顯示卡知識詳解:AGP 標準
AGP(Accelerate Graphical Port),加速圖形介面。隨著顯示晶片的發展,PCI 匯流排日益無法滿足其需求。英特爾於 1996 年 7 月正式推出了 AGP 介面,它是一種顯示卡專用的區域性匯流排。嚴格的說,AGP 不能稱為匯流排,它與 PCI 匯流排不同,因為它是點對點連線,即連線控制晶片和 AGP 顯示卡,但在習慣上我們依然稱其為 AGP 匯流排。AGP 介面是基於 PCI 2.1 版規範並進行擴充修改而成,工作頻率為 66MHz。
AGP 匯流排直接與主機板的北橋晶片相連,且通過該介面讓顯示晶片與系統主記憶體直接相連,避免了窄頻寬的 PCI 匯流排形成的系統瓶頸,增加3D 圖形資料傳輸速度,同時在視訊記憶體不足的情況下,還可以呼叫系統主記憶體。所以,它擁有很高的傳輸速率,這是 PCI 等匯流排無法與其相比擬的。
由於採用了資料讀寫的流水線操作,減少了記憶體等待時間,資料傳輸速度有了很大提高;具有 133MHz 及更高的資料傳輸頻率;地址訊號與資料訊號分離,可提高隨機記憶體訪問的速度;採用並行操作,允許在 CPU 訪問系統 RAM 的同時,AGP 顯示卡訪問 AGP 記憶體;顯示頻寬也不與其
它裝置共享,從而進一步提高了系統性能。
AGP 標準,在使用 32 位匯流排時,有 66MHz 和 133MHz 兩種工作頻率,最高資料傳輸率為 266Mbps 和 533Mbps。而 PCI 匯流排,理論上的最大傳輸率僅為 133Mbps。目前,最高規格的 AGP 8X 模式下,資料傳輸速度達到了 2.1GB/s。
AGP 介面的發展,經歷了 AGP 1.0(AGP 1X、AGP 2X)、AGP 2.0(AGP Pro、AGP 4X)、AGP 3.0(AGP 8X)等階段,其傳輸速度也從最早的 AGP 1X 的 266MB/S 的頻寬,發展到了 AGP 8X 的 2.1GB/S。
1) AGP 1.0(AGP 1X、AGP 2X)
1996 年 7 月,AGP 1.0 圖形標準問世,分為 1X 和 2X 兩種模式,資料傳輸頻寬分別達到了 266MB/s 和 533MB/s。這種圖形介面規範,是在 66MHz PCI 2.1 規範基礎上,經過擴充和加強而形成的,其工作頻率為 66MHz,工作電壓為 3.3V,在一段時間內,基本滿足了顯示裝置與系統交換資料的需要。這種規範中的 AGP 頻寬很小,現在已經被淘汰了,只有在前幾年的老主機板上還見得到。
2) AGP 2.0(AGP 4X)
顯示晶片的飛速發展,圖形卡單位時間內所能處理的資料呈幾何級數成倍增長,AGP 1.0 圖形標準越來越難以滿足技術的進步了。由此,AGP2.0 便應運而生了。1998 年 5 月份,AGP 2.0 規範正式釋出,工作頻率依然是 66MHz,但工作電壓降低到了 1.5V,並且增加了 4X 模式。這樣,它的資料傳輸頻寬達到了 1066MB/sec,資料傳輸能力大大地增強了。
3) AGP Pro
AGP Pro 介面與 AGP 2.0 同時推出,這是一種為了滿足顯示裝置功耗日益加大的現實而研發的圖形介面標準。應用該技術的圖形介面,主要的特點是比 AGP 4X 略長一些,其加長部分,可容納更多的電源引腳,使得這種介面,就可以驅動功耗更大(25-110W)或者處理能力更強大的AGP 顯示卡。這種標準其實是專為高階圖形工作站而設計的,完全相容 AGP 4X 規範,使得 AGP 4X 的顯示卡也可以插在這種插槽中正常使用。AGP Pro 在原有 AGP 插槽的兩側進行延伸,提供額外的電能。它是用來增強而不是取代現有 AGP 插槽的功能。根據所能提供能量的不同,可以把AGP Pro 細分為 AGP Pro 110 和 AGP Pro 50。在某些高檔桌上型電腦主機板上,也能見到 AGP Pro 插槽,例如華碩的許多主機板。
4) AGP 3.0(AGP 8X)
2000 年 8 月,Intel 推出 AGP 3.0 規範,工作電壓降到 0.8V,並增加了 8X 模式,這樣它的資料傳輸頻寬達到了 2133MB/sec,資料傳輸能力相對於 AGP 4X 成倍增長,能較好的滿足當前顯示裝置的頻寬需求。
5) AGP 介面模式的傳輸方式
不同 AGP 介面的模式,傳輸方式也是各不相同的:
AGP 1X 模式,工作頻率達到了 PCI 匯流排的兩倍,即 66MHz,傳輸頻寬理論上可達到 266MB/s。
AGP 2X 工作頻率同樣為 66MHz,但是它使用了正負沿(一個時鐘週期的上升沿和下降沿)觸發的工作方式,在這種觸發方式中,在一個時鐘週期的上升沿和下降沿各傳送一次資料,從而使得一個工作週期先後被觸發兩次,使傳輸頻寬達到了加倍的目的。而這種觸發訊號的工作頻率為133MHz。這樣,AGP 2X 的傳輸頻寬就達到了 266MB/s×2(觸發次數)=533MB/s 的高度。
AGP 4X 仍使用了這種訊號觸發方式,只是利用兩個觸發訊號在每個時鐘週期的下降沿分別引起兩次觸發,從而達到了在一個時鐘週期中觸發4 次的目的,這樣,在理論上它就可以達到 266MB/s×2(單訊號觸發次數)×2(訊號個數)=1066MB/s 的帶寬了。
在 AGP 8X 規範中,這種觸發模式仍然使用,只是觸發訊號的工作頻率變成 266MHz,兩個訊號觸發點也變成了每個時鐘週期的上升沿,單訊號觸發次數為 4 次。這樣,它在一個時鐘週期所能傳輸的資料,就從 AGP 4X 的 4 倍,變成了 8 倍,理論傳輸頻寬將可達到 266MB/s×4(單訊號觸發次數)×2(訊號個數)=2133MB/s 的高度了。
圖25
目前,常用的 AGP 介面為:AGP 4X、AGP PRO、AGP 通用及 AGP 8X 介面。需要說明的是,由於 AGP 3.0 顯示卡的額定電壓為 0.8—1.5V,因此,不能把 AGP 8X 的顯示卡插接到 AGP 1.0 規格的插槽中。這就是說,AGP 8X 規格與舊有的 AGP 1X/2X 模式不相容。而對於 AGP 4X 系統,AGP 8X 顯示卡仍舊在其上工作,但僅會以 AGP 4X 模式工作,無法發揮 AGP 8X 的優勢。