战舰少女r密苏里技能:什么是AGP显示卡？?

什么是AGP
1.PCI总线在3D应用中的局限
AGP主要针对现在的PCI显示卡在处理动画和3D绘图时出现的数据传输瓶颈情况，随着处理器速度越来越快，瓶颈情况还会更加严重，特别是在3D图像的情况下更明显。
在3D图形描绘中，储存在PCI显示卡上显示内存中的不仅有影像数据，还有Z轴的距离数据，TextureData（纹理数据）及Alpha变换数据等。储存纹理数据的显示内存容量越多越好。从整个系统来看，增加显示内存还不如增加主内存划算，而且把纹理数据储存在主内存比储存在显示内存更可有效利用内存。也就是说，当应用程序结束后，它所占用的主内存空间又可恢复，纹理数据并不永远占用主内存的空间。
遗憾的是，当纹理数据从显示内存移到主内存时，数据传输的瓶颈也从显示卡上的内存总线转移到了PCI总线上，而纹理数据传输量就将超过100MB/sec，现有的PCI总线远远不能满足要求，因而就需像AGP这样可连结主内存与显示卡的新接口。
2.AGP的结构

AGP的目的是以相对低价格来达到高性能3D图形的描绘功能，为此Intel对PCI再扩充了三项主要的规格而定义了AGP：
(1)数据读写操作的管道处理；
(2)133MHz的数据传输周期；
(3)地址信号与数据信号分离。
AGP的原理是把显示芯片独立设置在系统总线上面，把显示芯片直接同芯片组的内存控制器电路相连。在这种“点对点”的连接中，还利用了时钟信号的两边沿（即上升沿和下降沿）作数据传输，所以速度成倍提高。也由于采用点对点连接方式，一个系统只能有一个AGP，所以，AGP不会取代PCI总线。第一代AGP以66MHz的速度传送数据，是PCI总线的一倍；第二代AGP将可达133MHz，足以满足用软件播放DVD光盘的要求。数据传输速度最高可达533MB/sec，约为目前PCI的4倍。PCI同AGP比较如下表所示：
PCI同AGP的比较
PCI总线 AGP
传输方式 同步 同步
内存优先存取 不支持 支持
数据线位宽 32位 32位
总线时钟 33MHz 66MHz
最高数据传输速度 133MB/sec 533MB/sec
可连接扩展卡数 最多有5个 1个
信号线数 49 65
3D图形的成图处理需高显示芯片与显示内存间的数据传输速度。目前，大多数显示卡都采用较快速的显示内存，但这样会提高显示卡的成本，折衷的方法之一就是将纹理数据从显示内存移到主内存，因此可减少显示内存的容量，从而降低显示卡的成本。
AGP不只用于3D图形，对2D图形也同样有效。由于显示卡通过AGP、芯片组与主内存相连，提高了显示芯片与主内存间的数据传输速度，让原需存入显示内存的纹理数据，现可直接存入主内存，这样可提高主内存的内存总线使用效率，也提高了画面的更新速度及ZBuffering（Z缓冲）等数据的传输速度，而且还减轻了PCI总线的负载，有利于其它PCI设备充分发挥性能。要知道，在PC98规格中，ISA总线已被取消，ISA设备终将被淘汰，所以，把占用了PCI总线大量带宽的显示卡移到AGP上是非常必要的步骤。
AGP在影像数据的传输效果方面也有不错的表现。当MPEG2影像数据经CPU解压时，需通过总线将影像数据写入显示内存，已解码全画面的MPG2影像数据，需以15～20MB/sec的速度传输。虽然PCI总线的实际数据传输速度为27～33MB/sec，但数据的传输如果搭配不当，则画面恐怕将很不流畅。
目前，AGP尚留有两项限制其发展的因素，其一是主内存的数据传输速度。支持AGP的显示芯片在作3D图形描绘时需对主内存进行存取操作，因此将增加主内存的内存总线流量，一般需要有800MB/sec以上的速度。但目前主内存的数据传输速度大多在200～300MB/sec，以这样的速度，即使利用了AGP也无法作细致的3D图形描绘。为了达到800MB/sec的数据传输速度就需有高速的DRAM，如100MHz以上的SDRAM、RDRAM或其它如SGRAM、VRAM等。AGP的另一个问题是显示卡的兼容性。

AGP标准
AGP（Accelerate Graphical Port），加速图形接口。随着显示芯片的发展，PCI总线日益无法满足其需求。英特尔于1996年7月正式推出了AGP接口，它是一种显示卡专用的局部总线。严格的说，AGP不能称为总线，它与PCI总线不同，因为它是点对点连接，即连接控制芯片和AGP显示卡，但在习惯上我们依然称其为AGP总线。AGP接口是基于PCI 2.1 版规范并进行扩充修改而成，工作频率为66MHz。

AGP总线直接与主板的北桥芯片相连，且通过该接口让显示芯片与系统主内存直接相连，避免了窄带宽的PCI总线形成的系统瓶颈，增加3D图形数据传输速度，同时在显存不足的情况下还可以调用系统主内存。所以它拥有很高的传输速率，这是PCI等总线无法与其相比拟的。

由于采用了数据读写的流水线操作减少了内存等待时间，数据传输速度有了很大提高；具有133MHz及更高的数据传输频率；地址信号与数据信号分离可提高随机内存访问的速度；采用并行操作允许在CPU访问系统RAM的同时AGP显示卡访问AGP内存；显示带宽也不与其它设备共享，从而进一步提高了系统性能。

AGP标准在使用32位总线时，有66MHz和133MHz两种工作频率，最高数据传输率为266Mbps和533Mbps，而PCI总线理论上的最大传输率仅为133Mbps。目前最高规格的AGP 8X模式下，数据传输速度达到了2.1GB/s。

AGP接口的发展经历了AGP1.0(AGP1X、AGP2X)、AGP2.0(AGP Pro、AGP4X)、AGP3.0(AGP8X)等阶段，其传输速度也从最早的AGP1X的266MB/S的带宽发展到了AGP8X的2.1GB/S。

AGP 1.0（AGP1X、AGP2X）
1996年7月AGP 1.0 图形标准问世，分为1X和2X两种模式，数据传输带宽分别达到了266MB/s和533MB/s。这种图形接口规范是在66MHz PCI2.1规范基础上经过扩充和加强而形成的，其工作频率为66MHz，工作电压为3.3v，在一段时间内基本满足了显示设备与系统交换数据的需要。这种规范中的AGP带宽很小，现在已经被淘汰了，只有在前几年的老主板上还见得到。

AGP2.0(AGP4X)
显示芯片的飞速发展，图形卡单位时间内所能处理的数据呈几何级数成倍增长，AGP 1.0 图形标准越来越难以满足技术的进步了，由此AGP 2.0便应运而生了。1998年5月份，AGP 2.0 规范正式发布，工作频率依然是66MHz，但工作电压降低到了1.5v，并且增加了4x模式，这样它的数据传输带宽达到了1066MB/sec，数据传输能力大大地增强了。

AGP Pro
AGP Pro接口与AGP 2.0同时推出，这是一种为了满足显示设备功耗日益加大的现实而研发的图形接口标准，应用该技术的图形接口主要的特点是比AGP 4x略长一些，其加长部分可容纳更多的电源引脚，使得这种接口可以驱动功耗更大（25-110w）或者处理能力更强大的AGP显卡。这种标准其实是专为高端图形工作站而设计的，完全兼容AGP 4x规范，使得AGP 4x的显卡也可以插在这种插槽中正常使用。AGP Pro在原有AGP插槽的两侧进行延伸，提供额外的电能。它是用来增强，而不是取代现有AGP插槽的功能。根据所能提供能量的不同，可以把AGP Pro细分为AGP Pro110和AGP Pro50。在某些高档台式机主板上也能见到AGP Pro插槽，例如华硕的许多主板。

AGP 3.0(AGP8X)
2000年8月，Intel推出AGP3.0规范，工作电压降到0.8V,并增加了8x模式，这样它的数据传输带宽达到了2133MB/sec，数据传输能力相对于AGP 4X成倍增长，能较好的满足当前显示设备的带宽需求。

AGP接口的模式传输方式
不同AGP接口的模式传输方式不同。1X模式的AGP，工作频率达到了PCI总线的两倍—66MHz，传输带宽理论上可达到266MB/s。AGP 2X工作频率同样为66MHz，但是它使用了正负沿（一个时钟周期的上升沿和下降沿）触发的工作方式，在这种触发方式中在一个时钟周期的上升沿和下降沿各传送一次数据，从而使得一个工作周期先后被触发两次，使传输带宽达到了加倍的目的，而这种触发信号的工作频率为133MHz，这样AGP 2X的传输带宽就达到了266MB/s×2（触发次数）＝533MB/s的高度。AGP 4X仍使用了这种信号触发方式，只是利用两个触发信号在每个时钟周期的下降沿分别引起两次触发，从而达到了在一个时钟周期中触发4次的目的，这样在理论上它就可以达到266MB/s×2（单信号触发次数）×2（信号个数）＝1066MB/s的带宽了。在AGP 8X规范中，这种触发模式仍然使用，只是触发信号的工作频率变成266MHz，两个信号触发点也变成了每个时钟周期的上升沿，单信号触发次数为4次，这样它在一个时钟周期所能传输的数据就从AGP4X的4倍变成了8倍，理论传输带宽将可达到266MB/s×4（单信号触发次数）×2（信号个数）＝2133MB/s的高度了。

目前常用的AGP接口为AGP4X、AGP PRO、AGP通用及AGP8X接口。需要说明的是由于AGP3.0显卡的额定电压为0.8—1.5V，因此不能把AGP8X的显卡插接到AGP1.0规格的插槽中。这就是说AGP8X规格与旧有的AGP1X/2X模式不兼容。而对于AGP4X系统，AGP8X显卡仍旧在其上工作，但仅会以AGP4X模式工作，无法发挥AGP8X的优势。