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AGP規範是什麼

2020-10-18 00:39:09

  AGP規範是英特爾公司解決電腦處理(主要是顯示)3D圖形能力差的問題而出臺的。

  電腦在處理3D圖形時需要與CPU和系統記憶體進行大量的資料交換,根據專家計算,在處理1024×768解析度、64K種彩色的顯示方式中,顯示控制器與系統之間通過PCI匯流排傳輸的資料高達532MBps,而實際上PCI匯流排只能保證133MBps的極限速率,其中還沒有考慮同時安裝在PCI匯流排的PCI音效卡、SCSI介面等外設還需同時享用這可憐的133MBps的速率。

  另外由於需要對3D圖形中物體表面進行大量的各種紋理貼圖處理或渲染,以保證物體材質表面的真實性效果,顯示控制器還必需佔用更最多的視訊記憶體來儲存紋理點陣圖等資料,視訊記憶體的不足必將影響影象的解析度和3D中關鍵的“Z-Buffering」處理,具體表現將影響電腦3D圖形再現的速度和視覺效果。因此,英特爾公司認為PCI匯流排資料傳輸率低、顯示卡視訊記憶體容量不足是普通電腦提高處理和顯示3D圖形速度的瓶頸。所以,英特爾公司針對電腦處理3D圖形能力弱的瓶頸問題而提出AGP技術規範。

  AGP的優勢 比PCI更大的頻寬,最高可達4倍,即1GB/S的速度顯示頻寬不用象PCI那樣同其他元件共用DIME技術,紋理的“直接記憶體執行」 CPU在需要時可以直接存取AGP記憶體,並且比PCI快AGP技術應用的軟硬體基礎AGP和PCI的一些基本概念。

  1.AGP與PCI的關係,首先,在電氣訊號上,AGP標準完全相容PCI標準。一個AGP裝置既可通過AGP規範,也可通過PCI規範與記憶體進行資料交換。對於在PCI標準中保留的管腳,AGP也不予以佔用。但是,AGP並不是PCI的升級版本,插槽與PCI不相容,也就是說,AGP的顯示卡不能插在PCI匯流排上,以前的PCI顯示卡也不能插在AGP槽上。AGP的出現並不是為了取代PCI,AGP是為了加快圖形處理而設計的一條資料傳輸捷徑,PCI將在除圖形卡以外的部分繼續存在。

  2.AGP相對於PCI的改進,與PCI相比,AGP有以下三個重大改進:

  (1)對記憶體的讀寫操作實行流水線處理,充分利用等待延時,大大地增加了讀記憶體的速度,使其與寫記憶體的速度相當。而在PCI中,讀記憶體的速度通常只是寫記憶體速度的一半。

  (2)使匯流排上的地址訊號與資料訊號分離,一方面充分利用了讀寫請求與資料傳輸之間的空閒,使匯流排效率達到最高;另一方面可以有效地分配系統資源,避免了死鎖的發生。

  (3)AGP是第一個為圖形卡所設計的介面。實際上AGP不能算是匯流排,因為匯流排可以支援多種裝置,只能算是一種埠。PCI顯示卡以PCI匯流排速度(外頻)的一半即最大33MHz工作,可以達到的峰值傳送率為33×4(PCI是32位元匯流排一次傳輸4位元組)Κ132MHz。而AGP以66MHz的速度和64位元的資料寬度工作,AGP1X的峰值傳送率可達4×66=264MHz,AGP2X的峰值傳輸率可以達到532MHz,因為“2X」可以在一個時鐘週期中傳輸兩次資料(上升沿和下降沿各一次),而一般的工作狀態只能進行一次傳輸,而AGP4X的理論傳輸率為1.066GB/s。在主機板66MHz匯流排上,晶片組和記憶體之間資料的最大傳輸率就可以達到66×64bits=528MHz,在這種環境下AGP4X無法發揮作用。而使用100MHz匯流排時,記憶體的最巨量資料交換率可以達到800MB/s,這可能會使“4X」發揮一些威力,但也是遠遠不夠的。

  藉助如此高的傳輸率,可以使一些原本只能在視訊記憶體中進行的函數運算擴充套件到主記憶體中。Intel稱這種技術為DIME(記憶體直接使用)。視訊記憶體的價格要比系統記憶體高得多(目前由於SDRAM的使用,這種情況正在改變),而且只能用於圖形運算,而高質量的圖形運算和輸出就要求更多的視訊記憶體。這就會增大加速卡的成本。很多程式會要求2~16MB的材質快取,而AGP就可以達到132MHz的資料傳輸速率,這樣資料吞吐速度可以達到533MB/秒。由於達到了這麼高的傳輸速率,便可以將圖形記憶體中的資料調入系統記憶體,從而大大地減輕顯示卡上顯示記憶體的壓力,這也是設計AGP的最初動機。相比之下PCI匯流排速度最大隻有33MHz。

  (4)AGP增加了一種使用模式———“Execute」模式(執行模式)。原來PCI使用的DMA模式適用於從系統記憶體到圖形記憶體之間的大批次資料傳輸,其中系統記憶體中的資料並不能 被圖形加速器所直接呼叫,只有調入圖形記憶體才能被加速晶片所定址。而在Execute模式中,加速晶片(以i740為代表的一些顯示晶片)將圖形記憶體與系統記憶體看作一體,通過一種叫作GraphicsAddressRe-mapping的機制,加速晶片可直接對系統記憶體進行定址,這樣可以大大減輕本地區域性視訊記憶體的壓力。


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