| Výuka > Principy počítačů > Sběrnice > Sběrnice AGP |

Sběrnice AGP

AGP sběrnice byla zkonstruována pro podporu grafických karet. Neoddiskutovatelně má AGP dvě výhody. Tou první je větší šířka pásma, kterou má grafická karta sama k dispozici - tedy úplně jiná situace než v případě sběrnice PCI, na které současně provádějí svou datovou výměnu i další komponenty, a proto na ní může při přehrávání obrazů docházet k nepříjemné "tlačenici". Kromě toho AGP nabízí tzv. Direct Memory Execute režim (DIME), který dovoluje grafické kartě ukládat textury v hlavní paměti, kde je v současné době k dispozici běžně 32 nebo 64 MB - což značí hezkou 3D grafiku s AGP.

V dnešní době je možné se setkat se třemi druhy AGP:

  • AGP 1× - už pouhé zdvojnásobení taktu sběrnice na 66 MHz má za následek datovou rychlost 264 MB/s, tedy dvojnásobek hodnoty dosahované s PCI. Je však třeba vzít v úvahu, že jde - stejně jako u všech ostatních režimů - o maximum a v praxi dosažitelné hodnoty jsou nižší.
  • AGP 2× - v tomto režimu se pro zahájení datového přenosu používá nejen náběžná hrana hodinového signálu s 66 MHz, nýbrž i sestupná. Výsledkem je maximální přenosová rychlost 528 MB/s. Tímto tempem se data přenášejí postupným vedením (pipeline). Na výrobci grafické karty záleží, zda bude podporován režim AGP 2×. Musí se počítat s tím, že zejména na levných kartách se bude nabízet pouze 1×. Pozn.: V praxi nemůže být 2× dvakrát rychlejší než 1×, protože 528 MB/s je maximální šířka pásma pracovní paměti, k níž však přistupuje i CPU.
  • AGP 4× - režim 4× může odstranit úzký profil při přístupu do paměti. Předpokladem je zvýšení taktu sběrnice AGP z 66 na 100 MHz. Teoreticky se tak dosáhne maxima 800 MB/s.

Princip AGP je jednoduchý - grafické kartě umožníme zabrat prostor v pracovní paměti na základní desce a nezávislou, oddělenou sběrnicí dopraví data na této přímé cestě co nejrychleji. Trojrozměrné animace by pak měly být výrazně realističtější. Sběrnice AGP je taktována 66 MHz. Oproti PCI s taktem 33 MHz to znamená zvýšení nejvyšší přenosové rychlosti na 266 MB/s. Při "pipeliningu" v režimu AGP 2× to lze dotáhnout až na maximální hodnotu 528 MB/s, což odpovídá čtyřnásobku rychlosti sběrnice PCI. Větší šířka pásma při datovém přenosu není jediným ziskem, který AGP nabízí oproti PCI.

AGP má např. další signální vedení pro řízení režimu pipeline. U sběrnice PCI lze vyžadovat data teprve po ukončení předchozího datového přenosu. U AGP si to lze dovolit už v době, kdy se dříve požadovaná data ještě hledají v paměti. Sběrnice AGP se stará pouze o grafiku. Může využít celou šířku pásma a nemusí se o ni dělit s ostatními připojenými zařízeními. Tak je ovšem Accelerated Graphics Port méně univerzální než sběrnice PCI, pro jejíž sloty existují všemožné přídavné karty. Na AGP bychom se tedy měli dívat spíše jako na rozšíření než jako na náhradu PCI.

Rychlá sběrnice AGP se tedy používá pro přímé spojení mezi pracovní pamětí (RAM) na základní desce a čipem urychlovače na grafické kartě. Místo lokální paměti na kartě může teď grafický akcelerátor používat RAM počítače, a to třeba pro odkládání textur. Dosud se musely ukládat na kartě, aby k nim měl přístup grafický procesor, nyní mohou být realizovány přímo z hlavní paměti. Intel tomu říká DIME - Direct Memory Execute. Prostor, který si AGP zabere z RAM, je proměnný a závisí jak na použitém programu, tak na celkové paměti, která je v PC k dispozici. Pro prostorové animace blízké realitě, pro které je zapotřebí celé řady textur, by mohlo být typickou hodnotou 12 až 16 MB.

V zásadě by bylo možné vylepšit grafické schopnosti také tak, že by se potřebná paměť umístila na grafickou kartu. Toto řešení je však dražší a ne tak mnohostranné jako AGP, protože u něj je možné využívat RAM právě jen podle okamžité potřeby. Souhra hlavního procesoru (CPU), pracovní paměti (RAM) a urychlovače grafiky a rovněž začlenění sběrnice PCI je řízena čipovou sadou na základní desce. Adresy se např. překládají tak, aby se volné úseky v RAM nabízely urychlovači grafiky na kartě jako souvislý prostor. Velké datové struktury, např. bitové mapy vyplňovacích textur, jejichž typická velikost je od jednoho do 128 kB, mohou tak být vyvolány jako jeden celek. Část čipové sady AGP, která za to odpovídá, se označuje GART (Graphics Address Remapping Table) a funkčně se podobá stránkovacímu hardwaru v hlavním procesoru.

Všem obrazovým prvkům (typicky trojúhelníky) vytvářejícím prostorové grafické scény je v určité oblasti obrazu přiřazena buď jedna barva či jistý barevný přechod, nebo se vyplňují texturami (bitmapami). Při mapování textur se obvykle z bitové mapy vybere víc prvků textury a pro vznikající obrázek se z nich vytvoří vhodná střední hodnota. Výsledek se zapíše do obrazové paměti (frame buffer).

Při náročnějším mapování textur si mohou grafické čipy AGP sahat přímo do hlavní paměti (DIME, Direct Memory Execute), zatímco grafické řadiče PCI mohou textury ukládat pouze do lokální grafické paměti. Není však vyloučeno, že se budou některé první grafické karty AGP v režimu 1× chovat podobně jako PCI a budou odkládat textury do grafické paměti. Takové systémy budou těžit pouze z větší přenosové rychlosti sběrnice AGP. Čipům AGP, které podporují DIME, vděčíme za vyloučení zbytečných kopií i datových přenosů.

V žádném případě se však AGP neobejde bez lokální grafické paměti úplně; Direct Draw tam např. umísťuje tzv. obrazovkové paměti (Screen Buffers). Tato data, z nichž se bude vytvářet příští obraz na obrazovce, zabírají v závislosti na zvoleném rozlišení různě veliký prostor. Do zbývající paměti se často ukládají potřebné textury.

O potřebě paměti na grafické kartě se údaje rozcházejí. Obvykle se považuje za plně dostatečné 2 až 4 MB.

10.09.2007, 21:12 vytvořil Administrator