AGP
(Accelerated Graphics Port)について・AGPが必要になった理由
CPUの高速化に伴い、ゲームソフトを中心に3Dグラフィックスを多用したアプリケーションが多くなってきたが、高速で滑らかな3Dグラフィックスの描写を実現すためには、CPUの性能だけでなく、グラフィックチップにかかる負担も大きくなる。これまでPCグラフィックを支えてきたPCIでさえもボトルネックになる時代が訪れてきた。
そこでIntelは96年7月にPCIバスに代わる新しいPCグラフィックスの為のアーキテクチャとして、AGP規格を策定した。そしてPCIチップセット440LXよりサポートを開始した。
・ISA、PCIの限界
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バス幅 |
動作クロック |
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ISA |
16bit |
8MHz |
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PCI |
32bit |
33MHz |
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AGP(1Xモード) |
64bit |
66MHz |
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AGP(2Xモード) |
64bit |
133MHz |
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AGP(4Xモード) |
64bit |
266MHz |
MS−DOSをOSにキャラクタベースのアプリケーションを利用してきた初期のAT互換機では、PCグラフィックスはオンボードのVGAチップかCADやフルカラーグラフィックアプリケーション専用のグラフィックスカードをISAバスに接続するのが一般的であった。ISAバスはバス幅が16bitで動作クロックは8MHzであったが当時の16bitCPUでは十分な性能であった。
しかし、32bitCPUの登場やアプリケーションの大型化でPCIバスが開発された。PCIバスは、バス幅32bit、動作クロックは33MHzと進化した。しかし前で説明したように高速な3D描画に耐えうるバス幅の実現が求められるようになった。そこでIntelはグラフィックスチップをPCIチップセットに直接接続する事により、ほかのPCIデバイスとは独立させ、バス幅を64bit、動作クロックを133MHzで同期し、最大転送レートを500MB/secを実現するAGP規格をまとめた。
(AGPのシステムブロック図)
・AGPの仕様
動作クロックと転送レート
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動作クロック |
転送レート |
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1Xモード |
66MHz |
266MB/sec |
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2Xモード |
133MHz |
500MB/sec |
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4Xモード |
266MHz |
1GB/sec |
メモリアクセス方法
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特 徴 |
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DMA方式 |
データをメインメモリからグラフィックアクセラレーターに転送し処理する。 |
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Excute方式 |
グラフィックアクセラレーターが直接メインメモリからデータを読み込んで処理する。 |
転送レートは
3種類ある。まず、1Xモードといって動作クロック66MHz、転送レート264MB/sec。次に2Xモードで同133MHz、528MB/sec。最後に4Xモードで同266MHz、1GB/secである。また、AGPはメモリアクセスの方法として2つのタイプをサポートしている。
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つ目はDMA方式でデータを一旦メインメモリからグラフィックスアクセラレータのビデオメモリに転送し、描画処理を行なう方式。もう一つはExcute方式でグラフィックスアクセラレータが直接メインメモリからデータを読み込んで処理を行なうものである。
・AGPのメリット
AGPのメモリアクセスの1つでExcute方式の説明は上に書いたが、グラフィックスアクセラレータが直接メインメモリからデータを操作を出来るようになると、今まではグラフィックアクセラレータ上に搭載しなければならなかったビデオメモリをメインメモリに置く事ができ、テクスチャマッピングなど、多くのメモリを必要とするシステムも安価に作る事が出来る。
また、将来的には4Xモードに対応して1GB/secの転送レートで3D描画が出来る様になる。
・AGPの問題点
AGPの2Xモードは133MHzはベースクロック66MHzの立ち上がりエッジと降下エッジの両方を使ってデータを送る。そのため同期が取りにくく、タイミングのマージンが少ないので技術的にチップのデザインが難しい。
AGPは本当に最近実用化されたばかりの規格なので、色々と問題もあるようだが、将来的にはすべてのグラフィックチップがAGPに代わっていくのは間違いない。AGPの登場で3Dグラフィックの進化に拍車がかかりはじめた。
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