять их для создания одного пикселя на экране.

Созданные пиксели необходимо хранить в буфере памяти до тех пор, пока не будут выполнены все вычисления. Поскольку текстуры довольно большие, их нельзя хранить в памяти видеокарты. Благодаря AGP данные текстуры хранятся в основной памяти системы. Таким образом, для рендеринга видеоданных высокой четкости рекомендуется, чтобы система имела достаточно большой объем памяти.

2. Включить новый класс приложений

AGP обычно полезен для 3D-игр и видео. Это также позволяет разрабатывать новые классы программ (или приложений) для ПК, таких как 3D CAD/CAM, 3D UI и визуализация данных, которые используются в таких областях, как архитектура, машинная обработка, машиностроение, компьютерное моделирование и некоторых других.

Известно, что AGP обеспечивает более высокую пропускную способность по сравнению с PCI. Эта скорость имеет решающее значение для рендеринга 3D-графики, игр высокой четкости и графики для проектирования и архитектуры.

Порт AGP соединяет видеокарту, процессор компьютера и память. Благодаря этому подключению вы можете играть в видеоигры, которые демонстрируют более быстрое время загрузки и лучшую графику. Более того, AGP также позволяет создавать видеоизображения высокого разрешения с использованием процессоров графических карт.

3. Поддержка разделенных транзакций

AGP обеспечивает поддержку разделенных транзакций, при этом адресная шина и шина данных остаются разделенными. В результате фаза адреса воздерживается от использования основной линии адреса/данных (AD). Таким образом, графическая карта может отправлять хосту несколько адресов и фаз данных, чтобы обеспечить упорядоченную обработку данных. Это позволяет избежать длительных задержек, которые обычно возникают из-за простоя шины во время операций чтения данных.

Подробнее: Что такое параллельная обработка? Определение, типы и примеры

Преимущества AGP

AGP относится к конкретной спецификации шины, которая добавляет расширенные графические возможности к персональным компьютерам. Он имеет несколько преимуществ по сравнению с традиционными стандартами PCI. Давайте рассмотрим некоторые факторы, которые делают AGP уникальным.

Преимущества AGP

1. Поддержка более высокой пропускной способности

AGP используют ключевые методы, такие как боковая адресация, конвейеризация и высокоскоростная передача данных за такт для достижения максимальной пропускной способности. Более того, это помогает в прямой реализации текстурных функций из основной памяти (DIME), подразумевая, что потребность в предварительной загрузке данных в локальную систему снижается. Все эти функции способствуют поддержке полосы пропускания, которая в 4 раза выше, чем у шины PCI.

Технически шина PCI имеет скорость передачи 133 МБ/с, в то время как AGP показывает скорость передачи примерно 533 МБ/с при тактовой частоте 66 МГц.

2. Уменьшение перегрузки

Типичное приложение PCI обслуживает несколько периферийных устройств, таких как чипы LAN, системы захвата видео и контроллеры дисков. Однако AGP работает независимо от большинства транзакций PCI. В результате снижается конкуренция между ЦП и устройствами ввода-вывода за доступ к памяти и шине.

Кроме того, ЦП может одновременно обращаться к системной ОЗУ и ОЗУ AGP графического чипа. Это возможно благодаря известной парадигме внеочередного выполнения и аппаратной поддержки очередей в чипсете. Следовательно, несмотря на большие запросы на доступ к графическому чипу, деградации процессора не происходит.

3. Улучшенная 3D-графика

AGP обеспечивает выделенную двухточечную связь между графической подсистемой и набором микросхем базовой логики через шину. Благодаря прямому подключению к ЦП и системной памяти AGP позволяет вашему компьютеру быстро и эффективно собирать необходимую информацию для рендеринга сложной трехмерной графики, работающей на более высоких тактовых частотах.

4. Совместимость и гибкость

Для AGP совместимость существует на различных уровнях. Скорость AGP всегда обратно совместима, а сигнальные напряжения — нет. Кроме того, поскольку слоты и разъемы AGP имеют ключи, следует отдавать предпочтение только электрически совместимому оборудованию.

Как правило, карты AGP демонстрируют выборочную прямую и обратную совместимость. Например, карты на 1,5 В могут не входить в слоты на 3,3 В и наоборот. Точно так же карты AGP работают со слотами AGP Pro, но карты AGP Pro не помещаются в стандартные слоты AGP.

5. Изолированная видеоподсистема

AGP обычно изолирует видеосистему от остального компьютера. В результате графические устройства не конкурируют за дополнительную пропускную способность ввода-вывода, в отличие от PCI. Кроме того, поскольку видеокарта удаляется из шины PCI, это приносит пользу другим устройствам PCI, поскольку они не конкурируют за большую пропускную способность.

6. Более быстрый доступ к памяти

AGP добавляет к графическому чипу дополнительный порт, который ускоряет доступ к памяти. Это позволяет ЦП одновременно считывать текстуры из памяти AGP и читать/записывать Z-значения и пиксели из локальной памяти системы. Кроме того, когда ЦП необходимо предоставить графическую информацию, предоставляя команды или анимированные текстуры во время 3D-рендеринга, AGP позволяет ЦП напрямую записывать в общую системную память AGP. Это намного быстрее, чем доступ к памяти через шину PCI при выполнении команд, связанных с графикой.

Подробнее: Что такое 3D-печать? Работа, программное обеспечение и приложения

Takeaway

AGP заменил старые соединения PCI, чтобы обеспечить более быструю и качественную графику в компьютерных системах. Прикладное программное обеспечение, связанное с 3D-графикой, может эффективно обрабатывать видео и графическую информацию, используя функции AGP, которые являются ключевыми для эффективного распределения памяти и управления ею. Приложения AGP позволяют пользователям смотреть более высокое разрешение экрана с более высокой частотой кадров и иметь больше текстур.

Однако по мере того, как технология AGP постепенно устаревает, в ближайшие годы ее заменят более быстрые и эффективные шины и интерфейсы.