AGP

كامپیوترهای پیشرفته قادر به انجام عملیات گرافیكی زیادی می باشند. سیستم های عامل با رابط كاربر گرافیكی ، بازیهای كامپیوتری ، انیمشن و طراحی سه بعدی و ... از جمله مواردی هستند كه انجام آنها نیازمند  وجود  سیستمی با توان بالای گرافیكی  است . در صورتی كه از  كامپیوتر در مواردی  نظیر  تایپ ،  صفحات گسترده ، كاربردهای ساده تجاری و ... استفاده می كنید  لزومی به  داشتن سیستمی با  توان گرافیكی بالا  نخواهید داشت .

كارت های گرافیك را می توان با استفاده از یكی از روشهای زیر در كامپیوتر  نصب كرد:

OnBorad . تراشه گرافیك بر روی برد اصلی قرار دارد.

PCI . كارت گرافیك در یكی از اسلَت های  PCI  نصب می گردد.

AGP . كارت گرافیك در اسلَتی نصب خواهد شد كه مخصوص كاربردهای گرافیكی طراحی شده است .

به منظور ارسال تصاویر ویدیوئی  ،  نمایش بازیهای كامپیوتری  ، به كارت هائی با بازدهی بمراتب بیشتر ازPCI نیاز است . در سال 1996 شركت اینتل (AGP(Accelerator Graphics Port را كه نسخه اصلاح شده ای از گذرگاه هایPCI است ،  عرضه نمود. هدف از طراحی تكنولوژی فوق ارائه تصاویر ویدئویی و انجام عملیات گرافیكی با سرعت  بالا است .شكل زیر معماری بكارگرفته شده در یك سیستم پنتیوم سه را كه ازAGP استفاده می كند ، نشان می دهد:

 

كارت های گرافیك كه قبل از ارائه تكنولوژیAGP تولید می شدند، از یك گذرگاه برای ارتباط با پردازنده استفاده می كردند. گذرگاه یك كانال ارتباطیو یا مسیر بین عناصر سخت افزاری موجود در یك كامپیوتر  است .  تكنولوژیAGP مبتنی بر تكنولوژی PCI است و برخی اوقات "گذرگاهAGP" نامیده می گردد .البته تكنولوژی فوق یك گذرگاه سیستم نیست بلكه یك اتصال نقطه به نقطه(Point-to-Point) است . به عبارت دیگر در تكنولوژی فوق تنها دستگاهی كه از طریق AGP به  پردازنده و حافظه  مرتبط می گردد ،  كارت گرافیك است . در مسیر مربوطه هیچگونه توقفی وجود نداشته و نمی توان ادعا نمود كهAGP یك گذرگاه  اشتراكی  است .

 

مزیت های تكنولوژیAGP نسبت بهPCI  عبارتند از :

كارائی سریعتر

دستیابی مستقیم به حافظه

شكل زیر یك كارت گرافیكAGP را نشان می دهد.

 

 

 

AGP بمنظور افزایش كارآیی خود از چندین روش استفاده می كند :

- AGP یك گذرگاه 32 بیتی با سرعت 66 مگاهرتز است . این بدان معنی است كه در یك ثانیه می توان 32 بیت  داده  را 66 میلیون مرتبه  انتقال داد.

- بر روی گذرگاهAGP دستگاه دیگری وجود ندارد بنابراین كارت گرافیك اجباری به اشتراك گذرگاه نخواهد داشت . در چنین حالتی كارت گرافیك قادر به عملیات خود با حداكثر ظرفیت و پتانسیل خواهد بود.

- AGP از روشPipelining برای افزایش سرعت استفاده می كند. در روش فوق برای بازیابی داده ها از مدلی مشابه فرآیندهای موجود در خط تولید استفاده می گردد. كارت گرافیك در پاسخ به یك درخواست ( سیگنال )  چندین بلاك داده را دریافت خواهد كرد.

روشPipelining مشابه سفارش غذا در یك رستوران است . فرض كنید غذای مورد علاقه خود را در رستوران سفارش دهید .پس از سفارش و آماده شدن، غذای مورد نظر در اختیار گذاشته می گردد در ادامه مجددا" غذای بعدی مورد علاقه خود را سفارش و منتطر آماده شدن خواهید ماند. در مدل فوق فرآیند تكراری : سفارش غذا (داده) و  انتظار برای تامین خواسته بصورت تكراری انجام خواهد شد. می توان روش ثبت سفارش خود را تغییر و در ابتدا  تمامی خواسته های خود را مشخص كرد. بدیهی است در چنین مواردی زمان انتظار بین سفارشات متعدد حذف خواهد گردید. در تكنولوژیAGP از روشی مشابه فوق برای بازیابی داده استفاده می گردد.

یكی دیگر از علل افزایش كارائی تكنولوژیAGP  ارتباط  مستقیم  آنها با حافظه است . ویژگی فوق از خصایص بسیار مهمAGP است . Texture Map مهمترین عنصر موجود در یك كارت گرافیك بوده و حجم بالائی از حافظه یك كارت گرافیك را اشغال می كند. با توجه به اینكه قیمت حافظه كارت های گرافیك بالا بوده و از لحاظ ظرفیت نیز دارای محدودیت هائی هستند ، میزان و تعدادTextures استفاده شده در كارت های گرافیك اولیه محدود بود . در سیستم های مبتنی برAGP با استفاده از قابلیت های  حافظه سیستم، می توان اطلاعات مورد نظر را  در حافظه كارت گرافیك  ذخیره كرد.

در یك سیستم مبتنی برPCI  هرTexture Map  دو مرتبه ذخیره می گردد. در ابتدا از هارد به حافظه سیستم منتقل و در آنجا مستقر خواهد شد.  زمانیكه می بایست  از داده فوق استفاده گردد، از طریق حافظه سیستم در اختیار پردازشگر گذاشته خواهد شد. در ادامه نتایج از طریق گذرگاه PCI برای كارت گرافیك ارسال می گردند. در این حالت اطلاعات مجددا" درFramBuffer كارت گرافیك ذخیره خواهند شد. در حقیقت هرTexture Map پس از پردازش دو مرتبه ذخیره می گردد ( یكی توسط سیستم و دیگری توسط كارت گرافیك )

AGP صرفا" یك مرتبهTexture Map را ذخیره می كند. امكان فوق با استفاده از یك بخش خاص با نامGraphics Address Remapping Table GART) موجود بر روی تراشه  AGP تحقق می گردد.GART ، بخشی از حافظه سیستم را بمنظور نگهداریTexture maps استفاده می نماید. در چنین حالتی كارت گرافیك و پردازنده این تصور را خواهند داشت كهTexture  درFramBuffer كارت گرافیك می باشد.

همانگونه كه ذكر شد  در یك كارت فاقد تكنولوژی AGP هرtexture دو مرتبه تكرار و.پردازنده مجبور به انجام عملیات اضافه است . اندازه و تعدادtexture  نیزمحدود بهFrameBuffer است . تمام عوامل فوق در كارت های مبتنی برAGP  بهبود یافته  است . بدین علت كارآئی آنها بمراتب بالاتر از انواع دیگر است .

انواعAGP

سه نوع مشخصه متفاوت برایAGP وجود دارد :

AGP 1.0

AGP 2.0

AGP Pro

AGP 2.0  كه شاملAGP 1.0 نیز می باشد از سه حالت(یك سرعته ، دو سرعته ، چهار سرعته) متفاوت برای عملیات استفاده می نماید.در سه حالت فوق از سرعت 66 مگا هرتز استفاده می گردد ولی كارت های گرافیك2x ، در هر سیكل دو مرتبه اطلاعات خود را ارسال و یك كارت گرافیك4x در هر سیكل چهار مرتبه داده ها را  ارسال می نماید.جدول زیر ویژگی هر یك از حالات فوق را نشان می دهد.

AGP Pro بر اساس مدلAGP 2.0 ایجاد شده و از اسلات بزرگتری استفاده و دارای امكانات ویژه  برای  استفاده حرفه ای از كارت های گرافیك است . كامپیوترهای كه دارای اسلات از نوعAGP Pro و یاAGP 2.0 می باشند قادر به استفاده از كارت هایAGP 1.0 وAGP 2.0 می باشند. اسلاتAGP 1.0 با سایر مدل های فوق سازگار نخواهد بود.

AGP 8 X فناوری جدید كارت های گرافیكی می باشد كه معمو لاً از آنها برای كار های گرا فیكی سنگین استفاده می شد و با ورود آن به بازار های عمومی كامپیوتری شركت ها  مخصوصاً شركت های سازنده بازی رو به این كارت گرافیكی آورده اند به طوری كه حدود 80 % از شركت های سازنده بازی در حال ساختن  یا عرضه بازی ها یی با قدرت و گرا فیك بالا یی هستند كه با فناوری این كارتهای گرافیكی كار می كنند. از كارت گرافیكی 64 به بالا  و حتی می توان گفت كه تمام كارتهای گرافیكی بدون وجودAGP 8 غیر قابل اجرا و قرار گرفتن بر روی مادر بورد های معمولی و بدون این فناوری هستند.

 

 

وضعیت گذرگاهها  قبل ازAGP

اولین گذرگاه كامپیوترهای شخصی، هشت بیتی و با سرعت4.77 مگاهرتز(میلیون سیكل در هر ثانیه ) بود. گذرگاه فوق قادر به ارسال هشت بیت داده در هر سیكل بود. در سال 1982 گذرگاه فوق تغییر وبصورت  شانزده بیتی با سرعت8 مگاهرتز مطرح گردید. گذرگاه فوقISA نامگذاری گردید. طراحی گذرگاه فوق بگونه ای بود كه امكان ارسال داده را با سرعت 16 مگا بایت در هر ثانیه فراهم  می كرد. كارت های گرافیك اولیه از كارت هایMonoChrome ( ارائه شده در سال 1980 ) تا كارت هایSVGA ( ارائه شده در سال 1990) از یك اسلاتISA موجود بر روی برد اصلی استفاده می كردند. بهموازات افزایش رنگ و وضوح تصویر در نمایشگرها، كارت های گرافیكISA كند شدند. گذرگاه های از نوعISA قادر به تزریق مناسب داده های گرافیكی برای پردازنده ، با سرعت مناسب  نمی باشند.

 

 در ادامه استاندارهای دیگری در رابطه با گذرگاه ها مطرح گردید . گذرگاه هایEISA)Extendede Industry Standard Architecture )  (سی و دو بیتی و سرعت 8 مگا هرتز ) VL-BUS)Vesa Local Bus)  نمونه هائی در این زمینه می باشند.در این زمان استانداری برای ارائهSVGA با قابلیت 16/8 میلیون رنگ و وضوح تصویر768 * 1024ارائه گردید. كارت های فوق در یك اسلات خاص موجود بر روی برد اصلی نصب می گردیدند. در چنین حالتی گذرگاه گرافیك بصورت یك "گذرگاه محلی" بوده و مستقیما" به پردازنده متصل بوده و می بایست در مجاورت پردازنده قرار گیرد. VL-BUS  بصورت 32 بیتی بود و با سرعتی معادل " گذرگاه محلی " فعالیت می كرد و تمایل به ارتباط مستقیم با پردازنده را داشت . وضعیت فوق  در مواردیكه صرفا" یك دستگاه و یا حتی دو دستگاه استفاده می گردد می تواند تحقق یابد ولی زمانیكه بیش از دو دستگاه بهVL-BUS متصل گردد، كاهش كارآئی را بدنبال خواهد داشت . بدین منظورVL-BUS صرفا" برای اتصال  یك كارت گرافیك (  یا دستگاهی كه نیازمند سرعت بالا باشد )  استفاده می گردد.

 

كارت هایVL-BUS با سرعتی معادل كلاك پردازنده  با پردازنده مرتبط خواهند شد. مثلا" اگر پردازنده دارای سرعتی معادل 100 مگاهرتز باشد، كارت گرافیك قادر به ارسال داده بصورت 32 بیت و با سرعت 100 میلیون مرتبه در ثانیه است . در رابطه با رویكرد  فوق دو مسئله وجود دارد :

تولیدكنندگان كارتهای گرافیك شناختی نسبت به  سرعت  سیستم كاربران ندارند( ایده ای ندارند)

تمایل به ارتباط مستقیم با پردازنده باعث كاهش عملكرد و كارآئی پردازنده خواهد شد.

در ادامه تكنولوژیPCI مطرح گردید.PCI تركیبی از تكنولوژی هایISA وVL-Bus است . در تكنولوژی فوق از ارتباط مستقیم دستگاه های نصب شده با حافظه استفاده شده است . برای ارتباط با پردازنده از یك " پل ارتباطی " استفاده شده است . در این حالت سرعت و كارائی  نسبت بهVL-BUS افزایش یافته بدون اینكه مشكلاتی را از بعد كارآئی برای پردازنده ایجاد نماید.

 

 در هنگام خرید مادربرد باید حتما بهAGP مادربورد توجه نمود زیرا كارت گرافیك های جدید و مخصوصا 64 به بالا فقط با AGP 8 كار می كنند كه خیلی از دوستان در هنگام خرید مادر بورد به این مسئله اصلاً  توجهی نمی كنند . كه بعد ها دچار مشكل می شوند.

 

از كارت های گرافیكی معروف می توان به : GEFORCE-NVIDIA-ATI-ASUS  و... اشاره نمود .

AGP دارای كارآیی بمراتب بالاتری نسبت بهPCI است .AGP یك تكنولوژی گرافیكی بوده كه همچنان توسط طراحان مربوطه در جهت تكامل و افزایش عملكرد گام بر می دارد.