کارت گرافیکی و AGP چیست؟ - دانلود

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 هستند که انجام آنها نیازمند  وجود  سیستمی با توان بالای گرافیکی  است . در صورتی که از  کامپیوتر در مواردی  نظیر  تایپ ،  صفحات گسترده ، کاربردهای ساده تجاری و ... استفاده می کنید  لزومی به  داشتن سیستمی با  توان گرافیکی بالا  نخواهید داشت .

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

OnBorad . تراشه گرافیک بر روی برد اصلی قرار دارد.

PCI . کارت گرافیک در یکی از اسلَت های  PCI  نصب می گردد.

AGP . کارت گرافیک در اسلَتی 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 ازPCI نیاز است . در سال 1996 شرکت اینتل (AGP(Accelerator Graphics Port را که نسخه اصلاح شده ای از گذرگاه هایPCI 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 ازAGP استفاده می کند ، نشان می دهد:

کارت های گرافیک که قبل از ارائه تکنولوژیAGP تولید می شدند، از یک گذرگاه برای ارتباط با پردازنده استفاده می کردند. گذرگاه یک کانال ارتباطیو یا مسیر بین عناصر سخت افزاری موجود در یک کامپیوتر  است .  تکنولوژیAGP مبتنی بر تکنولوژیPCI است و برخی اوقات "گذرگاهAGP" نامیده می گردد .البته تکنولوژی فوق یک گذرگاه سیستم نیست بلکه 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  مرتبط می گردد ،  کارت گرافیک است . در مسیر مربوطه هیچگونه توقفی وجود نداشته و نمی توان ادعا نمود کهAGP یک گذرگاه  اشتراکی  است .

مزیت های تکنولوژیAGP نسبت بهPCI  عبارتند از :

کارائی سریعتر

دستیابی مستقیم به حافظه

شکل زیر یک کارت گرافیکAGP را نشان می دهد.

AGP بمنظور افزایش کارآیی خود از چندین روش استفاده می کند :

- 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 گذرگاهAGP 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 روشPipelining برای افزایش سرعت استفاده می کند. در روش فوق برای بازیابی داده ها 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.

روشPipelining مشابه سفارش غذا در یک رستوران است . فرض کنید غذای مورد علاقه خود را در رستوران سفارش دهید .پس از سفارش و 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 بصورت 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 تکنولوژیAGP از روشی مشابه فوق برای بازیابی داده استفاده می گردد.

یکی دیگر از علل افزایش کارائی تکنولوژیAGP  ارتباط  مستقیم  آنها با حافظه است . ویژگی فوق از خصایص بسیار مهمAGP است . Texture Map مهمترین عنصر موجود در یک کارت گرافیک بوده و حجم بالائی از حافظه یک کارت گرافیک را اشغال می کند. با توجه به اینکه قیمت حافظه کارت های گرافیک بالا بوده و از لحاظ ظرفیت نیز دارای محدودیت هائی هستند ، میزان و تعدادTextures استفاده شده در کارت های گرافیک اولیه محدود بود . در سیستم های مبتنی برAGP با استفاده از قابلیت های  حافظه سیستم، می توان اطلاعات مورد نظر را  در حافظه کارت گرافیک  ذخیره کرد.

در یک سیستم مبتنی برPCI  هرTexture Map  دو مرتبه ذخیره می گردد. در ابتدا از هارد به حافظه سیستم منتقل و در آنجا مستقر خواهد شد.  زمانیکه می بایست  از داده فوق استفاده گردد، از طریق حافظه سیستم در اختیار پردازشگر گذاشته خواهد شد. در ادامه نتایج از طریق گذرگاهPCI برای کارت گرافیک ارسال می گردند. در این حالت اطلاعات مجددا" درFramBuffer کارت گرافیک ذخیره خواهند شد. در حقیقت هرTexture Map پس از پردازش دو مرتبه ذخیره می گردد ( یکی توسط سیستم و دیگری توسط کارت گرافیک )

AGP صرفا" یک مرتبهTexture Map را ذخیره می کند. امکان فوق با استفاده از یک بخش خاص با نامGraphics Address Remapping Table GART) موجود بر روی تراشه  AGP تحقق می گردد.GART ، بخشی از حافظه سیستم را بمنظور نگهداریTexture maps استفاده می نماید. در چنین حالتی کارت گرافیک و پردازنده این تصور را خواهند داشت کهTexture  درFramBuffer کارت گرافیک می باشد.

همانگونه که ذکر شد  در یک کارت فاقد تکنولوژی AGP هرtexture دو مرتبه تکرار و.پردازنده مجبور به انجام عملیات اضافه است . اندازه و تعدادtexture  نیزمحدود بهFrameBuffer است . تمام عوامل فوق در کارت های مبتنی برAGP  بهبود یافته  است . بدین علت کارآئی آنها بمراتب بالاتر از انواع دیگر است .

انواعAGP

سه نوع مشخصه متفاوت برایAGP وجود دارد :

AGP 1.0

AGP 2.0

AGP Pro

AGP 2.0  که شاملAGP 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 گرافیک2x ، در هر سیکل دو مرتبه اطلاعات خود را ارسال و یک کارت گرافیک4x در هر سیکل چهار مرتبه داده ها را  ارسال می نماید.جدول زیر ویژگی هر یک از حالات فوق را نشان می دهد.

AGP Pro بر اساس مدلAGP 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 نوعAGP Pro و یاAGP 2.0 می باشند قادر به استفاده از کارت هایAGP 1.0 وAGP 2.0 می باشند. اسلاتAGP 1.0 با سایر مدل های فوق سازگار نخواهد بود.

AGP 8 X فناوری جدید کارت های گرافیکی می باشد که معمو لاً از آنها برای کار های گرا فیکی سنگین استفاده می شد و با ورود آن به بازار های عمومی کامپیوتری شرکت ها  مخصوصاً شرکت های سازنده بازی رو به این کارت گرافیکی آورده اند به طوری که حدود 80 % از شرکت های سازنده بازی در حال ساختن  یا عرضه بازی ها یی با قدرت و گرا فیک بالا یی هستند که با فناوری این کارتهای گرافیکی کار می کنند. از کارت گرافیکی 64 به بالا  و حتی می توان گفت که تمام کارتهای گرافیکی بدون وجودAGP 8 غیر قابل اجرا و قرار گرفتن بر روی مادر بورد های معمولی و بدون این فناوری هستند.

وضعیت گذرگاهها  قبل ازAGP

اولین گذرگاه کامپیوترهای شخصی، هشت بیتی و با سرعت4.77 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 وبصورت  شانزده بیتی با سرعت8 مگاهرتز مطرح گردید. گذرگاه فوقISA 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 هایMonoChrome ( ارائه شده در سال 1980 ) تا کارت هایSVGA ( ارائه شده در سال 1990) از یک اسلاتISA موجود بر روی برد اصلی استفاده می کردند. بهموازات افزایش رنگ و وضوح تصویر در نمایشگرها، کارت های گرافیکISA کند شدند. گذرگاه های از نوعISA قادر به تزریق مناسب داده های گرافیکی برای پردازنده ، با سرعت مناسب  نمی باشند.

 در ادامه استاندارهای دیگری در رابطه با گذرگاه ها مطرح گردید . گذرگاه هایEISA)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 ارائهSVGA با قابلیت 16/8 میلیون رنگ و وضوح تصویر768 * 1024ارائه گردید. کارت های فوق در یک اسلات خاص موجود بر روی برد اصلی نصب می گردیدند. در چنین حالتی گذرگاه گرافیک بصورت یک "گذرگاه محلی" بوده و مستقیما" به پردازنده متصل بوده و می بایست در مجاورت پردازنده قرار گیرد. VL-BUS  بصورت 32 بیتی بود و با سرعتی معادل " گذرگاه محلی " فعالیت می کرد و تمایل به ارتباط مستقیم با پردازنده را داشت . وضعیت فوق  در مواردیکه صرفا" یک دستگاه و یا حتی دو دستگاه استفاده می گردد می تواند تحقق یابد ولی زمانیکه بیش از دو دستگاه بهVL-BUS متصل گردد، کاهش کارآئی را بدنبال خواهد داشت . بدین منظورVL-BUS صرفا" برای اتصال  یک کارت گرافیک (  یا دستگاهی که نیازمند سرعت بالا باشد )  استفاده می گردد.

کارت هایVL-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 شناختی نسبت به  سرعت  سیستم کاربران ندارند( ایده ای ندارند)

تمایل به ارتباط مستقیم با پردازنده باعث کاهش عملکرد و کارآئی پردازنده خواهد شد.

در ادامه تکنولوژیPCI مطرح گردید.PCI ترکیبی از تکنولوژی هایISA وVL-Bus است . در تکنولوژی فوق از ارتباط مستقیم دستگاه های نصب شده با حافظه استفاده شده است . برای ارتباط با پردازنده از یک " پل ارتباطی " استفاده شده است . در این حالت سرعت و کارائی  نسبت بهVL-BUS افزایش یافته بدون اینکه مشکلاتی را از بعد کارآئی برای پردازنده ایجاد نماید.

 در هنگام خرید مادربرد باید حتما بهAGP مادربورد توجه نمود زیرا کارت گرافیک های جدید و مخصوصا 64 به بالا فقط با AGP 8 کار می کنند که خیلی از دوستان در هنگام خرید مادر بورد به این مسئله اصلاً  توجهی نمی کنند . که بعد ها دچار مشکل می شوند.

از کارت های گرافیکی معروف می توان به : GEFORCE-NVIDIA-ATI-ASUS  و... اشاره نمود .

AGP دارای کارآیی بمراتب بالاتری نسبت بهPCI است .AGP یک تکنولوژی گرافیکی بوده که همچنان توسط طراحان مربوطه در جهت تکامل و افزایش عملکرد گام بر می دارد.