AGP Bussystem

Das AGP-Bussystem wurde 1996 von Intel ins Leben gerufen, da sich der PCI-Bus für die immer größer werdenden Datenmengen zwischen Prozessor, Arbeitsspeicher und Grafikkarte als Engpass für die Grafikkarte herausgestellt hat. Der AGP-Bus erlaubt nur die Nutzung von Grafikkarten, während der PCI-Bus ein universeller Bus ist, der den Einsatz von unterschiedlichen Steckkarten ermöglicht. So kann die gesamte Bandbreite genutzt werden, ohne auf andere Geräte Rücksicht nehmen zu müssen.

Die Einrichtungen auf dem Motherboard bestehen aus dem AGP-Steckplatz, und der AGP-Bridge, die in der Northbridge des Chipsatzes untergebracht ist. Der Accelerated Graphics Port ermöglicht eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen Grafikkarte und Chipsatz. Die Grafikkarte ist daher auf dem schnellsten Wege mit der CPU und dem Arbeitsspeicher verbunden. Um auch Speicherzugriffe an der CPU vorbei zu ermöglichen und so für die Entlastung des Prozessors zu sorgen, bekommt der AGP vom BIOS einen bestimmten Speicherbereich im RAM zugewiesen. Dieser Speicher wird AGP-Aperture genannt. Der Accelerated Graphics Port hat eine Busbreite von 32 Bit und den doppelten Bustakt gegenüber PCI von 66MHz.

Aufbau:

Aufgrund des hohen Datenaufkommens zwischen Grafikkarte und Prozessor, wird die Grafikkarte mit einem eigenen Prozessor ausgestattet, der speziell für die Berechnung von grafischen Objekten zuständig ist.

Ebenfalls ein wichtiger Bestandteil ist der RAM-DAC (Digital Audio Converter). Er wandelt die digitalen Informationen des Bildspeichers in ein Analogsignal um, das der Monitor darstellen kann. Umso mehr MHz er hat, desto höhere Auflösungen und Farbtiefen sind möglich.

Für die Datenmengen stehen verschiedene Bildspeicher zur Verfügung.

Zum Beispiel:

 

DRAM ist der billigste und langsamste verwendete Speichertyp.

V-RAM ist eine sehr teure Speicherart. Er ist dualported, d. h. es wird gleichzeitig vom Prozessor in den Speicher geschrieben, während der RAM-DAC den Speicher ausliest.

W-RAM (Window-Ram) arbeitet wie V-RAM, wird jedoch billiger produziert und hat dadurch V-RAM fast komplett vom Markt verdrängt.

Die Anschlüsse einer Grafikkarte beinhalten einen VGA-Port für den Bildschirmanschluss. Eventuell hat die Karte auch schon einen neuen DVI-Port, der die Daten zum Bildschirm digital sendet, während der VGA-Anschluss die Daten zuerst analog umwandeln muss.

Meist ist auch noch ein TV-Out – Anschluss integriert, um zum Beispiel Filme am Fernseher zu sehen.

Es werden verschiedene Techniken genutzt: Zum Beispiel

• Das Pipelining: Anstatt eine Datenanfrage zu starten und auf diese zu warten, wird beim Pipelining nach der ersten Anfrage sofort die nächste gestartet, bevor die Daten geliefert werden. Dadurch werden die Wartezeiten effektiver genützt, was leistungssteigernd wirkt.

• Sideband Adressing: Erhöht den Datendurchsatz, indem Befehle durch einen separaten parallelen Kanal geleitet werden.

Es gibt verschiedene Modi, mit denen unterschiedlich große Bandbreiten erreicht werden.

Schon im AGP 1x Modus liefert der AGP-Bus mit 266 MB/s die doppelte Bandbreite als der PCI-Bus, weil der Bustakt von 33 auf 66 MHz verdoppelt wurde. Es wird jedoch nur bei steigender Flanke übertragen. Die Signalspanne beträgt 3,3Volt.

Im 2x Modus hingegen werden steigende und fallende Flanken des Taktsignals genutzt und damit wird auch die doppelte Übertragungsrate gegenüber dem 1x-Modus erreicht, nämlich 532 Mbyte/s.

Eine Bandbreite von 1,06 GB/s erreicht der 4x Modus bei einer Signalspanne von 1,5 Volt, da 4 Datenwörter pro Takt übertragen werden.

8 Datenwörter pro Takt werden beim 8x Modus übertragen und der AGP-Bus hat deshalb eine Übertragungsrate von 2,1 GB/s bei 0,8 Volt Spannung.

Die AGP-Slots sind abwärtskompatibel, so dass auch ältere Grafikkarten in neueren Boards betrieben werden können.

In Zukunft sollen neue Mainboards keine Unterstützung für AGP mehr haben, und stattdessen PCI-Express verwenden.

PCI-Express ist ein serieller Bus und erlaubt deutlich höhere Datenraten als der AGP-Bus.