AGP

1. AGP โดย นาย เกรียงไกร นนตะแสน รหัส 014560407002-2 นาย ชัยณรงค์ ชูประจง รหัส 014560407007-1 นาย ธีระนาท ภูอากาศ รหัส 014560407013-9

2. AGP มีดีอย่างไร? จากความต้องการในการใช้งานด้าน Graphics อย่างสูง ทั้งเรื่องเกมส์ 3D ซึ่งต้องในการประมวลผลด้าน Graphics แบบ Real-Time และ Streaming VDO ซึ่งต้องการการรับส่งข้อมูลคราวละมากๆ เกินความสามารถของ PCI Bus ที่จะรองรับไว้ได้อีกต่อไป ทาง Intel จึงได้พัฒนาและเปิดตัวระบบ Bus ใหม่นี้ ขึ้นมาเมื่อปี ค.ศ. 1996 และให้ชื่อว่า Accelerated Graphics Port ( AGP ) โดยการจับเอาระบบ Bus แบบ PCI มาปรับแต่ง พัฒนาขึ้นใหม่ เพื่องานด้าน Graphics โดยเฉพาะ การติดต่อสื่อสารระหว่าง Graphics Chip กับหน่วยประมวลผลกลาง ( CPU ) ในเครื่องคอมพิวเตอร์นี้ ก็เหมือนกับอุปกรณ์อื่นๆ คือ ต้องผ่านระบบ Bus ในการรับส่งข้อมูลจากที่หนึ่ง ไปยังอีกที่หนึ่ง ซึ่งแม้ว่า AGP นี้ จะพัฒนาขึ้นจากระบบ Bus แบบ PCI แต่ว่าเป็นการสร้างช่องทางรับส่งเฉพาะของตน ในแบบ Point-to-Point และใช้งานเพียงด้านนี้ด้านเดียว ที่ Slot เดียว ไม่มีการใช้งานร่วมกับอุปกรณ์ หรือ Card อื่นๆ ใดทั้งสิ้น เป็นการต่อตรงระหว่าง Graphics Port และ CPU โดยตรง ดังนั้น ในความเป็นจริง จึงไม่อาจถือว่าระบบ AGP นี้ เป็นระบบ Bus อย่างแท้จริงได้

3. Diagram แสดงสถาปัตยกรรมของ Pentium!!! ที่ใช้งานกับ AGP

4. สำหรับ AGP นี้ ก็มีข้อดีที่เหนือกว่า PCI อย่างเห็นได้ชัดก็คือ มีประสิทธิภาพ และให้ประสิทธิผลที่สูงกว่า สามารถติดต่อ และอ้างอิงข้อมูลกับหน่วยความจำของระบบได้โดยตรง รูปร่างของ Card ที่ใช้ Interface แบบ AGP รูปแสดงรูปร่าง ของ Slot AGP

5. ซึ่ง AGP นั้น ใช้เทคนิคหลายๆ อย่างที่เพิ่มเติมจาก PCI เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพ และ ประสิทธิผลที่เหนือกว่า คือ AGP นั้น ใช้ระบบ Bus ความกว้าง 32 Bit ที่ทำงานด้วยความเร็ว 66 MHz ( 66 ล้านรอบต่อวินาที ) ซึ่งหมายความว่า ภายใน 1 วินาทีนั้น มันสามารถรับ-ส่งข้อมูลขนาด 32 Bit ( หรือ 4 Byte ) ได้ถึง 66 ล้านครั้ง และความเร็วในการรับ-ส่งนี้ ก็จะเพิ่มขึ้น ตามมาตรฐานของ AGP เช่น 2x, 4x หรือ 8x ซึ่งเพิ่มเป็นจำนวนเท่าจากเดิมเลย เป็นระบบ Bus แบบต่อตรง เฉพาะ AGP กับ CPU ดังนั้น จึงไม่มีอุปกรณ์อื่นๆ ใด มาใช้งานร่วมด้วย ทำให้ช่องทางในการรับส่งนี้ มีเพียงแค่ข้อมูลด้าน Graphics เท่านั้น ทำให้สามารถใช้รับ-ส่งข้อมูลได้เต็มที่ ไม่ต้องแบ่งกับใคร AGP นั้น ใช้การทำงานแบบ Pipeline เพื่อให้ทำงานได้รัดกุม ให้ทุกๆสัญญาณนาฬิกา มีการทำงานได้อย่างต่อเนื่อง

6. AGP ใช้การอ้างอิงข้อมูลผ่านทาง Sideband Addressing ซึ่งตัวหน่วยประมวลผลด้าน Graphics จะทำการติดต่อกับ CPU ผ่านช่องทางอื่น ซึ่งมีถึง 8 ช่องทาง ไม่เกี่ยวกับ ช่องทางเดินข้อมูล

7. เกี่ยวกับหน่วยความจำ นอกเหนือไปจากประสิทธิภาพ และ ประสิทธิผลที่ AGP ทำได้เหนือกว่า PCI แล้ว ก็ยังมีอีกจุดหนึ่งที่ทาง AGP ทำได้ดีกว่า นั่นก็คือ การอ้างอิงหน่วยความจำของระบบ ได้โดยตรง ด้วยความเร็วเต็มที่ๆ ระบบรองรับ ถ้าการใช้งานหลักคือ 3D เกมส์แล้วละก็ งานด้าน Texture Mapping ที่ทำให้ภาพ 3 มิติที่ออกมานั้น ดูสวยงามและสมจริง จึงเป็นสิ่งที่สำคัญ และแน่นอน Texture Mapping นี้ จะใช้หน่วยความจำค่อนข้างสูง ยิ่งถ้าภาพมีความละเอียด คมชัดเท่าไร ก็ย่อมต้องการขนาดของหน่วยความจำที่จะเก็บข้อมูลพื้นผิว ( Texture ) ที่มากขึ้นด้วย ซึ่งในสมัยที่มีการพัฒนา AGP นั้น หน่วยความจำบน Graphics Card ( หรือที่เรียกว่า Video RAM ) ที่ใช้ จะมีราคาแพงกว่าหน่วยความจำของระบบในเครื่องอยู่มาก ดังนั้น ความคมชัด ความละเอียดของภาพที่ออกมานั้น จึงขึ้นอยู่กับขนาดของหน่วยความจำบน Graphics Card แต่ด้วยความสามารถของ AGP ที่สามารถอ้างอิงใช้งานบนหน่วยความจำหลักของระบบแทนหน่วยความจำด้าน Graphics ได้ จึงเป็นข้อดีอีกประการหนึ่ง ที่ทำให้ AGP นั้น เหนือกว่า PCI แม้ว่า ณ ปัจจุบัน ราคาของหน่วยความจำจะมีราคาลดลง จนทำให้หน่วยความจำบน Graphics Card มีขนาดเพียงพอกับการทำงาน ไม่ต้องอาศัยหน่วยความจำของระบบแล้วก็ตามที

8. เกี่ยวกับหน่วยความจำ (ต่อ) สำหรับระบบแบบ PCI เดิมนั้น ถ้ามีการทำ Texture Mapping แล้วละก็ จะมีการเก็บข้อมูลที่ซ้ำซ้อน เพราะต้องเก็บข้อมูลซ้าๆ กัน 2 ที่ โดยในขั้นแรกนั้น เมื่อต้องมีการทำ Texture Mapping ระบบ ก็จะทำการ Load ข้อมูลพื้นผิว มาจาก Harddisk เพื่อมาเก็บไว้ในหน่วยความจำหลักของระบบ และเมื่อถึงคราวจำเป็นต้องใช้เพื่อแสดงผล ก็จะดึงข้อมูลจากหน่วยความจำ ไปให้ CPU ทำการประมวลผล และเพื่อให้แสดงผลตามที่ CPU ทำงาน ก็จะส่งข้อมูลชุดดังกล่าวไปเก็บไว้ยังหน่วยความจำของ Graphics Card ที่เรียกว่า FrameBuffer ผ่านทาง PCI Bus ทำให้เกิดการเก็บข้อมูลที่ซ้ำซ้อนขึ้น คือ ต้องเก็บทั้งที่หน่วยความจำของระบบ และ หน่วยความจำ FrameBuffer ของ Graphics Card แต่ AGP นั้น จะทำการเก็บข้อมูลไว้เพียงแค่ครั้งเดียว ที่เดียว คือที่หน่วยความจำของระบบ โดยการใช้คุณสมบัติของ AGP ที่เรียกว่า GART ( Graphics Address Remapping Table ) ซึ่ง GART นี้ จะมองหน่วยความจำของระบบในส่วนที่เก็บข้อมูลพื้นผิวไว้ เป็นเสมือนอยู่ในหน่วยความจำ FrameBuffer ของ Graphics Card เลย ทำให้ลดขั้นตอนในการทำงานลง อีกทั้งยังลดปริมาณของหน่วยความจำ FrameBuffer ของ Card ลงได้อีก ซึ่งผลที่ได้นั้น นอกจากจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพแล้ว ยังช่วยลดต้นทุนในการผลิต Card ได้อีกด้วย

9. เกี่ยวกับหน่วยความจำ (ต่อ) • ด้วยระบบ Bus แบบ PCI นั้น การทำ Texture Mapping จะต้องดึงข้อมูลจาก Harddisk ไปเก็บที่หน่วยความจำของระบบ แล้วจึงประมวลผล และส่งต่อให้กับ หน่วยความจำ FrameBuffer บน Graphics Card ต่อไป • ด้วยระบบ Bus แบบ AGP นั้น การทำ Texture Mapping งสามารถดึงข้อมูลจาก Harddisk เข้าสู่หน่วยความจำของระบบซึ่ง Graphics Chip สามารถดึงไปใช้งานได้โดยตรงเลย

10. เกี่ยวกับหน่วยความจำ (ต่อ) จากที่เห็นในรูป จะพบว่า ถ้าเป็น Card แบบที่ไม่ใช่ AGP แล้ว ไม่ว่าจะเป็น PCI, ISA หรือ VL-Bus นั้น ก็จะมีการเก็บข้อมูลที่ซ้ำซ้อน ทำให้ CPU ต้องทำงานหนักขึ้น อีกทั้งยังสิ้นเปลืองเนื้อที่โดยใช่เหตุอีก และที่สำคัญ ขนาดของพื้นผิวนั้น ก็ต้องมีขนาดไม่เกินความจุของหน่วยความจำ Framebuffer บน Card อีกด้วย

11. สำหรับความเร็วในการส่งถ่ายข้อมูลนั้น ก็ขึ้นกับชนิดของหน่วยความจำหลักด้วย ถ้าหน่วยความจำหลัก เป็น ชนิดที่เร็ว ก็จะยิ่งช่วยเพิ่มอัตราเร็วในการส่งถ่ายมากขึ้น ดังนี้ EDO DRAM หรือ SDRAM PC 66 ได้ 528 M/s SDRAM PC100 ได้ 800 M/s DRDRAM ได้ 1.4 G/s

12. มาตรฐาน AGP ในปัจจุบัน ปัจจุบันนี้ มีมาตรฐานของ AGP ออกมาแล้ว 3 รุ่นด้วยกันคือ AGP 1.0 AGP 2.0 AGP Pro โดยที่ มาตรฐาน AGP 1.0 นั้นออกมาเป็นรุ่นแรก เรียกได้ว่า ยังแทบจะไม่มีอะไรมาก ต่อมาจึงได้พัฒนารุ่นที่ 2.0 ขึ้นมา ซึ่งก็ครอบคลุมความสามารถของรุ่นที่ 1.0 ไว้อย่างครบถ้วน แล้วยังรองรับความสามารถใหม่ๆ เพิ่มขึ้นมาอีกด้วย โดยที่ มาตรฐานใหม่นี้ จะรองรับความเร็วในการทำงานเมื่อครั้งเปิดตัว ได้ถึง 3 โหมดของการทำงาน โดยที่ทุกๆ โหมดการทำงานนั้น จะใช้งานที่ความเร็ว Bus ของ AGP ที่ 66 MHz แต่ให้ผลลัพธ์ที่แตกต่างกันในแต่ละโหมด เช่นโหมด 2x นั้น ก็จะสามารถส่งข้อมูลได้เป็น 2 เท่า หรือ 4x ก็จะส่งได้มากเป็น 4 เท่า ซึ่งพอจะสรุปเป็นตารางได้

14. ส่วน AGP Pro นั้น ก็อ้างอิงพื้นฐานมาจากรุ่น 2.0 แต่ตรงส่วนของ Interface Slot นั้น จะมีความยาวกว่า AGP ปกติ ทั้งนี้ ก็เพื่อรองรับกับงาน Graphics ระดับสูง ที่ต้องการประสิทธิภาพที่มากขึ้นนั่นเอง ซึ่ง เครื่องคอมพิวเตอร์ใดๆ ที่มี Slot AGP Pro หรือ 2.0 นั้น ก็จะสามารถใช้งานได้กับทั้ง Card AGP รุ่น 1.0 และ 2.0 แต่ถ้า เป็น Slot รุ่น 1.0 ก็ต้องทำใจสักหน่อย เพราะใช้งานได้กับเพียงรุ่น 1.0 ที่รองรับความเร็วได้เพียง 1x เท่านั้น รูปแสดง Mainboard ที่มี Interface แบบ AGP 2.0

15. AGP 1.0 นั้น เปิดตัวมาพร้อมๆ กับ Chipset 440LX ของทาง Intel และต่อมา จึงได้เปิดตัว Chipset 440BX พร้อมๆ กับ AGP 2.0 โดยต่างก็เป็น Chipset ที่ใช้กับ CPU ตระกูล Pentium II / Celeron แบบ Slot-1 ซึ่งในขณะนั้น Chipset 440BX ก็ยังรองรับได้เพียงโหมด 2x และต่อมา ก็ได้ออก Chipset รุ่นใหม่ๆ ที่พัฒนาการทำงานจนรองรับได้ถึง 4x โดยยังคงใช้มาตรฐาน 2.0 เช่นเดิม ซึ่งโหมด 4x นี้ ก็เป็นโหมดใช้กันอยู่ในปัจจุบัน และในปัจจุบัน ก็กำลังพัฒนาและปรับปรุงโหมดการทำงานเพิ่มขึ้นมาอีก 1 โหมด คือ 8x ซึ่ง ยังคงอ้างอิงมาตรฐานเดิม 2.0 นั่นเอง แต่จะทำงานที่ความเร็วสัญญาณนาฬิกาที่ 533 MHz และให้อัตราการรับส่งข้อมูลที่เพิ่มขึ้นเป็น 2,133 MBps โดยในขณะนี้ บรรดาผู้ผลิต Chipset ต่างๆ ก็ได้เปิดตัวรุ่นใหม่ ที่จะออกมารองรับการทำงานในโหมด 8x นี้กันแล้ว

16. การที่จะใช้ประโยชน์จาก AGP ได้นั้นนอกจากจะมีฮาร์ดแวร์แล้วยังต้องมีซ็อฟท์แวร์ที่ สนับสนุนด้วยดังนี้ 1. เมนบอร์ดที่มีสล็อต AGP ก็ได้แก่เมนบอร์ดที่ใช้ชิพเซ็ตของอินเทลตั้งแต่ LX ขึ้นมา และตอนนี้ก็มีชิพเซ็ตแบบ AGP บนเมนบอร์ดที่เรียกว่า Super 7 อยู่ด้วย 2. ระบบปฎิบัตการที่สนับสนุน AGP ตั้งแต่วินโดว์รุ่น OSR 2.1 ขึ้นมาเช่น Windows 98 และ Windows NT 5.0 สำหรับ Windows 95 OSR Thai นั่นไม่มีสิทธิ์ 3. ที่ขาดไม่ได้คือโปรแกรมที่เรียกใช้คุณสมบัติของ AGP เช่น เกมส์ Incoming แต่ถึง แม้ว่าโปรแกรมที่ไม่ได้ใช้ความสามารถ AGP ก็จะได้รับประโยชน์ไปด้วยโดยจะมีความเร็ว เพิ่มขึ้น 5-10 เปอร์เซ็นต์

17. 4. การ์ดแสดงผลแบบ AGP ซึ่งตอนนี้มีอยู่มากมาย แต่การ์ด AGP นั้นจะต้องมีคุณสมบัติ เหล่านี้ด้วยไม่ใช่ว่าเป็นการ์ด AGP ก็ใช้คุณสมบัติ AGP ได้ 4.1 Texturing หรือที่เรียกว่า Direct Memory Execute Mode การ์ดที่มีคุณสมบัติ นี้จึงสามารถประมวลผลเท็กซ์เจอร์ได้โดยตรงจากแรมบนเมนบอร์ดได้ 4.2 Throughout ก็คือ mode ความเร็วที่ชิพวีจีเอมีการติดต่อกับแรมระบบได้ด้วยความ เร็วเท่าใด 1X อยู่ที่ 264 MB./s 2X อยู่ที่ 528 MB./s 4X อยู่ที่ 1.07 GB./s 4.3 Sideband Addressing การ์ดที่มีความสามารถนี้จะสามารถส่งชุดคำสั่งพร้อมกับรับ ส่งข้อมูลได้ ซึ่งเป็นผลให้การถ่ายโอนข้อมูลเร็วขึ้น 4.4 Pipeline การ์ดแสดงผลที่มีความสามารถนี้จะสามารถส่งชุดคำสั่งได้ทีละหลาย ๆ ชุดคำสั่งพร้อมกันใน 1 รอบ

18. ตารางสรุปเกี่ยวกับระบบบัสตารางสรุปเกี่ยวกับระบบบัส