AGP の仕組み

 ポイントしてクリックすると、ドラッグしてドロップします。ファイルは別のウィンドウで開いたり閉じたりします。映画が再生され、ポップアップが表示され、ビデオ ゲームが画面いっぱいに表示され、 3D グラフィックスの世界に浸ることができます。これは私たちがコンピューター上で見慣れているものです。

すべては 1973 年に始まり、ゼロックスがグラフィカル ユーザー インターフェイスを使用した最初のコンピューターである Alto を完成させました。このイノベーションは、人々のコンピュータでの作業方法を永遠に変えました。

現在、アニメーションの作成からワードプロセッサや電子メールなどの単純なタスクに至るまで、コンピューティングのあらゆる側面で、ユーザーにとってより直観的な作業環境を作り出すために、多くのグラフィックが使用されています。これらのグラフィックスをサポートするハードウェアはグラフィックス カードと呼ばれます。このカードをコンピュータに接続する方法は、コンピュータのグラフィックス レンダリング能力の鍵となります。この記事では、AGP ( Accelerated Graphics Port)について学習します。 AGP を使用すると、コンピュータがグラフィックス カードと通信するための専用の方法を使用できるようになり、コンピュータのグラフィックスの外観と速度の両方が向上します。

PCIバスから降りる

AGP の仕組み

1996 年、Intel は、コンピューティングのあらゆる側面で普及しつつあるストリーミング ビデオとリアルタイム レンダリングの 3D グラフィックスを配信するためのより効率的な方法として AGP を導入しました。以前は、標準的な配信方法は Peripheral Component Interconnect ( PCI ) バスでした。 PCI バスは、グラフィックス カードから中央処理装置 ( CPU ) に情報を送信するために使用されるパスです。バスを使用すると、さまざまなソースからの情報の複数のパケットが 1 つのパスを同時に通過できます。グラフィックス カードからの情報は、PCI に接続されたデバイスからの他の情報とともにバスを介して送信されます。すべての情報が CPU に到着すると、CPU との時間を取得するために列に並んで待機する必要があります。

このシステムは長年にわたってうまく機能していましたが、最終的には PCI バスが少し長くなってしまいました。インターネットとほとんどのソフトウェアはますますグラフィック指向になり、グラフィック カードの要求は他のすべての PCI デバイスよりも優先される必要がありました。

AGP の仕組み

AGP は PCI バスの設計に基づいています。ただし、バスとは異なり、グラフィックス カードから CPU への専用のポイントツーポイント接続を提供します。 CPU とシステム メモリへの明確なパスを備えた AGP は、コンピュータが複雑なグラフィックをレンダリングするために必要な情報を取得するための、より高速かつ効率的な方法を提供します。次のセクションでは、これがどのように行われるかを見ていきます。

AGP グラフィックス レンダリング

AGP は、PCI が CPU にデータを転送する方法を改善するという考えに基づいて構築されています。インテルは、PCI 転送がシステム内でデータのボトルネックを引き起こしていたすべての領域に対処することでこれを達成しました。データのトラフィック渋滞を解消することで、AGP はマシンがグラフィックスをレンダリングできる速度を向上させ、同時にシステムのリソースをより効率的に使用して全体的な抵抗を軽減します。その方法は次のとおりです。

  • 専用ポート– グラフィックス カード以外に AGP に接続されているデバイスはありません。 CPU への専用パスを使用すると、グラフィックス カードは常に接続の最大容量で動作できます。
  • パイプライン– このデータ編成方法により、グラフィックス カードは 1 回のリクエストで複数のデータ パケットを受信して​​応答できます。これを簡略化した例を次に示します。AGP を使用すると、グラフィック カードは、特定の画像をレンダリングするために必要なすべての情報のリクエストを受信し、それを一度に送信できます。 PCI を使用すると、グラフィックス カードは画像の高さに関する情報を受信して​​待機し、次に画像の長さを取得し、待機してから画像の幅を取得し、待機してデータを結合します。それを送り出します。
  • サイドバンド アドレス指定– 手紙と同様、コンピューターのある部分から次の部分に送信されるすべてのリクエストと情報には、「宛先」と「差出人」を含むアドレスが必要です。 PCI の問題は、この「To」と「From」の情報が作業データとともに 1 つのパケットにまとめて送信されることです。これは、友人に手紙を送るときに封筒の中に住所カードを入れるのと同じです。郵便局は、手紙の送り先を知るために封筒を開けて住所を確認する必要があります。これには郵便局の時間がかかります。さらに、アドレス カード自体が封筒内でスペースを占めるため、友人に送るものの総量が減ります。サイドバンド アドレッシングを使用すると、AGP はアドレッシングのためだけにデータ パケットに 8 つの追加ラインを発行します。これにより、アドレスがいわばエンベロープの外側に配置され、情報の送受信に使用されるデータ パスの合計帯域幅が解放されます。さらに、アドレスを読み取るためにパケットを開くために以前に使用されていたシステム リソースの詰まりが解消されます。

PCI グラフィックス レンダリング: RAM の無駄遣い

AGP の仕組み

AGP が前任者を上回ったのは速度だけではありません。また、システム メモリをより効率的に使用することで、グラフィックスのレンダリング プロセスを合理化します。

コンピュータ上で表示される 3D グラフィックはすべて、テクスチャ マップによって構築されています。テクスチャ マップは包装紙のようなものです。コンピュータは、平面の 2D 画像を取得し、グラフィックス カードによって指示された一連のパラメータにそれをラップして、3D 画像の外観を作成します。これは、目に見えない箱を包装紙で包み、箱の大きさを示すことだと考えてください。テクスチャ マップの作成と保存は、グラフィックス カードとシステム全体の両方からメモリを消費する主な作業であるため、これを理解することが重要です。

PCI ベースのグラフィック カードでは、すべてのテクスチャ マップを 2 回保存する必要があります。まず、テクスチャ マップは、使用する必要があるまでハード ドライブからシステム メモリ ( RAM ) にロードされます。必要になると、メモリから取得され、CPU に送信されて処理されます。処理が完了すると、PCI バスを介してグラフィックス カードに送信され、カードの .html ファイルに再び保存されます。フレームバッファは、グラフィックス カードがレンダリング後の画像をストレージに保持する場所であり、必要になるたびに画像を更新できるようになります。システムとカードの間でのこのような保存と送信はすべて、コンピュータの全体的なパフォーマンスに非常に負担をかけます。

AGPメモリの改善

AGP の仕組み

AGP は、グラフィックス カードがオンザフライで使用する RAM をオペレーティング システムが指定できるようにすることで、テクスチャ マップを保存するプロセスを改善します。このタイプのメモリは、AGP メモリまたは非ローカル ビデオ メモリと呼ばれます。オペレーティング システムがテクスチャ マップを保存するために使用する、より豊富で高速な RAM を使用すると、グラフィックス カードのメモリに保存する必要があるマップの数が減ります。さらに、コンピュータが処理できるテクスチャ マップのサイズは、グラフィック カード上の RAM の量に制限されなくなりました。

AGP が RAM を節約するもう 1 つの方法は、テクスチャ マップを 1 回だけ保存することです。それはちょっとしたトリックでこれを実現します。この策略は、グラフィック アドレス リマッピング テーブル(GART) と呼ばれるチップセットの形をとっています。 GART は、AGP がグラフィックス カードのテクスチャ マップを保存するために借用するシステム メモリの一部を取得し、それを再アドレス指定します。 GART によって提供される新しいアドレスにより、CPU はテクスチャ マップがカードのフレームバッファに格納されていると認識します。 GART はマップの断片をシステム RAM 全体に配置している可能性があります。ただし、CPU が必要とする場合、テクスチャ マップに関する限り、あるべき場所にテクスチャ マップが配置されます。

AGP グラフィック カード

AGP および AGP グラフィックス カードは、現在、コンピュータでグラフィックスを処理するための標準です。すべてのハードウェアと同様に、テクノロジーと仕様は常に改善されています。 AGP の現在の規格と AGP グラフィックス カードの価格については、以下のリンクをクリックしてください。

仕様:

  • Intel: Accelerated Graphics Port Technical Information 優れたチュートリアルを含む、AGP 2.0 および 3.0 の設計情報、仕様、技術実装が大量に掲載されています。
  • nVidia : AGP 8X 新しい AGP バージョン 3.0 とその進化に関する大量の情報と仕様については、左側の列の [Technical Brief: AGP 8X] をクリックしてください。

価格:

  • 「コンピューター入門」 Shopper: グラフィックス カード