12 мая 2012

Выбор видеокарты. Карты AGP и PCI.

Выбор видеокарты. Карты AGP и PCI.Часто перед неопытным пользователем встает вопрос: «Как правильно выбрать новый девайс на комп?!». Без начальных знаний в архитектуре компьютера сделать это довольно трудно.

В последнее время разработчики видеокарт стали выпускать 2 типа разъемов для них:AGP и PCI.

Шина PCI сравнительно молода, была разработана фирмой Intel для процессора Pentium. Важная особенность шины PCI – в ней реализован принцип Bus Mastering. Этот принцип подразумевает способность внешнего устройства(видеокарты) при пересылке данных управлять шиной (без участия CPU).Таким образом процессор освобождается для выполнения других задач, пока происходит передача данных.В настоящее время шина PCI стала стандартом среди шин ввода/вывода.Основное преимущество PCI-технологии заключается в относительной независимости отдельных компонентов системы. Передачей пакета данных управляет не CPU, а включенный между ним и шиной PCI мост (Host Bridge Cashe/DRAM Controller). Процессор может продолжать работу и тогда, когда происходит запись данных в память видеокарты (или их считывание) либо при обмене данными между двумя любыми компонентами системы. Шина PCI 1.0 – 32 - разрядная, а PCI 2.0 64 - разрядная. Полоса пропускания шины составляет, соответственно 33 МГц * (32 бит : 8) = 132 Мбайт/с и 33 МГц * (64 бит : 8) = 264 Мбайт/с.Т.е видеокарты на базе шины PCI способны за единицу времени(1 секунду) «перегнать» 132 мегабайта и 264 мегабайта соответственно. Шина PCI универсальна. Так как системная шина и шина PCI соеденены с помощью главного моста (Host – Bridge), то последняя является самостоятельным устройством и может использоваться независимо от типа CPU. Используется принцип временного мультиплексирования, т.е. когда для передачи данных и адресов применяются одни и те же линии. При этом экономится время работы, что немаловажно для игр. Шина PCI интеллектуальна. Она в состоянии распознавать аппаратные средства и анализировать конфигурацию системы в соответствии с технологией Plug&Play, разработанной корпорацией Intel,т.е при утере диска с системными драйверами, система сама установит видеокарту, в соответствии с ее моделью.

Далее речь пойдет о шине AGP.Она связывает видеокарту с системной памятью РС (в народе называемой «оперативкой»), поэтому на материнской плате имеется только один разъем (слот) AGP. Так как шина AGP использует только одно устройство, то не возникает проблемы арбитража (когда несколько устройств одновременно требуют доступа к шине), что повышает скорость обмена данными между видеоадаптером и системной памятью.Была разработана на основе архитектуры шины PCI, поэтому она также 32 - разрядная. Есть ряд отличий от шины PCI, позволяющих в несколько раз увеличить пропускную способность:
  • использование более высоких тактовых частот (режимы 2х, 4х)
  • демультиплексирование (режим SBA)
  • пакетная передача данных
  • режим прямого исполнения в системной памяти (DiME)

Режимы 2х и 4х

Если шина PCI в стандартном варианте (32 - разрядная) имеет тактовую частоту 33 Мгц, то ее пропускная способность :

33 * 32 = 1056 бит/с = 132 Мбайт/с.

Шина AGP тактируется сигналом с частотой 66 Мгц, ее пропускная способность составляет

66 * 32 = 2112 бит/с = 264 Мбайт/с.

Это соответствует так называемому режиму 1х.

Помимо режима 1х, стандартом AGP предусматривается режим 2х.

В режиме 2х передача данных производится по переднему и заднему фронту тактового импульса. Эквивалентная тактовая частота составит 132 Мгц, а пропускная способность – 528 Мбайт/с. Режим 2х идеально подходит для процессоров семейства Pentium и старше, у которых внешняя шина данных является 64-разрядной (это позволяет за один такт выполнить две 32-разрядные команды.

В режиме 4х за один такт синхронизации выполняется 4 передачи, при этом скорость передачи данных составляет 1Гбайт/с.

Наиболее современные видеоадаптеры устойчиво работают на более высоких частотах шины AGP, чем 66 МГц. Тактовая частота шина AGP определяется как 66 % частоты системной шины. Пропускная способность интерфейса AGP значительно выше, чем интерфейса PCI.

Выбор видеокарты. Карты AGP и PCI.Pipelining – конвейерная (пакетная) передача данных.

При обращении к памяти через шину ввода/вывода обязательно возникают задержки, т.е. между моментом выставления кода адреса и моментом получения кода данных проходит какое-то время. При обмене через шину PCI эта задержка возникает при каждом обращении. Шина AGP предусматривает конвейерную передачу данных, при которой новый запрос (код адреса) выставляется на шине сразу же после предыдущего, т.е. запросы выстраиваются в очередь (ее длина может быть 256). Все запрошенные данные передаются по шине также в виде непрерывного пакета. В результате этого задержка получения данных может возникнуть только один раз, что значительно повышает скорость обмена данными, по сравнению с шиной PCI. Шина AGP может работать в режиме AD, однако допускает применение режима SBA (Side – Band – Addressing – Адресация по боковой полосе). В этом режиме для передачи кода адреса используются 8 дополнительных линий разъема AGP, именуемых SB0 – SB7. Поскольку код адреса и код данных–32разрядный, то такое разделение является частичным демультиплексированием (для полного демультиплексирования нужно выделить 32 линии вместо 8, а это весьма дорого). Режим SBA используется только в режиме 2х, причем при пакетной передаче. Провода AD0 – AD31 шины AGP в режиме SBA используются исключительно для передачи данных, поэтому скорость передачи данных в данном режиме значительно выше, чем в режиме AD.

Режим прямого исполнения в системной памяти (DiME)

Для видеоадаптера с интерфейсом AGP возможны два режима работы с системной памятью: DMA и DiME (DME). Традиционным является режим DMA (Direct Memory Access – прямой доступ к памяти), причем он используется и другими периферийными устройствами, имеющими более или менее интеллектуальный контроллер (например,звуковые карты ).Цель режим DMA – обеспечить прямой обмен данными между устройством и системной памятью, минуя регистры центрального процессора (второй вариант носит название PIO – Программный ввод/вывод). При работе в этом режим для 3D-акселератора основной является локальная память (в ней производятся все операции обработки текстур), а системная шина используется только в качестве «хранилища», поэтому обмен данными по шине AGP ведется большими пакетами. Значительного выигрыша в скорости работы по сравнению с интерфейсом PCI в данном режиме не наблюдается.

Иначе обстоит дело в режиме DME или DiME (Direct Memory Execution – Непосредственное выполнение операций с текстурами в основной памяти компьютера). В этом режиме локальная и системная память являются для графического процессор 3D-акселератора равноценными и адресуются одинаково. Появляется возможность выполнить предварительную обработку текстур в системной памяти, а в локальную память загрузить только ее окончательный вариант. Это кардинальным образом меняет характер информационного обмена – обмен ведется главным образом короткими пакетами, радикально ускоряется выполнение операций с текстурами при их хранении в системной памяти. Только в этом режиме 3D-акселератор с интерфейсом AGP существенно превосходит аналогичную плату с интерфейсом PCI.

Следовательно , интерфейс AGP подойдет требовательным геймерам, и разработчикам, в отличие от PCI, который используют компьютер для игр....