Эти слова принадлежат вице-президенту корпорации ASUSTeK Ричарду Ли, который выступил на презентации новых материнских плат своей корпорации. И, похоже, такая оценка AGP (Accelerated Graphic Port - новой графической шины, предложенной корпорацией Intel), не является чрезмерно завышенной. Принципиально новый подход к организации обмена информацией между видеокартой и оперативной памятью позволит в значительной степени повысить производительность работы всего видеотракта.

В предыдущей статье (КИ,17/96) мы вкратце познакомили читателей газеты с новым набором логики 440LX AGPset и обещали дать более подробное его описание. Какими расширенными возможностями обладает новый чипсет 440LX ?

Во-первых, этот набор логики может работать как с одним, так и с двумя процессорами Pentium II.
Во-вторых, он обеспечивает поддержку новой технологии AGP, что увеличивает производительность работы компьютера при обработке трехмерной графики.
В-третьих, аналогично своему предшественнику 430TX он успешно работает с памятью SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory), позволяющей повысить скорость передачи информации до 528 МБ/с (у традиционной EDO-памяти -264 МБ/с) и поддерживает технологию Ultra DMA, обеспечивающую удвоение скорости передачи данных в пакетном режиме с прежних 16,6 МБ/с (DMA mode 2) до 33 МБ/с.

Среди всех перечисленных возможностей наибольшее внимание необходимо уделить именно новой технологии вывода видеоинформации AGP, которая позволила резко повысить производительность в одном из самых узких мест компьютера - выводе огромного объема видеоинформации.

Специалисты корпорации Intel утверждают, что новая технология не является чем-то из ряда вон выходящим или особенно уникальным. Однако при этом отмечают, что раньше появление любого нового графического акселератора, имеющего более высокую скорость, чем его предшественники, сопровождалось и более высокими ценами на этот продукт. Технология AGP позволила создать видеокарты с большим быстродействием и удержать цены на них на уровне цен на видеокарты, работающие с шиной PCI.

Возможность экономии средств при покупке дорогой видеопамяти и расширение пропускной способности графической шины стало возможно благодаря принципиально новой архитектуре, которая поддерживается набором логики 440LX AGPset. На рис.1 приведена архитектура графического канала на основе AGP и PCI шин.

В стандартном варианте обмен осуществляется через общую для многих компонентов шину PCI. Производительность работы в этом случае ограничивается пропускной способностью самой шины, а также тем, что для передачи видеоинформации выделяется лишь часть полосы пропускания.

В случае AGP графический акселератор практически напрямую обменивается информацией с системной памятью. Благодаря высокой скорости передачи между графическим акселератором и основной памятью AGP сделала возможным использование оперативной памяти в дополнение к локальной видеопамяти в таких случаях, как, например, работа с текстурой (т.е. для объемного раскрашивания рисунка). Корпорация Intel назвала такую технологию DIME (Direct Memory Execute). Следует отличать DIME от предложенной ранее технологии UMA (Unified Memory Architecture), при которой основная память уже использовалась как дополнение к видеопамяти. Эти две технологии имеют два существенных отличия.

• Оперативная память, используемая в технологии AGP и получившая название Память AGP, не является экранным буфером графического акселератора, как это делается в UMA. Память AGP стала реальным расширением локальной видеопамяти.
• При технологии UMA скорость обмена значительно ниже из-за меньшей пропускной способности шины PCI.

Предложенная архитектура графического канала снимает жесткие ограничения на объем используемой видеопамяти (при технологии AGP ее объем ограничивается только объемом ОП). Кроме расширения технических возможностей пользователь сможет получить значительную экономию средств, если учитывать существенно большую стоимость видеопамяти по сравнению с системной.

Графическая локальная память обычно более дорогая, чем оперативная и не может быть задействована операционной системой для каких-либо других целей даже в том случае, когда она не используется программными приложениями. С другой стороны, для хранения текстур требуется большая (от 2 до 26 МБ) память с очень маленьким временем доступа. Используя технологии AGP и DIME, программисты получают возможность решить все эти проблемы

Благодаря новой технологии скорость передачи в AGP стала столь же высокой, как и скорость обмена с оперативной памятью. Если в системах на базе Pentium и выше используется частота синхронизации 66 МГц, то в будущих компьютерных системах будет достигнута производительность до 800 МБ/c при использовании шинной частоты 100 МГц.

Для видеокарт на основе технологии AGP применяются разъемы, во многом похожие на разъемы шины PCI и EISA, с 32-разрядами для передачи адресов и данных. Однако в то время, как шина PCI, работающая на частоте 33 МГц, максимально может передавать 133 МБ информации в секунду, то AGP работает на частоте, вдвое большей, и обеспечивает возможность передачи в четыре раза большего объема информации - до 528 МБ/с. Новая технология обеспечивает передачу при таких режимах, при которых PCI уже не справляется.

Сравнительное тестирование видеокарт на основе AGP по сравнению с другими применяемыми видеокартами показало, что серьезное различие между ними в производительности начинает проявляться при больших объемах текстур (более 8 МБ). По тесту 3D Winbench 97 for Windows 95 специалисты ASUSTeK получили с AGP-видеокартой корпорации ATI результат, который почти вдвое лучше, чем с традиционной видеокартой той же корпорации (при одинаковом объеме памяти SDRAM).

Достоинство технологии AGP состоит также в том, что для ее внедрения не требуется вносить какие-либо изменения в процессор. Технология реализуется для платформ Pentium II исключительно благодаря чипсету 440LX.

К сожалению, наличие необходимых элементов технологии AGP на самой материнской плате, а также графического акселератора не являются достаточным условием для получения всех преимуществ новой технологии. Необходима операционная система, которая возьмет на себя заботу о реализации DIME/GART, основных элементах AGP. ОС должна уметь выделять оперативную память под память AGP и управлять этой памятью так, чтобы ее было достаточно для выполнения программных приложений. До тех пор, пока не будут использоваться соответствующие ОС и драйверы, трудно получить выигрыш от использования технологии DIME и в полной мере ощутить все преимущества технологии AGP.

Примечание.
Хотя ни Windows 95, ни Windows NT 4 не были спроектированы для работы с технологией AGP, пользователи все же смогут использовать эти ОС для реализации данной технологии в материнских платах на основе чипсета 440LX. Но для этого потребуется немного больше усилий.

Пользователь должен помнить, что AGP - один из путей расширения PCI спецификации 2.1. Это означает, что придется иметь дело с неcколько иным аналогом слота расширения PCI. В большинстве случаев видеокарта AGP может быть использована с теми же драйверами, что и карты, рассчитанные на работу с шиной PCI. Ни Windows 95, ни Windows NT не будут выражать недовольство, если пользователь заменит карту AGP на PCI или наоборот. Пользователи могут не бояться, что их ОС не захочет работать с новыми видеокартами.

• в AGP используется специальная линия передачи команд управления чтением и записью из памяти;
• шины данных и адресная шина разделены;
• синхронизация передачи данных выполняется таким образом, как если бы шинная частота равнялась 133 МГц.

Перечисленные особенности и обусловили преимущества новой технологии AGP.

• Более высокая пропускная способность (в четыре раза), чем у шины PCI. Это достигнуто благодаря более высокой частоте синхронизации, а также тому, что полоса пропускания шины не делится между несколькими компонентами, как в случае PCI.
• Время доступа процессора к оперативной памяти стало соизмеримо с временем доступа графического акселератора к памяти AGP.
• Процессору разрешено выполнять запись прямо в разделяемую системную память AGP в тех случаях, когда возникает необходимость работы с графическими данными, например, командами или текстурами.
• Сбалансированная система обмена информацией между процессором и графическим акселератором.
• Более богатые и широкие возможности работы с текстурами при обработке трехмерных изображений.
• Возможность использования более дешевой памяти при работе с 3D графикой.

Процессор транслирует виртуальные адреса в конкретные физические адреса памяти. Эти физические адреса используются для доступа к оперативной памяти и видеопамяти AGP. При этом процессор обеспечивает доступ к видеопамяти, используя те же самые адреса, что и графический чипсет. По этой причине операционная система может адресоваться к любой памяти без дополнительной трансляции виртуальных адресов в физические.

В ближайших номерах газеты мы познакомим читателей с результатами тестирования компьютеров, поддерживающих новую технологию AGP, в тестовой лаборатории фирмы Ниеншанц.

Статья подготовлена по материалам Ниеншанц Сергеем Раковым