Κάρτες επέκτασης Μέρος 2: AGP

Κάρτες επέκτασης Μέρος 2: AGP

Το πρώτο σε αυτήν τη σειρά Tech Tips για κάρτες επέκτασης έριξε μια ματιά στην υποδοχή PCI και στην ποικιλία των συσκευών που μπορεί να βρουν το σπίτι τους σε μία. Οι κάρτες γραφικών είναι ένα από τα πολλά στοιχεία που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε μια υποδοχή PCI, αλλά οι απαιτήσεις των βιντεοπαιχνιδιών με γρήγορο ρυθμό απαιτούν μεγαλύτερη ταχύτητα και μεγαλύτερο εύρος ζώνης από αυτό που μπορεί να προσφέρει ο δίαυλος PCI. Έτσι, γεννήθηκε η υποδοχή AGP, η οποία παρέχει μια αποκλειστική διεπαφή για τη μεταφορά μόνο δεδομένων γραφικών.

Τα γράμματα «AGP» αντιπροσωπεύουν τη θύρα επιταχυνόμενων γραφικών και είναι ο όρος που χρησιμοποιείται για να περιγράψει μια αποκλειστική, σημείο σε σημείο διεπαφή που συνδέει μια κάρτα βίντεο απευθείας στη μνήμη και τον επεξεργαστή του συστήματος.

Το AGP εισήχθη για πρώτη φορά από την Intel το 1996 και βασίζεται στην προηγούμενη δουλειά τους στην ανάπτυξη του διαύλου PCI. Παρά το γεγονός ότι βασίζονται στην τεχνολογία PCI, οι υποδοχές AGP και PCI σε μια μητρική πλακέτα δεν είναι εναλλάξιμες, επομένως μια κάρτα AGP δεν μπορεί να εγκατασταθεί σε μια υποδοχή PCI και αντίστροφα.

Η αρχική κυκλοφορία του AGP σημείωσε σημαντική ώθηση στην απόδοση σε σχέση με το PCI και οι λίγες αναθεωρήσεις του προτύπου βοήθησαν να αυξηθεί ακόμη περισσότερο καθώς περνούσαν τα χρόνια. Εκτός από την ύπαρξη μιας αποκλειστικής διαδρομής προς τη μνήμη και τον επεξεργαστή του συστήματος, πολλά άλλα χαρακτηριστικά σχεδιασμού βοηθούν την AGP να υπερέχει του PCI όσον αφορά την απόδοση γραφικών. Τρεις από τις άλλες εξελίξεις: διοχέτευση, διευθυνσιοδότηση πλευρικής ζώνης και πίνακας επαναχαρτογράφησης διευθύνσεων γραφικών περιγράφονται παρακάτω.

Η μεταφορά δεδομένων βελτιώνεται μέσω του ‘pipelining’, ενός όρου που χρησιμοποιείται για να περιγράψει την ικανότητα μιας κάρτας γραφικών AGP να λαμβάνει και να ενεργεί πάνω σε πολλές εντολές ταυτόχρονα. Οι μεταφορές δεδομένων PCI απαιτούν τη λήψη κάθε απαραίτητων πληροφοριών ξεχωριστά πριν από οποιαδήποτε ενέργεια.

Κάτι που ονομάζεται «διευθυνσιοδότηση πλευρικής ζώνης» παρέχει επίσης στην AGP ώθηση απόδοσης. Βασικά, σε κάθε πακέτο περιλαμβάνονται πρόσθετες γραμμές δεδομένων για να καθοδηγηθεί το σύστημα ως προς το πού θα χρησιμοποιηθούν αυτά τα δεδομένα. Οι μεταφορές δεδομένων PCI δεν έχουν αυτές τις πληροφορίες διεύθυνσης και το σύστημα πρέπει να εξετάσει το ίδιο τα δεδομένα για να προσδιορίσει τον προορισμό τους. Αυτό είναι μια προφανής εξοικονόμηση χρόνου, καθώς και μια εξοικονόμηση πόρων, καθώς ο επεξεργαστής δεν χρειάζεται να αναλύσει όλα τα δεδομένα μόνο για να καθορίσει τη διεύθυνση.

Το AGP επιτρέπει στο λειτουργικό σύστημα να αποθηκεύει χάρτες υφής στη μνήμη του συστήματος, κάτι που επιτρέπει περισσότερο χώρο και ίσως ταχύτερη πρόσβαση, αντί να περιορίζεται στη χρήση μόνο της μνήμης της κάρτας γραφικών. Ο πίνακας επαναχαρτογράφησης διευθύνσεων τέχνης γραφικών, γνωστός και ως GART, είναι ένας όρος που χρησιμοποιείται για να περιγράψει μια διαδικασία που χαρτογραφεί τη φυσική μνήμη ως εικονική μνήμη για την αποθήκευση χαρτών υφής. Βασικά, το GART παίρνει τη μνήμη συστήματος που επιτρέπεται να χρησιμοποιήσει για την αποθήκευση χαρτών υφής και τη διευθυνσιοδοτεί εκ νέου έτσι ώστε το σύστημα να πιστεύει ότι αυτοί οι χάρτες αποθηκεύονται τώρα στην προσωρινή μνήμη πλαισίου ή στην εικονική μνήμη. Αυτό μπορεί να μην ακούγεται σαν κάτι ιδιαίτερο, αλλά αυτή η εκ νέου διευθυνσιοδότηση απαιτεί ο χάρτης υφής να γράφεται στη μνήμη μόνο μία φορά και να είναι κλειδωμένος στη θέση του ακριβώς εκεί που η κάρτα AGP μπορεί να τον βρει γρήγορα.

Το AGP μπορεί να αναλυθεί σε διαφορετικές ομάδες με βάση τις αναθεωρήσεις των προδιαγραφών (AGP 1.0, AGP 2.0 και AGP 3.0), καθώς και από τις γενικές ταχύτητες (1x, 2x, 4x και 8x). Υπάρχει επικάλυψη μεταξύ των διαφόρων κατηγοριών, με το AGP 1.0 να υποστηρίζει 1x και 2x, το AGP 2.0 να υποστηρίζει 1x,, 2x και 4x και το AGP 3.0 να υποστηρίζει 4x και 8x. Για μια πλήρη ανάλυση όλων των διαθέσιμων συνδυασμών, επισκεφτείτε αυτήν τη σελίδα.

Πριν ρίξουμε μια ματιά στις προδιαγραφές του AGP, ας κάνουμε μια ανανέωση σχετικά με το τι ήταν διαθέσιμο στο PCI πριν από τη γέννηση του AGP. Ο τυπικός δίαυλος PCI έχει πλάτος 32 bit, λειτουργεί στα 33 MHz, παρέχει μέγιστο εύρος ζώνης 132 MB/s (το οποίο πρέπει να είναι κοινόχρηστο από όλες τις συνδεδεμένες συσκευές) και λειτουργεί σε 3,3 V (ή 5 V στο αρχικό πρότυπο ).

Η πρώτη έκδοση που κυκλοφόρησε ήταν το AGP 1.0 με ταχύτητα 1x, το οποίο προσέφερε τις ακόλουθες προδιαγραφές: πλάτος διαύλου 32 bit, λειτουργία στα 66 MHz, παροχή μέγιστου εύρους ζώνης 266 MB/s και χρήση 3,3 V. Έτσι, μπορεί να φανεί ότι ακριβώς έξω από την πύλη, η AGP πρόσφερε διπλάσιο εύρος ζώνης από το PCI.

Κάθε αύξηση ταχύτητας πάνω από 1x παρέχει διπλάσιο εύρος ζώνης καθώς και διπλάσια ταχύτητα ρολογιού μέσω της χρήσης ειδικής σηματοδότησης. Έτσι, το AGP 2x προσφέρει μέγιστο εύρος ζώνης 533 MB/s σε ταχύτητα 133 MHz, το AGP 4x προσφέρει μέγιστο εύρος ζώνης 1066 MB/s σε ταχύτητα 266 MHz και το AGP 8x προσφέρει 2,1 GB/s με ταχύτητα 533 MHz.

Δεδομένου του χρονοδιαγράμματος της εξέλιξης αυτών των καρτών, οι κάρτες AGP 8x κυριαρχούν στη σημερινή αγορά. Η εύρεση ορισμένων καρτών που είναι συμβατές προς τα πίσω είναι δυνατή, αλλά το δύσκολο κομμάτι μπορεί να είναι η διασφάλιση ότι η υποδοχή στη μητρική πλακέτα θα τις δεχτεί. Συγκρίνοντας την υποδοχή σε αυτήν την κάρτα Apollo GeForce FX6600 GT 128 MB, με την υποδοχή αυτής της κάρτας Hercules 3D Prophet Ultra II των 64 MB και με την υποδοχή αυτής της κάρτας Chaintech GeForce FX5200 των 256 MB, δείχνει ότι η πρώτη είναι προφανώς διαφορετική από τις δύο δεύτερες. Η κάρτα Apollo είναι μόνο 8x, η κάρτα Hercules είναι συμβατή με 4x/2x και η κάρτα Chaintech είναι 8x/4x, γεγονός που έχει ως αποτέλεσμα διαφορετικές εγκοπές στον σύνδεσμο.

Το AGP 1.0 διαθέτει μόνο σύνδεση 3,3 V, η κυκλοφορία του AGP 2.0 είδε τη διαθεσιμότητα και σύνδεσης 3,3 V και 1,5 V και το AGP 3.0 χρησιμοποιεί το ίδιο 1,5 V, αλλά απαιτεί μόνο 0,8 V για σηματοδότηση. Για την προστασία των καρτών διαφορετικών τάσεων/μορφών, σχεδιάστηκαν ειδικοί συνδετήρες με κλειδί έτσι ώστε να μπορεί να εγκατασταθεί μόνο η σωστή κάρτα σε οποιαδήποτε μητρική πλακέτα. Ένας γενικός σύνδεσμος κυκλοφόρησε τελικά για το AGP 1.0/2.0 που επέτρεψε την εγκατάσταση καρτών οποιασδήποτε τάσης. Για μια σχηματική εικόνα των διαφόρων συνδέσεων, επισκεφθείτε αυτήν τη σελίδα. Παρόλο που το AGP 3.0 μπορεί να μοιράζεται τη χρήση μιας καθολικής σύνδεσης, πολλές μητρικές πλέον υποστηρίζουν μόνο κάρτες 4x/8x που βασίζονται στο πρότυπο AGP 3.0.

Μια άλλη προδιαγραφή για το AGP κυκλοφόρησε μεταξύ 2.0 και 3.0 και αναφέρθηκε ως AGP Pro. Το AGP Pro προοριζόταν να είναι το νέο πρότυπο για να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις των σταθμών εργασίας γραφικών υψηλής ισχύος, αλλά ποτέ δεν κέρδισε πραγματικά ευρεία αποδοχή. Οι ταχύτητες 1x, 2x και 4x υποστηρίχθηκαν με το AGP Pro και χρησιμοποιούσε είτε 3,3V, 5V είτε μια γενική υποδοχή, παρόμοια με το AGP 2.0. Ωστόσο, ο σύνδεσμος AGP Pro δεν είχε το ίδιο μέγεθος με τον «τυπικό» σύνδεσμο AGP (δείτε σχηματικό στον παραπάνω σύνδεσμο), πράγμα που σημαίνει ότι υπάρχουν τώρα τρεις ακόμη πιθανές συνδέσεις προς εξέταση. Μια σύνδεση AGP Pro είναι μεγαλύτερη από μια τυπική σύνδεση AGP και, ανάλογα με τον τύπο της υποδοχής, θα μπορούσε να δέχεται κάρτες AGP 1.0 και 2.0.

Οι σύγχρονες μητρικές που υποστηρίζουν AGP θα προσδιορίζουν ποιος τύπος κάρτας είναι συμβατός με την πλακέτα, επομένως η εργασία εικασίας εξαλείφεται όταν προσπαθείτε να ταιριάξετε τη μία με την άλλη. Για παράδειγμα, αυτή η μητρική πλακέτα Socket 754 Chaintech προσδιορίζει ότι έχει μία υποδοχή AGP 4x/8x και αυτή η μητρική πλακέτα Biostar LGA 775 προσδιορίζει ότι έχει μία υποδοχή 8x AGP.

Τελικές Λέξεις

Η υποδοχή AGP παρείχε μια πολύ αναγκαία ώθηση στις κάρτες γραφικών σε σύγκριση με την υποδοχή PCI, αλλά οι προγραμματιστές παιχνιδιών κατάφεραν να ωθήσουν τις δυνατότητες αυτής της πιο ισχυρής μορφής στα άκρα. Κάτι ακόμα πιο γρήγορο χρειαζόταν και η επόμενη Tech Tip θα ρίξει μια ματιά σε αυτό το κάτι στο “PCI Express”. Το PCI Express δεν προορίζεται μόνο να είναι ο διάδοχος του AGP 8x, αλλά λόγω της ευελιξίας του, ίσως και του PCI.

Σχολιάστε