什么是AGP加速图形端口

加速图形端口 （AGP）是一种并行扩展卡标准，用于连接 显卡 到计算机系统并加速3D 计算机图形 。它最初是为了取代PCI类型的显卡连接器而设计的。点对点通道用于高速输出视频。图形卡通过此连接与计算机的主板连接。它使机器在更好地利用系统资源的同时更快地生成可视化效果。AGP主要用于传输比标准PC上可行的更流畅的3D图像。

与PCI相比，AGP提供了更快的连接速度和吞吐量。AGP的主要用途是3D图形、高清游戏以及工程和建筑图形。可以使用每个图形卡内置的处理器创建高分辨率的视频图像。视频卡与计算机的处理器和内存之间的连接通常使用此端口。由于这种连接，它们可以以更快的加载时间和更好的图形效果玩视频游戏。帮助计算机创建视频图像的显卡被称为视频卡，并且它连接到计算机上。由于这些卡可以产生这样的图像，因此它们在玩家经常进行复杂图形游戏的游戏中使用。

AGP的历史

在1996年，Intel创建了AGP，它首次出现在Socket 7 Intel P5 Pentium和Slot 1 P6 Pentium II处理器中。早期的AGP板卡仅仅是基于PCI的图形处理器通过桥接连接而成的。除了比PCI具有更高的66MHz总线频率和四倍的带宽之外，桥接并没有对卡片利用新总线的能力有所帮助。据称，PCI是AGP开发的基础。

早期的AGP芯片组采用了绕过PCI直接与AGP连接的处理器设计。因此，这些卡片只是在新的传输接口上获得了一些好处。关键的升级是使用了66MHz的传输时钟，通过将数据传输通过PCI进行倍增和改进传输选择性。AGPgart组件模块最初在1999年在Linux中执行，实现了AGP增强的快速数据传输。

AGP的工作原理

与共享内存设计的PCIe技术不同，AGP使用了专用的内存总线进行图形硬件传输。AGP使用特定的信号传输方式，可以在相同的时钟速度下将数据传输量提高一倍。因此，总线在时钟上升沿（由“0”到“1”的变化信号表示）和时钟下降沿（由“0”变化信号表示）发送数据。与标准的PCI相反，它在每个周期上通过独立的变化信号传输数据。

在过去，Intel提供了AGP硬件接口，用于将图形卡（显示适配器）连接到计算机。AGP于1997年推出，并在2000年代后期被PCI Express取代。它通过一个单一的主板插槽直接连接了卡和内存。AGP被创造出来作为PCI的一种更快的替代方案，为另一个外设释放了一个PCI插槽。

• 初始的AGP标准AGP 1x提供了264 MB/sec的数据传输速率。随后通过AGP 2x，4x和8x分别提高到528 MB/sec，1 GB/sec和2 GB/sec。
• 靠近PCI插槽的地方，棕色的AGP插槽位于大约一英寸后面。主板上只有一个可用于图形卡的AGP插槽。
• PCI Express（PCIe）是一个16通道总线，取代了32位的AGP总线。在一段时间内，图形卡是主板上唯一可用的PCIe插槽。后来，主板上有很多PCIe插槽可用。

提示

由于受限的或不存在的驱动程序支持，不是所有操作系统都能处理AGP。例如，Windows 95不支持AGP。

AGP插槽的特点

与PCI相比，AGP的特点增强了其性能。这些特性与AGP自创建以来所做的改进相比，几乎可以忽略。这些改进包括

流水线处理：

AGP插槽在计算机体系结构中具有流水线处理的能力，使其能够同时接收和处理多条指令。PCI没有这个功能，因为它只能接受（或执行）一条指令。由于这个特性，数据传输得到了改进。

边带寻址：

此AGP插槽特性在数据包本身中包含了一些额外的数据。简单来说，这些额外的信息为数据的使用和位置提供了系统概述。这需要时间，因为此特性需要包含在POTS中。

纹理映射存储：

得益于这种AGP功能，纹理映射可以存储在系统内存中。由于存储仅在图形卡上可用，因此在PCI中不存在此功能。由于系统内存具有庞大的存储容量和快速处理能力，因此实现了高性能。

AGP内存改进

AGP内存或非本地视频内存就是这种类型的内存的名称。AGP动态分配RAM供图形卡使用的能力增强了存储纹理映射的过程。使用操作系统更快且更丰富的RAM来存储纹理映射可以减少需要保存在图形卡内存中的纹理映射数量。计算机可以处理的纹理映射大小也不再受限于图形卡的内存容量。

AGP还通过只保存一次纹理映射来减少RAM的使用。它通过一些欺骗手段来实现这一点。图形地址重新映射表芯片组（GART）作为此技巧的工具。AGP用于为显卡保留纹理映射的系统内存部分被GART重新寻址。由于GART提供的新地址，CPU认为纹理映射保存在显卡的帧缓冲区中。由于GART的存在，纹理映射可能分散在系统内存中，但当CPU需要时，它会出现在它应该出现的地方。

AGP的特点：

• 它具有异常速度和良好的质量表现。
• 计算机的主内存直接可访问。
• 它与CPU互连，并以处理器总线速度运行。
• 它更快地处理发送给显卡的视频信息。
• 3D图像存储在主内存中。
• 它提供流水线和侧带寻址作为显卡直接访问存储在系统内存中的纹理映射的两种方式。
• 端口的棕色使其易于辨认。

AGP的应用：

• 它使得可以创建全新类别的PC程序，包括3D CAD/CAM、数据可视化和3D用户界面。
• 纹理的直接内存执行：纹理映射直接从系统内存获取，而不是预先加载到显卡的内存中再进行访问。它通过使纹理保留在系统内存中，使得图形硬件可以立即使用它，从而避免了不必要的工作量。
• 创建3D图像：CPU需要执行复杂的3D计算。图形控制器处理位图和纹理数据。控制器经常通过从七个或八个单独的纹理中读取分量来在屏幕上创建单个像素。在进行这个计算之前，像素需要保存在内存缓冲区中。这些纹理占用了很多内存，无法保存在显卡的缓冲区中。在使用APG时，它们保存在主系统内存中。

什么是AGP Pro？

AGP Pro于1998年推出，作为强大工作站的AGP接口扩展规范。它包括一个更大的槽口和额外的电压引脚，用于具有高功率要求的3D显卡。由于AGP Pro总线规范，图形设备和内存直接连接。AGP Pro与AGP总线的早期版本向后兼容。

AGP Pro槽口可以为高端工作站显卡提供更大的功率。除了向显卡提供更多功率外，AGP Pro还提供了扩展的连接器、热量封装、修订后的机械标准和I/O支架。AGP Pro槽口比普通AGP槽口略长。

AGP Pro是一种物理规范，旨在满足高级图形卡制造商的需求，这些制造商目前受到AGP卡最大电源需求的限制（约25W）。AGP Pro使用稍长一点的AGP插槽，可以容纳当前的AGP卡，并设计成适应最高100W的卡。

AGP的不同版本

AGP 1.0

它的时钟速度为66 MHz，速度是普通速度的两倍。AGP 1.0的传输速率约为266MB/s到533 MB/s。

AGP 2.0

它的时钟速度为66 MHz，速度是普通速度的四倍。AGP 2.0的传输速率约为1066MB/s。

AGP 3.0

它的时钟速度为66 MHz，速度是普通速度的八倍。AGP 3.0的传输速率约为2133 MB/s。

AGP和PCI的区别

• AGP的时钟速度为66 MHz，PCI的时钟速度为33MHz。
• AGP没有本地内存，从系统内存直接访问视频。相比之下，PCI有自己的本地内存，从卡的内存中访问视频。
• AGP同时获取数据，因此速度更快更流畅，而PCI以组的形式接收数据，所以相对较慢。
• AGP是一个端口，而PCI是一个总线。
• AGP的数据传输速率约为2133MB/s，而PCI的速度为132MB/s。
• 在访问内存时，AGP会对数据进行多次请求，而PCI在接收到先前请求的数据之前不会发出任何数据请求。
• AGP具有流水线结构，而PCI没有任何流水线结构。

AGP相对于PCI的优势

AGP提供了与CPU和主内存的直接通信，有助于快速渲染图形。PCI相对较慢，因此设计了AGP来替代PCI（外围组件互连）。

AGP的优点

• 可以使用各种尺寸、细节水平和逼真度的纹理图。
• 当不再需要在局部视频内存中预取和缓存纹理时，3D应用程序将更快地运行，每秒帧数多达12.6倍。
• AGP通过减少对视频RAM的需求，帮助OEM在新PC设计中控制成本。
• 视频流量将顺畅地通过AGP总线传输到用户的屏幕上。
• 通过将图形和视频流量从PCI总线中移除，系统的运行更加稳定。