Despre bus-ul AGP

Introdus de catre Intel în 1997, în zorii accelerarii 3D, bus-ul AGP (Accelerated Graphics Port) promitea o performanta video mai buna, bazându-se pe un standard nou de transfer între placa grafica si chipset. Fizic, el este reprezentat de un slot pe placa de baza în care se introduc placi grafice dedicate. Daca pâna atunci bus-ul PCI reprezenta singura optiune pentru o grafica performanta, Intel a "simtit nevoia" sa lanseze - ceea ce multi au numit la acea vreme - o tehnologie de dragul tehnologiei.  Oferind un transfer teoretic cel putin dublu fata de PCI (266 fata de 133 MB/s), AGP a fost un succes pe piata, multi cumparând placi grafice AGP crezând ca performantele sistemului se vor îmbunatati simtitor. Din pacate realitatea a fost alta: companiile si-au vândut produsele, dar cumparatorul a mai asteptat o perioada pâna la aparitia primelor placi grafice care sa beneficieze cu adevarat de avantajele noului bus.

AGP putea lucra în doua moduri: 1x si 2x, maximul de performanta în cazul transferului de date fiind dublu pentru cel de-al doilea. Însa în majoritatea cazurilor, placa grafica nu avea absolut deloc nevoie de un asemenea transfer, cu alte cuvinte un transfer care sa depaseasca cei 133 MB/s ai PCI-ului era folosit într-un procent infim din situatii. De asemenea nici utilizarea memoriei sistemului în continuarea propriei memorii video (a doua noutate importanta a lui AGP) nu aducea salturi de performanta, randamentul acestui transfer între memorii de viteze diferite fiind foarte mic.

Primul chipset care a suportat aceasta interfata a fost i440LX pentru platforma Intel Pentium II, iar pentru Socket 7 primul sosit a fost VIA VP3, urmat de MVP3. Din pacate, în multe cazuri combinatia dintre placa video si chipsetul placii de baza a generat incompatibilitati, uneori rezolvabile prin dezactivarea optiunii AGP 2x sau chiar eliminarea completa a transferului pe AGP. Cu toate acestea, noul bus a constituit un succes, la 2 ani dupa lansarea sa majoritatea placilor grafice fiind destinate acestuia.

Odata cu VIA Appollo Pro 133, VIA KX133 si Intel i815 a sosit bus-ul AGP 4x. Desi nici nu se punea problema la acea data ca bus-ul AGP 2x sa devina insuficient, departamentele de marketing au hotarât lansarea acestei noi interfete, capabila de un transfer de 1 GB/s. Testele de mai târziu au dovedit ca, folosind o placa din familia GeForce3 (deci generatia anului 2001), se obtine un spor de performanta de 1% prin trecerea de la AGP 2x la 4x chiar si în conditiile folosirii unui procesor puternic, care sa nu limiteze placa grafica. Totusi, placile nou-aparute au înglobat rapid noua tehnologie, în prezent majoritatea lor fiind concepute pentru AGP 4x. Ar fi de remarcat faptul ca AGP 4x a fost mai întâi introdus de VIA si nu de Intel, VIA grabindu-se sa ofere noua cifra fara prea multe teste de compatibilitate, explicându-se astfel desele probleme de blocari care necesitau dezactivarea din BIOS a modului 4x.

Peste mai multi ani, un aspect destul de neplacut l-a constituit incompatibilitatea dintre slot-ul AGP al unor placi de baza (dotate cu chipseturi i850, i845, nForce) si placile AGP 2x. Cu alte cuvinte, datorita diferentelor de tensiune (3.3 fata de 1.5V), utilizarea placilor AGP 2x pe unele motherboard-uri este imposibila, în absenta unei protectii fizice ducând la arderea placii de baza.

În anul 2002 s-a ajuns la concluzia (specialistilor în marketing, evident) ca nici AGP 4x nu este suficient, lansându-se cu multa publicitate interfata AGP 8x, ce ofera un transfer maxim de 2 GB/s. Si de data aceasta tonul a fost dat de SiS si VIA si nu de Intel, din aceleasi motive de publicitate nejustificata, dar care capteaza atentia. Mai mult, SiS si-a lansat propriile placi grafice din familia Xabre, compatibile cu noua interfata. Testele au dovedit ca diferentele între AGP 4x si 8x sunt atât de mici (mult sub 1%) încât conteaza doar din punct de vedere al cifrelor.
 

Cum functioneaza AGP-ul

Calculatoarele moderne si aplicatiile mai noi necesita placi grafice 3D. De exemplu, dumneavoastra cititi acest articol pe un calculator cu sistem de operare bazat pe o interfata grafica (GUI- graphical user interface) care este prima interfata dintre utilizator si sistemul de calcul. Dumneavoastra puteti sa va jucati sau sa creati animatii 3D grafice. De fapt, daca dumneavostra folositi calculatorul in diferite aplicatii (procesare word, jocuri, aplicatii multimedia, etc.), probabil folositi foarte putin grafica.

Placile grafice, dintr-un calculator "modern", se pot conecta intr-unul din urmatoarele moduri:
Integrate (onboard) – placa grafica si memoria acesteia sunt integrate in placa de baza.
PCI – placa grafica este pe interfata PCI
AGP – placa grafica este pe un slot dedicate interferelor grafice. In acest articol vom incerca sa invatam despre AGP (sau Accelerated Graphics Port). Slotul AGP a fost dezvoltat de Compania INTEL pentru a creste performanta si viteza placilor grafice conectate la un PC.

In prelucrare video si randare 3D in timp real folosite in mod usual la jocurile 3D, este necesara o interfata mai rapida decat cea pe PCI. In anul 1996, Compania INTEL lanseaza AGP- Accelerated Graphics Port, o modificare a magistralei PCI proiectata special pentru a creste performantele randarii video si a calitatii grafice.
Ca si toate celelalte componente dintr-un calculator, placile grafice anterioare slotului AGP foloseau o magistrala conectata direct la CPU (unitatea centrala de procesare). Bus-ul reprezinta canalul sau calea dintre componentele unui calculator. In timp ce AGP-ul este bazat pe o magistrala PCI si este referita ca "magistrala AGP", nu este o magistrala a sistemului. In schimb, este o conexiune punct-la-punct. In alta ordine de idei, singura componenta conectata intre AGP pana la CPU si memoria sistemului este placa grafica. Nu exista alte "stop-uri" care sa aiba efect pe aceasta cale. Prin urmare, nu este cu adevarat o magistrala. AGP-ul prevede 2 mari avantaje fata de PCI:  * Performante sporite   *Accesul direct la memorie

AGP-ul foloseste cateva tehnici pentru a ajunge la performante mai mari:
AGP-ul foloseste o magistrala de 32 biti cu un tact de 66 MHz ( 1MHz- un million de cicli pe secunda). Acest lucru inseamna ca intr-o secunda, poate transfera 32 de biti (4 bytes) de date de 66 de milioane de ori. Rata de transfer creste pentru modurile AGP 2x, 4x, 8x.
Nu exista alte dispozitive pe AGP, ceea ce inseamna ca placile grafice "fac share" (impart) magistrala cu alte dispozitive. Astfel, placile grafice sunt tot timpul capabile sa functioneze la capacitatea maxima de conectare.
AGP-ul foloseste pipelining pentru a creste viteza. Pipelining organizeaza datele restabilind in sortare procesul de asamblare linie. Placile grafice primesc cantitati mari de date la raspunsul unei singure interogari.
Imaginati-va ca pipelining este un loc cu 7 feluri la cina. Poti spune chelnerului primul lucru care il vrei, astepti sa il aduca, apoi ii spui urmatorul lucru pe care in vrei, astepti sa il aduca si asa pana cand ai terminat. Sau poti sa ii spui toate lucrurile pe care le doresti o singura data si apoi el sa inceapa sa le aduca. Vrei primi ce ai comandat in secvente timp de 8 drumuri ale chelenerului, dar este mult mai eficient fara discutii aditionale.
AGP-ul foloseste sideband addressing, care permite placii grafice sa solicite sis a profite adresarea informatiei utilizand additional 8 linii de adrese, acestea fiind separate de magaistrala de 32 biti folosita la transferal de date.
O analogie buna pentru sideband addressing este cererea de linie pentru o statie radio. Considerati ca muzica ce canta la o statie radio ca un fluxe de date de la memoria de sistemm la interfata grafica. Tu suni la statie pentru a face o cerere pentru urmatoarea melodie. Cererea ta nu influenteaza cantecul care "play-iaza", dar nici nu spune statiei ce urmeaza. In esenta, sideband addressing face acelasi lucru pentru AGP. RAMming Speed Aparte de performanta prin viteza, alta obtiune fata de PCi este aceea ca AGP-bazat pe placi grafice pot accesa memorie de system direct prin magistrala AGP la viteze maxime. Acesta este o componenta foarte importanta a AGP-ului. Hartile de texturare sunt o parte cheie a calculatoarelor grafice si ocupa o cantitate imensa de memorie a placilor grafice uzuale. Deoarece memoria video in mod normal este mai scumpa si este restrictionata de dimensiunea de pe placa grafica, de numarul si dimensiunile texturilor a fost limitat de placile grafice uzuale (cele pe PCI). Dar sistemul video bazat pe AGP pot folosi avantajele memorie sistemului pentru a stoca texturarea si alte date care normal ar ocupa din memorie RAM a placii video. Intr-un system tipic non-AGP, asa cum putem folosi o placa grafica pe PCI, toate hartile de texturare sunt stocare de 2 ori. Prima, este incarcata din hard drive in memoria sistemului. In momentul in care harta de texturare este folosita, este ""trasa" din memoria sistemului in CPU pentru procesare. Apoi este trimisa inaqpoi pe bus-ul PCi la placa graphica, unde este stocata din nou in framebuffer-ul placii video. In effect, orice harta de textura este procesata si stocate de 2 ori – o data in system si inca o data in memoria placii video.
AGP-ul stocheaza hartile de textura o singura data. Cheia acestei probleme este un chipset numit Graphics Address Remapping Table (GART). GART aloca portiuni din memoria sistemului pentru a retine hartile de textura, dar fac ca CPU si placa video sa creada ca hartile de textura sunt toate in framebuffer. GART-ul poate pune biti si bucati din hartile de textura in direfite adrese din memoria sistemului, insa toti apar cao bucata mare din memoria placi video.
Asa cum vedeti, intr-o placa video non-AGP, fiecare textura este redundanta (stocata de 2 ori), procesorul trebuie sa munceasca mai mult si marimea si numarul texturilor sunt limitate de framebuffer. Toti acesti factori combinati, ofera o limitate a placii in comparative cu placile pe AGP. In acest moment exista 3 tipuri de AGP:

• AGP 1.0
• AGP 2.0
• AGP Pro

AGP 2.0, care include prima versiune, prevede trei moduri de operare. Cel mai interesant lucru despre aceste moduri este faptul ca toate merg la o viteza pe magistrala AGP de 66MHz. Dar placile video AGP 2x trimit date de dublu pe fiecare tact in parte, si placile 4xAGP trimit de 4 ori mai multe date pe tact. Priviti tablelul de mai jos pentru a compara cele 3 moduri de lucru.

 

AGP Pro este bazat pe AGP2.0, dar slot-ul este mai lung - alimentare aditionala pentru placile video de nivel professional. Un calculator cu slot AGP Pro sau AGP 2.0 va merge si cu placi construite pentru AGP 1.0 si AGP2.0. Dar slotul AGP 1.0 nu este compatibil cu fiecare dintre acestea.
 

Apare un  nou slot numit AGP 8x. Cu toate ca este bazat pe acelasi tact de 66 MHz, specificatiile AGP8x sunt diferite de predecesorii sai, astfel ca trasaturile care nu erau utilizate au fost scoase pentru a simplifica si da un curent la design, in timp ce trasaturi au fost adaugate. Cel mai important este faptul ca performanta va creste semnificativ.

O placa de baza cu support pentru AGP8x va fi compatibila in jos cu tipurile AGP existente. Inainte de a fi AGP-ul Magistrala initiala dintr-un calculator opera la o frecventa de 4.77 MHz si "lata" de 8 biti de date pentru fiecare ciclu.

Lista completa articole ...