AGP

کامپیوترهای پیشرفته قادر به انجام عملیات گرافیکی زیادی می باشند. سیستم های عامل با رابط کاربر گرافیکی ، بازیهای کامپیوتری ، انیمشن و طراحی سه بعدی و ... از جمله مواردی می باشند که انجام آنها نیازمد  وجود  سیستمی با توان گرافیکی بالا می باشد. در صورت استفاده کامپیوتر در مواردی  نظیر : تایپ ،  صفحات گسترده ، کاربردهای ساده تجاری و ... ، لزومی به  داشتن سیستمی با  توان گرافیکی بالا  نخواهد بود.

کارت های گرافیک را می توان با استفاده از یکی از روش های زیر در کامپیوتر  نصب کرد:

• OnBorad . تراشه گرافیک بر روی برد اصلی قرار دارد.

• PCI . کارت گرافیک در یکی از اسلات های  PCI  نصب می گردد.

• AGP . کارت گرافیک در اسلاتی نصب خواهد شد که مخصوص کاربردهای گرافیکی طراحی شده است .

به منظور ارسال تصاویر ویدیوئی  ،  نمایش بازیهای کامپیوتری  ، به کارت هائی با بازدهی بمراتب بیشتر از PCI نیاز است . در سال 1996 شرکت اینتل (AGP(Accelerator Graphics Port را که نسخه اصلاح شده ای از گذرگاه های PCI است ،  عرضه نمود. هدف از طراحی تکنولوژی فوق،ارائه تصاویر ویدئویی و انجام عملیات گرافیکی با سرعت  بالا است .شکل زیر معماری بکارگرفته شده در یک سیستم پنتیوم سه را که از AGP استفاده می کند ، نشان می دهد.

کارت های گرافیک که قبل از ارائه تکنولوژی AGP تولید می گردیدند، از یک گذرگاه برای ارتباط با پردازنده استفاده می کردند. گذرگاه یک کانال ارتباطی و یا مسیر بین عناصر سخت افزاری موجود در یک کامپیوتر  است .  تکنولوژی AGP مبتنی بر تکنولوژی PCI است که به آن  "گذرگاه AGP " نیز گفته می شود ، تکنولوژی فوق به منزله یک گذرگاه سیستم نمی باشد و یک اتصال نقطه به نقطه (Point-to-Point) است . به عبارت دیگر در تکنولوژی فوق تنها دستگاهی که از طریق  AGP به  پردازنده و حافظه ، مرتبطه می گردد ،  کارت گرافیک است . در مسیر مربوطه هیچگونه توقفی وجود نداشته و نمی توان ادعا نمود که AGP یک گذرگاه  اشتراکی  است.
 تکنولوژی AGP نسبت به PCI   دارای ویژگی های  زیر است :

• کارائی سریعتر

• دستیابی مستقیم به حافظه

شکل زیر یک کارت گرافیک AGP را نشان می دهد.

AGP به منظور افزایش کارآیی خود از چندین روش استفاده می نماید :

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

• بر روی گذرگاه AGP دستگاه دیگری وجود ندارد بنابراین کارت گرافیک اجباری به اشتراک گذرگاه نخواهد داشت . در چنین حالتی کارت گرافیک قادر به عملیات خود با حداکثر ظرفیت و پتانسیل خواهد بود.

•  AGP از روش Pipelining برای افزایش سرعت استفاده می نماید. در روش فوق برای بازیابی داده از مدلی مشابه فرآیندهای موجود در خط تولید استفاده می گردد.کارت گرافیک در پاسخ به یک درخواست ( سیگنال ) ، چندین بلاک داده را دریافت خواهد کرد.

روش Pipelining مشابه سفارش غذا در یک رستوران است . فرض کنید قصد سفارش غذای مورد علاقه خود را در یک رستوران داشته باشید .پس از 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 تکراری : سفارش غذا(داده) و  انتظار برای تامین خواسته به صورت تکراری انجام خواهد شد. می توان روش ثبت سفارش خود را تغییر و در ابتدا  تمامی خواسته های خود را مشخص کرد. بدیهی است در چنین مواردی زمان انتظار بین سفارشات متعدد حذف خواهد گردید. در تکنولوژی AGP از روشی مشابه برای بازیابی داده استفاده می گردد.
یکی دیگر از علل افزایش کارائی تکنولوژی AGP  ارتباط  مستقیم  آنها با حافظه است . ویژگی فوق از خصایص بسیار مهم AGP است .  Texture Map مهمترین عنصر موجود در یک کارت گرافیک بوده و حجم بالائی از حافظه یک کارت گرافیک را اشغال می نماید. با توجه به این که  قیمت حافظه کارت های گرافیک بالا بوده و از لحاظ ظرفیت نیز دارای محدودیت هائی می باشند ، میزان و تعداد Textures استفاده شده در کارت های گرافیک اولیه محدود بوده است . در سیستم های مبتنی بر AGP با استفاده از قابلیت های  حافظه سیستم، می توان اطلاعات مورد نطر را  در حافظه کارت گرافیک  ذخیره نمود .
در یک سیستم مبتنی بر PCI  هر Texture Map  دو مرتبه ذخیره می گردد. در ابتدا از هارد به حافظه سیستم منتقل و در آنجا مستقر خواهد شد.  زمانی که 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 کارت گرافیک ارسال می گردند. در این حالت اطلاعات مجددا" در FramBuffer کارت گرافیک ذخیره خواهند شد. در حقیقت هر Texture Map پس از پردازش دو مرتبه ذخیره می گردد ( یکی توسط سیستم و دیگری توسط کارت گرافیک )

AGP صرفا" یک مرتبه Texture Map را ذخیره می نماید. امکان فوق با استفاده از یک بخش خاص با نام Graphics Address Remapping Table )  GART) موجود بر روی تراشه  AGP میسر می گردد. GART ، بخشی از حافظه سیستم را به منظور نگهداری Texture maps استفاده می نماید. در چنین حالتی کارت گرافیک و پردازنده این تصور را خواهند داشت که Texture  در FramBuffer کارت گرافیک می باشد.

همانگونه که مشاهده گردید، در یک کارت فاقد تکنولوژی  AGP هر texture دو مرتبه تکرار و پردازنده مجبور به انجام عملیاتی اضافه است . اندازه و تعداد texture  نیزمحدود به FrameBuffer است .تمام عوامل فوق در کارت های مبتنی بر AGP  بهبود یافته  است و همین امر باعث افزایش کارآئی آنان شده است .

انواع AGP  
سه نوع مشخصه متفاوت برای AGP وجود دارد :

• AGP 1.0

• AGP 2.0

• AGP Pro

AGP 2.0  که شامل AGP 1.0 نیز می باشد از سه حالت (یک سرعته ، دو سرعته ، چهار سرعته) متفاوت برای عملیات استفاده می نماید.در سه حالت فوق از سرعت 66 مگا هرتز استفاده می گردد ولی کارت های گرافیک 2x ، در هر سیکل دو مرتبه اطلاعات خود را ارسال و یک کارت گرافیک 4x در هر سیکل چهار مرتبه داده ها را  ارسال می نماید.جدول زیر ویژگی هر یک از حالات فوق را نشان می دهد.

Mode	Approximate Clock Rate	Transfer Rate (MBps)
1x	66 MHz	266 MBps
2x	133 MHz	533 MBps
4x	266 MHz	1,066 MBps

AGP Pro بر اساس مدل AGP 2.0 ایجاد شده و از اسلات بزرگتری استفاده و دارای امکانات ویژه  برای  استفاده حرفه ای از کارت های گرافیک است . کامپیوترهای که دارای اسلات از نوع AGP Pro و یا AGP 2.0 می باشند قادر به استفاده از کارت های AGP 1.0 و AGP 2.0 می باشند. اسلات AGP 1.0 با سایر مدل های فوق سازگار نخواهد بود.

شرکت اینتل قصد ارائه کارت جدید AGP8X را دارد.جدول زیر مشخصات تکنولوژی فوق رانشان می دهد.

Mode	Approximate Clock Rate	Transfer Rate (MBps)
8x	533 MHz	2,133 MBps

وضعیت گذرگاهها  قبل از AGP
اولین گذرگاه کامپیوترهای شخصی، هشت بیتی و با سرعت 4.77 مگاهرتز(میلیون سیکل در هر ثانیه ) بود. گذرگاه فوق قادر به ارسال هشت بیت داده در هر سیکل بود. در سال 1982 گذرگاه فوق تغییر و به صورت  شانزده بیتی و با سرعت 8 مگاهرتز مطرح گردید. گذرگاه فوق ISA نامگذاری گردید. طراحی گذرگاه فوق بگونه ای بود که امکان ارسال داده را با سرعت 16 مگا بایت در هر ثانیه فراهم  می کرد. کارت های گرافیک اولیه از کارت های MonoChrome ( ارائه شده در سال 1980 ) تا کارت های SVGA ( ارائه شده در سال 1990) از یک اسلات ISA موجود بر روی برد اصلی استفاده می کردند. به موازات افزایش رنگ و وضوح تصویر در نمایشگرها، کارت های گرافیک ISA کند شدند. گذرگاه های ISA قادر به تامین مناسب داده های گرافیکی برای پردازنده با سرعت مناسب  نمی باشند.
در ادامه استاندارهای دیگری در رابطه با گذرگاه ها مطرح گردید . گذرگاه های EISA)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 ارائه SVGA با قابلیت 16/8 میلیون رنگ و وضوح تصویر 768 * 1024 ارائه گردید. کارت های فوق در یک اسلات خاص موجود بر روی برد اصلی نصب می گردیدند. در چنین حالتی گذرگاه گرافیک به صورت یک "گذرگاه محلی" بوده و مستقیما" به پردازنده متصل می گردید و می بایست در مجاورت پردازنده قرار می گرفت .  VL-BUS  بصورت 32 بیتی بوده و با سرعتی معادل "گذرگاه محلی " فعالیت می نماید و تمایل به ارتباط مستقیم با پردازنده دارد. وضعیت فوق  در مواردی که صرفا" یک دستگاه و یا حتی دو دستگاه استفاده می گردد، می تواند تحقق یابد ولی زمانی که بیش از دو دستگاه به VL-BUS متصل گردد، کارآئی سیستم کاهش پیدا می نماید. بدین منظور VL-BUS صرفا" برای اتصال  یک کارت گرافیک ( و یا دستگاهی که نیازمند سرعت بالا باشد )  استفاده می گردد.
کارت های VL-BUS با سرعتی معادل کلاک پردازنده  با پردازنده مرتبط خواهند شد. مثلا" اگر پردازنده دارای سرعتی معادل 100 مگاهرتز باشد، کارت گرافیک قادر به ارسال داده بصورت 32 بیت و با سرعت 100 میلیون مرتبه در ثانیه است . در رابطه با رویکرد فوق دو مسئله وجود دارد :

• تولیدکنندگان کارتهای گرافیک شاختی نسبت به سرعت سیستم کاربران ندارند

• ارتباط مستقیم با پردازنده، باعث کاهش کارآئی پردازنده می گردد

در ادامه تکنولوژی PCI مطرح گردید. PCI ترکیبی از تکنولوژی های ISA و VL-Bus است . در تکنولوژی فوق از ارتباط مستقیم دستگاه های نصب شده با حافظه استفاده می گردد . برای ارتباط با پردازنده از یک " پل ارتباطی " استفاده شده است . در این حالت سرعت و کارائی  نسبت به VL-BUS افزایش یافته بدون اینکه مشکلاتی را از بعد کارآئی برای پردازنده بدنبال داشته باشد .
 AGP دارای کارآئی بمراتب بالاتری نسبت به PCI است .AGP یک تکنولوژی گرافیکی است که همچنان توسط طراحان مربوطه در جهت تکامل و افزایش عملکرد گام بر می دارد.  

 برگرفته از سایت  http://www.srco.ir/WhyHow/Default.htm    دایره المعارف کامپیوتر

از طرف :خانم مهدیه علیپور