Co przyniesie AGP 8x / Pro?

Oferując AGP 8x, producenci obiecują klientom po raz kolejny znacznie większą szybkość. W naszych testach dokładnie ustaliliśmy, jaka jest różnica między obietnicami a rzeczywistością.

Oferując AGP 8x, producenci obiecują klientom po raz kolejny znacznie większą szybkość. W naszych testach dokładnie ustaliliśmy, jaka jest różnica między obietnicami a rzeczywistością.

Ostateczną wersję specyfikacji interfejsu AGP 3.0 Intel opublikował we wrześniu 2002. Do najważniejszych zmian w stosunku do AGP 4x należy zaliczyć podwojenie częstotliwości w określonych liniach ze 133 do 266 MHz. W ten sposób uzyskuje się na papierze podwojenie szybkości transferu danych z 0,99 do 1,99 GB/s.

Schemat blokowy AGP - tryby przesyłu AGP 2x, 4x, 8x są zaimplementowane jako warstwy synchronizacji (timing layer) pod warstwą protokołu AGP 1x (Outer Loop).

Schemat blokowy AGP - tryby przesyłu AGP 2x, 4x, 8x są zaimplementowane jako warstwy synchronizacji (timing layer) pod warstwą protokołu AGP 1x (Outer Loop).

Ten fakt jest wykorzystywany z dużym powodzeniem przez zespoły marketingowe wielu producentów płyt głównych i kart graficznych. W rzeczywistości to teoretyczne podwojenie szybkości okazuje się mitem. Podobnie jak w wypadku przejścia z AGP 2x na AGP 4x, tak i dzisiaj w wypadku AGP 8x z rzekomego wzrostu wydajności pozostaje bardzo niewiele. Udowadnia to bardzo dokładnie nasz test.

AGP 8x na torturach - pojedyńczy test dx-07 z zestawu benchmarków SPECviewperf 7.0 wykazał, że AGP 8x może pochwalić się wzrostem wydajności w stosunku do  AGP 4x o zaledwie 1,4 procent.

AGP 8x na torturach - pojedyńczy test dx-07 z zestawu benchmarków SPECviewperf 7.0 wykazał, że AGP 8x może pochwalić się wzrostem wydajności w stosunku do AGP 4x o zaledwie 1,4 procent.

Problem nieistniejącego wzrostu wydajności znany jest także producentom. Menedżerowie produktu, tacy jak Heiner Bruns z Della, Jeff Lin z MST i Ed Huang, dyrektor działu stacji roboczych w ATI, przyznają w nieoficjalnych rozmowach, że użytkownik obecnych aplikacji nie dostrzega żadnego znaczącego wzrostu wydajności AGP 8x. Dopiero wówczas, gdy karta graficzna pobiera w sposób ciągły i w dużych ilościach informacje z pamięci roboczej komputera, nowy interfejs ma szansę wykazania swoich zalet. Prawdziwy użytek z tego wzrostu wydajności zrobią dopiero przyszłe programy 3D.

W związku z rosnącą złożonością układów graficznych i wysoką częstotliwością taktowania karty graficzne zużywają tyle prądu, że tradycyjny port AGP z najwyższym trudem może zaspokoić to zapotrzebowanie. Forum firm wdrażających AGP ( http://www.agpforum.org ) opracowało zatem interfejs AGP Pro, aby zmienić ten stan.

Na następnych stronach przeczytasz, jakie korzyści w praktyce dają AGP 8x i AGP Pro.

1. AGP w teorii

Ilustracja przedstawia cykl przesyłu w trybie AGP 4x z najważniejszymi sygnałami taktującymi i zbocza.

Ilustracja przedstawia cykl przesyłu w trybie AGP 4x z najważniejszymi sygnałami taktującymi i zbocza.

Już na temat AGP 2x krążyło wiele fałszywych informacji. Najwięcej zamieszania wprowadziła wiadomość, że karty będą pracowały z dwukrotnie większą częstotliwością taktowania. W rzeczywistości częstotliwość taktowania 66 MHz nie zmieniła się po przejściu z AGP 1x na AGP 2x. To samo dotyczy przejścia z AGP 4x na AGP 8x. Pomiary szyny taktującej CLK portu AGP wykazują nieodmiennie częstotliwość 66 MHz. Tylko sygnały zbocza (strobe) wykazują częstotliwość większą o odpowiedni współczynnik.

Rysunek obok przedstawia szczegóły synchronizacji AGP. Tryb AGP 1x pracuje zasadniczo jak PCI i zamyka się w pętli zewnętrznej. Cała synchronizacja odnosi się do jedynego zegara AGP, CLK, który pracuje z częstotliwością 66 MHz.

Ilustracja przedstawia prawidłowy transfer danych w trybie AGP 1x. Czas trwania cyklu na linii CLK wynosi, zgodnie ze specyfikacją, 15 ns. Nie występuje zmiana sygnału w liniach STB.

Ilustracja przedstawia prawidłowy transfer danych w trybie AGP 1x. Czas trwania cyklu na linii CLK wynosi, zgodnie ze specyfikacją, 15 ns. Nie występuje zmiana sygnału w liniach STB.

Tryby 2x, 4x i 8x znajdują zastosowanie tylko w aplikacjach 3D i do właściwego przesyłania danych wykorzystują pętlę wewnętrzną. Przesył sterowany jest sygnałami strobe, które wytwarza nadajnik (synchronizacja źródłowa). Zarówno nadajnik, jak i odbiornik buforowane są za pomocą przerzutników. Zadaniem tych przerzutników typu flip-flop jest dbanie o to, by dane i sygnały zbocza (strobe) pojawiały się dokładnie w tym samym czasie. Sygnały zbocza odgrywają rolę pomocniczą w synchronizacji przesyłania danych między nadajnikiem a odbiornikiem. Nadajnik uruchamia je tylko wtedy, gdy pojawia się transfer w trybie AGP 2x, 4x lub 8x. Ilustracja wyraźnie pokazuje, że nie można traktować sygnałów zbocza jako sygnałów taktujących. Określone sygnały zbocza AD_STB/x aktywowane są wyłącznie na początku transmisji.

Zasadniczo rzecz ujmując, w trybach 2x, 4x i 8x w wymianie informacji kontrolnych między nadajnikiem a odbiornikiem bierze też udział dwukierunkowa pętla zewnętrzna.

2. AGP 1x - szczegóły

W trybie AGP 2x wszystkie konieczne linie STB o czasie cyklu 15 ns są aktywne. Dodatkowo dane przejmowane są na obu połówkach sygnału AD_STBx.

W trybie AGP 2x wszystkie konieczne linie STB o czasie cyklu 15 ns są aktywne. Dodatkowo dane przejmowane są na obu połówkach sygnału AD_STBx.

Sygnały kontrolne i dane przesyłane są w trybie AGP 1x wyłącznie na dodatniej połówce sygnału CLK. Zgodnie ze specyfikacją AGP 2.0, okres sygnału CLK wynosi 15 ns, co odpowiada częstotliwości taktowania 66,67 MHz.

Zasadniczo mamy tu do czynienia z normalną transmisją PCI, używane są też te same linie sygnałowe. Na jeden takt CLK AGP 1x może przesłać cztery bajty - w przeliczeniu daje to 254,3 MB/s.

Diagram synchronizacji przedstawia typowy przebieg sygnału w trybie AGP 1x. Widać wyraźnie, że aktywna jest tylko linia CLK. Zmierzony czas trwania cyklu wynosi 15 ns, co odpowiada 66,67 MHz. Nie występują żadne zmiany sygnałów na liniach addres-strobe i sideband-strobe. Linie AD_STB0, AD_STB1 i ich sygnały AD_STB0# i AD_ STB1# w tym trybie pracy nie są potrzebne. Dane przejmowane są również na dodatniej połówce sygnału CLK.

3. AGP 2x - szczegóły

Aby w AGP 4x podwoić szerokość pasma w stosunku do AGP 2x, konstruktorzy skrócili czas trwania sygnałów STBx z 15 do 7,5 ns.

Aby w AGP 4x podwoić szerokość pasma w stosunku do AGP 2x, konstruktorzy skrócili czas trwania sygnałów STBx z 15 do 7,5 ns.

W AGP 2x obok sygnału CLK wykorzystywane są jeszcze sygnały addres-strobe AD_STB0 i AD_STB1. Te sygnały kontrolne generowane sa z sygnału CLK i pracują również z częstotliwością 66,67 MHz. W przeciwieństwie do AGP 1x, dane przejmowane są nie tylko na dodatniej połówce sygnału CLK, ale również na ujemnej i dodatniej połówce sygnałów AD_STBx. Daje to w wyniku wartość efektywną 133,34 MHz. W ten sposób AGP 2x może przesłać na jeden takt CLK 8 bajtów danych. Odpowiada to szerokości pasma 508,6 MB/s.

Typowy przebieg synchronizacji w trybie AGP 2x przedstawiono na ilustracji poniżej. Oba sygnały addres-strobe AD_STB0 i AD_STB1 pracują synchronicznie z czasem cyklu 15 ns, co odpowiada częstotliwości 66,67 MHz. Obie linie uzupełniające AD_STB0# i AD_STB1# są wprawdzie również aktywne, nie mają jednak w tym trybie żadnego znaczenia. Adresowanie wstęgi bocznej (sideband addressing) wykorzystuje w trybie AGP 2x tylko linię SB_STB. Sygnał na tej linii w tym trybie pracy ma czas cyklu 15 ns, przy czym obie połówki sygnału przyjmują dane.

4. AGP 4x - szczegóły

SPECviewperf 7.0

SPECviewperf 7.0

W trybie AGP 4x dodano uzupełniające sygnały address-strobe AD_STB0# i AD_STB1#. Wraz ze standardowymi sygnałami strobe tworzą one pary różnicowych linii sygnałowych. Generowane są, jak w wypadku AGP 2x, z sygnału CLK. Jedyny wyjątek - wszystkie cztery linie pracują w tym trybie rzeczywiście z częstotliwością 133,34 MHz.

Dane przyjmowane są na opadającej części połówki sygnałów AD_STBx oraz na uzupełniających sygnałach AD_STBx#. Ten trik daje w sumie efektywną wartość 266,67 MHz, co pozwala przesyłać 16 bajtów na jeden takt CLK. Szerokość pasma wynosi w tym układzie 1017,3 MB/s.


Zobacz również