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下一代AGP技术Beyond AGP4X全面介绍
【原创】
2001年01月07日15:31
【文章简介】
AGP图形加速端口发展到AGP 4X，图形数据传输带宽已经达到了1GB/秒，但是在日益剧增的大型3D应用程序面前仍然显得力不从心。 开发和制订AGP标准的Intel最近又开发出改进的AGP 2.2规范：Beyond-AGP 4X（超越AGP 4X）。
详细信息请访问小熊在线山东站 Beyond-AGP4X采用改进的设计，可以提升图形性能，支持现有的AGP标准和未来的协议，符合Beyond-AGP4X标准的显示卡可以使用在目前的AGP4X主板上。同样， 主板厂商也可以很容易的设计出既支持AGP又支持Beyond-AGP4X的主板，这样可以保证用户可以在无需大升级也能同样享受到图形性能提升的好处。 Beyond-AGP4X就是未来的AGP 2.2标准协议，具有几种超约AGP4X的改进设计。 - 它维持现有的AGP卡接口，板卡全电阻和线路设计将类似AGP；
- 采用新的更有效的信号安排，可实现两倍与AGP4X带宽所需要的运行速度；
- 可以避免图形业界过多的花费，因为Beyond-AGP4X使用目前已经存在的AGP软件基层设计；
- 为了保证各方采用Beyond-AGP4X，该接口的成本花费接近AGP，另外，Beyond-AGP4X消耗的电量维持AGP和AGP
Pro的标准。 数据流模式“Dataflow Models” 工作站级别图形的应用程序真正的不断推动图形子系统发展：包括自动化机械设计和数码视频编辑， 这两
方面领域中，图形子系统使用的模式稍微有不同，每一个模式都各自决定图形数据传输量。或者说， 图形数据
的传输量多少也决定了图形性能。 Beyond-AGP4X接口在图形子系统和PC系统中就是一条数据流的基层通道， 这个基层必须能平衡所有使用的
模式，目的是为了更有效的利用PC系统的图形处理能力。 简单的提升图形接口带宽并不等于能有期望提升图形
性的结果，一味的提升图形带宽将在主内存间或是CPU出现新的性能瓶颈效应。例如：在一数据传输的模式中，
图形数据存储在主内存中，当应用程序需要的时候，读取这部分数据并适当的修改数据， 将修改完的数据写入
主内存的一个缓冲区中。在这个过程完成之后， 图形子系统中直接通过主内存缓冲区中取得这部分经过修改的
数据。接着渲染这部分数据到图形系统本地帧缓存并最终输出显示。 在使用OpenGL 编程接口处理这些数据的时候，在每一个时钟周期执行传送一幅完整的新画面。在这次操作
中，新的画面传送到图形子系统中，以持续不变的数据流模式传输系统平台。需要执行这维持不变的数据流，1
byte单位的图形数据传送到图形子系统，2个byte的数据将传送到前端总线FSB， 3个byte的数据将通过前端总
线传送到主内存子系统。如果AGP 4X模式能完全实现1GB/秒数据传输率， 就说明在这种数据流模式中，PC系统
将能通过FSB前端总线传送2GB/秒的数据，而通过主内存接口，更可以实现3GB/秒的数据传输率。 平衡使用模式“Balancing Usage Models” 前面提到的例子显示出为什么设计人员必须明白目标应用程序环境， 和为什么他们要保证基层数据传输的
平衡性。因为保证图形数据的传输量就能在运行程序中获得预期的运行速度，举个例子， 在数码视频编辑应用
程序中，考虑到3D特技动态视频由一组高质量的视频画面组成，这种程序代表了使用OpenGL 编程接口与图形子
系统如何沟通。甚至在如今，一个典型专业3D应用程序，根据需要可以在一帧画面中使用一百万个多边形， 平
均一个多边形有1.2个顶点和实时刷新率为30fps， 结果在图形子系统中就产生1百万个多边形 x 1.2个顶点 x0
30fps = 36M，3千6百万个顶点。 这些顶点数据的容量由图形子系统决定，由3D几何转换和光源计算去执行处理这些变量。 平均一个顶点的
数据容量为32bytes，需要的数据传输率就变成了36M ×32byte = 1.15G/秒。另外，一高质量的视频数据流一秒
内产生的数据大约为230M/秒，要通过AGP接口传送的数据就达到了1.33GB/秒，需要的传输率就要比AGP 4X所能
提供的1GB/秒要高，在这种情况下，视频播放的速度就受到限制。 采用Beyond-AGP4X，图形带宽能力是AGP 4X的两倍，在处理以上情况的时候就不会出现速度下降的现象。 增进“Enhancements” Beyond-AGP4X提供在几个执行性能和增进方面的特点，与一些简化的AGP标准一样，一些增进的特点是可选
择和目标定位于高端工作站市场。 有意义的改进包括： 通过使用一新的信号协议达到双倍于AGP 4X的图形带宽， 更有效率处理图形系统与系统主内存之间的数据
交换，限制处理数据的容量保证图形子系统能有效的使用Beyond-AGP4X接口，简化Beyond-AGP4X接口使用模式。 同步操作模式“Isochronous Mode Operations” 在特定的数码视频编辑应用中，需要预先和及时的数据传输。在这种情况下， 任何时候出现中断数据传输
都会产生错误。例子：在一实时播放的视频中，数据流的大小将需要能满足视频播放的速度。 一标准的电视TV
视频数据流的容量：在RGB模式中每33ms单位时间中需要传送500KB容量的数据流，才能流畅的播放电视。 一显
示卡设备处理这些数据流将能在先前接收的画面处理过程中，对正在接收的整幅画面进行缓冲， 如果在指定分
配的时间内这幅画面未能达到的话，显示卡就会保留所有的画面， 结果这一秒中内的画面就不能输出到屏幕中
，出现类似跳帧的错误。 同步传输协议“The Isochronous Contract” 在实时缓冲和处理图形传输的过程被称为同步传输，不象Beyond-AGP4X，以往的AGP不会提供一同步传输模
式，因为图形数据的传输在AGP中本质上是不同步的。而Beyond-AGP4X在异步传输模式的基础上提供可选择的同
步传输模式。图形处理通常都是同步操作的，显示卡在工作站或PC平台上建立一个同步操作协议， 该协议基于
显示卡和系统平台的能力来定。举个例子，在一实时TV视频播放中，同步协议将在10ms时间内传送166KB容量数
据到显示卡，传输率就为166KB/10ms，这个同步协议达到的效果等同于非同步模式， 并能提供给目前的图形卡
达到同样的能力。要注意的地方是，同步操作模式必须保证所有图形画面完整的输出到屏幕为前提。 同步规范“Isochronous Specifications” 在Beyond-AGP 4X协议中同步操作能力，是基于显示卡与系统平台之间制订的协议。允许显示卡执行同步传
输请求到主内存中，Beyond-AGP 4X规格将修正同步周期， 还可以修正在显示卡发出读/写数据的请求与系统平
台回应之间的延迟时间， 另外的机制还包括了在显示卡在每个周期的开始阶段发出一定数目的请求传输数据。
为了保证系统平台接受到同步请求命令，Beyond-AGP 4X还会中加入以下规格： - 修正数据包的容量大小；
- 定义新的，不受拘束的命令；
- 移除连接级数据流控制；
- 移除所有硬件相干性请求适合于处理缓冲区数据； 前面提到了，这些关于Beyond-AGP4X的特点是可供选择的，这部分功能是定位于高端系统平台。 总结 Beyond-AGP 4X的重大改进莫过于提升输出传输率，在过往， 虽然所有的显示卡厂商都生产基于AGP接口的
显示卡产品，但是AGP 4X只有1GB/秒的图形数据带宽是远远不足使用。如今采用DDR内存的显示卡本地显存图形
带宽已经达到了5.3GB/秒，但是花费也昂贵。在平衡价格与性能之间的差距，Beyond-AGP 4X体现出重大的价值
。更重要的是，Intel声称要升级到Beyond-AGP 4X图形系统无需要换整个系统， 起码我们不需要把主板换掉，
到了秋天Intel开发者论坛2000上，我们就能知道Beyond-AGP 4X实际给我们带来的改进。
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