Magistrala, określana też inaczej jako szyna danych, jest w komputerach rodzajem autostrady, którą dane poruszają się pomiędzy poszczególnymi elementami komputera: procesorem, pamięcią, kartami rozszerzeń itp. Wydajność magistrali zależy od szerokości ścieżki danych (wyrażanej w bitach) oraz częstotliwości taktowania określanej w megahercach.
Po magistralach ISA i PCI nadszedł czas na nowe rozwiązanie: szybki port graficzny Accelerated Graphics Port, w skrócie AGP. Nowa szyna czyni grafikę szybszą i bardziej realistyczną.
Pomysł jest prosty: karta graficzna może użyć dowolnej ilości pamięci operacyjnej umieszczonej na płycie głównej, a niezależna szyna graficzna zapewnia bezpośredni transfer danych. Powinno to dać bardziej realistyczne i szybsze animacje trójwymiarowe w porównaniu z tym, co było możliwe do tej pory. Pionierska technologia ma jednak pewną wadę:, aby jej zakosztować, konieczna jest nowa płyta główna i karta graficzna AGP.
Wielokrotnie szybciej niż PCI
Szyna AGP jest taktowana zegarem 66 MHz - w porównaniu z taktem 33 MHz, stosowanym w PCI, oznacza to zwiększenie maksymalnej przepustowości do 266 MB/s. Przy użyciu techniki potokowej i trybu 2x można dojść do maksymalnej wartości 528 MB/s, co odpowiada czterokrotnej prędkości szyny PCI.
Większa przepustowość przy przesyłaniu danych nie jest jedyną zaletą oferowaną przez AGP. Przykładowo, AGP ma dodatkowe linie sygnałowe do sterowania potokami. O ile w szynie PCI polecenie transmisji danych mogło być zrealizowane dopiero po zakończeniu poprzedniego transferu, AGP potrafi przyjąć zlecenia już wtedy, gdy poprzednio żądane dane są jeszcze wyszukiwane w pamięci.
AGP obsługuje wyłącznie grafikę. Cała przepustowość magistrali może być "przeznaczona" dla operacji graficznych, bez potrzeby dzielenia się z innymi urządzeniami. AGP nie jest, więc tak uniwersalne, jak szyna PCI, dla której istnieją wszelkie możliwe karty. Dlatego AGP należy widzieć raczej jako uzupełnienie niż następcę PCI.
Szyna AGP będzie wykorzystywana do bezpośredniego połączenia między pamięcią operacyjną (RAM) na płycie głównej a układem akceleratora na karcie graficznej. Zamiast lokalnej pamięci graficznej na karcie akcelerator będzie mógł korzystać z pamięci głównej, na przykład podczas przechowywania tekstur. Jak dotąd, muszą być one najpierw umieszczone w pamięci karty, zanim procesor graficzny ich użyje. Teraz tekstury będą pobierane bezpośrednio z pamięci głównej. Taką technikę Intel określa mianem "DIME" (Direct Memory Execute).
Rozmiar pamięci RAM wykorzystywanej przez AGP jest zmienny i zależy zarówno od używanego programu, jak i od całkowitej wielkości pamięci dostępnej w komputerze. W przypadku realistycznych animacji trójwymiarowych, wymagających dużej liczby tekstur, zajmowany obszar może osiągnąć od 12 do 16 MB. W zasadzie możliwości grafiki można poprawić również poprzez odpowiednie zwiększenie pamięci karty graficznej, ale rozwiązanie to jest droższe i nie tak elastyczne jak AGP, gdzie istniejąca pamięć RAM może być wykorzystywana dokładnie wedle potrzeb. Współpraca procesora głównego (CPU), pamięci operacyjnej (RAM) i akceleratora graficznego, jak też połączenie z szyną PCI będą nadzorowane przez zestaw układów (chipset) na płycie głównej. Przykładowo, układy te będą zarządzać adresami w taki sposób, że wolna pamięć RAM jest widziana przez akcelerator na karcie graficznej jako jego własny obszar pamięci. Duże struktury danych, jak mapy bitowe tekstur, których typowa wielkość waha się w przedziale od 1 do 128 KB, będą dostępne w całości. Odpowiedzialna za to część układów AGP nazywana jest GART (Graphics Address Remapping Table), a swoją funkcją przypomina sprzętowe stronicowanie pamięci przez procesor.
Co daje szyna AGP?
- Do 4 razy większa przepustowość transmisji danych graficznych w porównaniu z PCI.
- Karta graficzna nie musi dzielić się szyną z innymi urządzeniami, tak jak w przypadku PCI.
- Tekstury mogą być pobierane bezpośrednio z pamięci operacyjnej.
- 4 MB pamięci na karcie graficznej wystarcza nawet da zaawansowanych zastosowań.
- Procesor (CPU) i układ graficzny mają quasi-równoległy dostęp do pamięci RAM.
- CPU ma szybszy dostęp do danych graficznych w pamięci RAM niż w lokalnej pamięci karty graficznej.
Przepustowość
Jedno AGP drugiemu nierówne. W specyfikacjach definiuje się opisane niżej tryby, w których przepustowość osiąga różne wartości. Dla osiąganej szybkości podsystemu graficznego przepustowość ta ma decydujące znaczenie.
AGP 1x Sama tylko częstotliwość taktowania szyny, podwojona do 66 MHz, daje dwukrotne zwiększenie przepustowości w stosunku do PCI. Należy przy tym pamiętać, że wartość ta - podobnie jak dla innych opisanych tu trybów - dotyczy maksymalnych osiągów. W praktyce osiągane wartości są mniejsze.
AGP 2x Tutaj nie tylko narastające, ale i opadające zbocze sygnału zegara 66 MHz wykorzystuje się do zapoczątkowania transferu danych. Wynik: Maksymalna przepustowość 528 MB/s. W tym tempie dane są przekazywane potokowo.
AGP 4x Bariera określająca maksymalny transfer do pamięci może być przełamana w trybie 4x. Warunkiem tego jest zwiększenie częstotliwości taktowania szyny AGP z 66 do 100 MHz. Teoretycznie można wtedy osiągnąć maksymalną wartość 800 MB/s.
Porównanie PCI i AGP
Od PCI do AGP: karta graficzna zostaje odłączona od szyny PCI i nie musi dzielić się już nią z innymi urządzeniami. Szyna AGP jest szybkim, bezpośrednim połączeniem między pamięcią operacyjną PC a akceleratorem graficznym.