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了解AGP
作者:佚名 来源:InterNet 加入时间:2004-11-25
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了解AGP

为什么出台AGP规范   

  AGP规范是英特尔公司解决电脑处理(主要是显示)3D图形能力差的问题而出台的。电脑在处理3D图形时需要与CPU和系统内存进行大量的数据交换,根据专家计算,在处理1024×768分辨率、64K种彩色的显示方式中,显示控制器与系统之间通过PCI总线传输的数据高达532MBps,而实际上PCI总线只能保证133MBps的极限速率,其中还没有考虑同时安装在PCI总线的PCI声卡、SCSI接口等外设还需同时享用这可怜的133MBps的速率。另外由于需要对3D图形中物体表面进行大量的各种纹理贴图处理或渲染,以保证物体材质表面的真实性效果,显示控制器还必需占用更最多的显存来保存纹理位图等数据,显存的不足必将影响图像的分辨率和3D中关键的“Z-Buffering”处理,具体表现将影响电脑3D图形再现的速度和视觉效果。因此,英特尔公司认为PCI总线数据传输率低、显示卡显存容量不足是普通电脑提高处理和显示3D图形速度的瓶颈。   

  所以,英特尔公司针对电脑处理3D图形能力弱的瓶颈问题而提出AGP技术规范。  

AGP的优势

比PCI更大的带宽,最高可达4倍,即1GB/S的速度

显示带宽不用象PCI那样同其他组件共享 DIME技术,纹理的“直接内存执行”

CPU在需要时可以直接访问AGP内存,并且比PCI快

AGP技术应用的软硬件基础

AGP和PCI的一些基本概念   

1.AGP与PCI的关系   

  首先,在电气信号上,AGP标准完全兼容PCI标准。一个 AGP设备既可通过AGP规范,也可通过PCI规范与内存进行数据 交换。对于在PCI标准中保留的管脚,AGP也不予以占用。但 是,AGP并不是PCI的升级版本,它的插槽与PCI不兼容,也就 是说,AGP的显示卡不能插在PCI总线上,以前的PCI显示卡也 不能插在AGP槽上。AGP的出现并不是为了取代PCI,AGP是为 了加快图形处理而设计的一条数据传输捷径,PCI将在除图形 卡以外的部分继续存在。   

2.AGP相对于PCI的改进   

  与PCI相比,AGP有以下三个重大改进:   

①对内存的读写操作实行流水线处理,充分利用等待延时,大大地增加了读内存的速度,使其与写内存的速度相当。而在PCI中,读内存的速度通常只是写内存速度的一半。   

②使总线上的地址信号与数据信号分离,一方面充分利用了读写请求与数据传输之间的空闲,使总线效率达到最高;另一方面可以有效地分配系统资源,避免了死锁的发生。   

③AGP是第一个为图形卡所设计的界面。实际上AGP不能算是总线,因为总线可以支持多种设备,它只能算是一种端口。PCI显卡以PCI总线速度(外频)的一半即最大33MHz工作,它可以达到的峰值传送率为33×4(PCI是32位总线一次传输4字节)Κ132MHz。而AGP以66MHz的速度和64位的数据宽度工作,AGP1X的峰值传送率可达4×66=264MHz,AGP2X的峰值传输率可以达到532MHz,因为“2X”可以在一个时钟周期中传输两次数据(上升沿和下降沿各一次),而一般的工作状态只能进行一次传输,而AGP4X的理论传输率为1.066GB/s。在主板66MHz总线上,芯片组和内存之间数据的最大传输率就可以达到66×64bits=528MHz,在这种环境下AGP4X无法发挥作用。而使用100MHz总线时,内存的最大数据交换率可以达到800MB/s,这可能会使“4X”发挥一些威力,但也是远远不够的。   

  借助如此高的传输率,我们可以使一些原本只能在显存中进行的函数运算扩展到主内存中。Intel称这种技术为DIME(内存直接使用)。我们知道显存的价格要比系统内存高得多(目前由于SDRAM的使用,这种情况正在改变),而且它们只能用于图形运算,而高质量的图形运算和输出就要求更多的显存。这就会增大加速卡的成本。很多程序会要求2~16MB的材质缓存,而AGP就可以达到132MHz的数据传输速率,这样数据吞吐速度可以达到533MB/秒。由于达到了这么高的传输速率,便可以将图形内存中的数据调入系统内存,从而大大地减轻显示卡上显示内存的压力,这也是设计AGP的最初动机。相比之下PCI总线速度最大只有33MHz。

④AGP增加了一种使用模式———“Execute”模式(执 行模式)。原来PCI使用的DMA模式适用于从系统内存到图形 内存之间的大批量数据传输,其中系统内存中的数据并不能 被图形加速器所直接调用,只有调入图形内存才能被加速芯 片所寻址。而在Execute模式中,加速芯片(以i740为代表 的一些显示芯片)将图形内存与系统内存看作一体,通过一 种叫作GraphicsAddressRe-mapping的机制,加速芯片可直 接对系统内存进行寻址,这样可以大大减轻本地局部显存的 压力。


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