AGP - Accelerated Graphics Port Grafiku 3D a video bylo možné v jisté vývojové etapě techniky pracovních stanic provozovat pouze na kvalitních pracovních stanicích (cena 20 000 USD a více) - AGP představuje řešení tohoto problému pro PC. Grafika 3D vyžaduje rychlé provádění operací, při nichž se umísťují na obrazovku objekty v prostoru 3D. Texturové mapy - bitové mapy, které detailně popisují povrch třídimenzionálních objektů. Vzniká vážný problém s velikostí video paměti - na video adaptérech je instalovaná kapacita 2, 4, 8,... MB, další zvyšování kapacity video paměti fyzicky umístěné na grafickém adaptéru nevýhodné (navíc v kontextu rozsáhlé a rychlé systémové paměti). Další problém představovala rychlost sběrnice PCI. U klasické architektury PC se bitové mapy musí přenést ze systémové paměti do video paměti, při přenosech 1
velkých objemů dat se sběrnice stává problémovým bodem. Princip AGP: - Bitové mapy jsou uloženy v systémové (hlavní/operační) paměti. - Grafický adaptér má přístup do systémové paměti, podstatně vyšší rychlost přenosu než představuje PCI. - Pro uložení informace zobrazované na monitoru se využívá jak paměť na adaptéru tak paměť systémové. 2
L2 cache 1,6 GB/s CPU 800 MB/s Intel740 Graphics Accelerator 528 MB/s Intel 440BX AGP set Systémová paměť Lokální paměť 800 MB/s Obrázky PCI 132 MB/s I/O Obr. 1 Blokové schéma první verze AGP Práce s grafikou na klasických PC Činnosti, které musí klasické PC realizovat při zobrazení: - Grafická data jsou uložena v systémové paměti. 3
- Obraz ze zpracuje (změní), pak se přenáší do video paměti (přes sběrnici PCI). Na videokartě se transformují na analogový signál, kterým je řízen monitor. Z uvedeného je zřejmé, že tento způsob zobrazení má řadu negativních aspektů: - Grafická data jsou uložena jak v operační paměti, tak také ve video paměti (na grafickém adaptéru). - Čím dál složitější (detailnější) obrazy kladou stále vyšší nároky na velikost video paměti instalované na grafickém adaptéru. - Video paměť je drahá, nelze proto její kapacitu neustále zvyšovat. - Rychlost přenosu přes sběrnici PCI je 132 Mbyte/s, což byl omezující faktor. Řešení nabízejí algoritmy, které rozhodují o tom, které textury budou uloženy ve video paměti a které v operační paměti. Ve video paměti jsou pak uloženy pouze takové textury, které jsou "stálé", tzn. používané opakovaně. 4
Zbytek je pak tzv. "swapován" mezi operační pamětí a video pamětí. AGP představuje: - Specielní sadu integrovaných obvodů (chipset) vyvinutou pro konkrétní účel (tzn. s lepšími parametry než představuje nějaké obecné řešení). - Použití dedikované sběrnice pro realizaci rychlých přenosů grafických dat. - Využití operační paměti pro uložení grafických dat => na grafickém adaptéru může tak být nainstalována menší paměť => snížení ceny grafického adaptéru. Výhoda: - Ze sběrnice PCI je odstraněno jedno zařízení, které je náročné z hlediska objemů přenášených dat a rychlosti. Obrazy jsou "odebírány" přímo z operační paměti. Segmenty operační paměti jsou dynamicky přidělovány grafickému kontroléru, tato paměť je pak označována jako paměť AGP 5
(AGP memory) nebo nelokální video paměť (non-local video memory). Přenosové režimy AGP Rychlost přenosu přes PCI - 132 Mbyte/s. Rychlost přenosu přes AGP - 532 Mbyte/s. Poznámka: toto byl stav tehdy, když se objevilo AGP, tzn. r. 1996, dnes je stav jiný. Synchronizace AGP 66,66 Mhz. Přenos na nástupnou i sestupnou hranu synchronizačního pulsu. Efektivnější režimy přenosu než PCI. Jsou dva: Pipelining (řetězení) - tzn. nárazový režim (na jeden požadavek se přenáší více dat), omezí se režie související s realizací přenosu údajů. Sideband addressing (SBA) - AGP využívá dalších 8 adresových vodičů (sideband - postranní). S adresováním pomocí sideband je možné realizovat jinou techniku adresování, než umožňovala sběrnice PCI (v rozhraní jsou 6
na to dodatečné signály). Aktivních je rovněž 32 hlavních adresových vodičů. Typy AGP Existuje několik typů AGP - jsou rozlišeny rychlostí: AGP 1X, AGP 2X, AGP 4X, AGP 8X. Obr. 2 7
Obr. 3 Rychlost AGP 4X je 1066 MB/s, AGP 8X je 2 GB/s. Specifikace AGP 8X je na adrese http://www.intel.com/technology/agp/downl oads/agp8x09.pdf Závěr: AGP bylo vyvinuto proto, aby grafický adaptér měl rychlý a přímý přístup do systémové paměti. Snaha o redukci nároků na video paměť nainstalovanou na grafickém adaptéru (nároky na kapacitu a rychlost). Původní verze: synchronizace 66,66 Mhz, jeden nebo dva přenosy během jednoho cyklu (1x nebo 2x), napájecí napětí 3,3 V. Verze 2.0 - AGP 4x, nyní AGP 8x, napájecí napětí 1,5 V. 8
Verze AGP Pro delší konektor, s dalšími vývody pro napájení, určeno pro grafické karty s vyššími požadavky na napájení, až 110 W. Oddělení sběrnice AGP od sběrnice PCI zmenšil se počet adaptérů komunikujících přes tuto sběrnici. Sběrnice AGP by měla být spíše označována jako vysoce výkonné propojení grafického adaptéru s procesorem. 9