کامپيوترهاي پيشرفته قادر به انجام عمليات گرافيکي زيادي مي باشند. سيستم هاي عامل با رابط کاربر گرافيکي ، بازيهاي کامپيوتري ، انيمشن و طراحي سه بعدي و ... از جمله مواردي مي باشند که انجام آنها نيازمد وجود سيستمي با توان گرافيکي بالا مي باشد. در صورت استفاده کامپيوتر در مواردي نظير : تايپ ، صفحات گسترده ، کاربردهاي ساده تجاري و ... ، لزومي به داشتن سيستمي با توان گرافيکي بالا نخواهد بود.
کارت هاي گرافيک را مي توان با استفاده از يکي از روش هاي زير در کامپيوتر نصب کرد:
• OnBorad . تراشه گرافيک بر روي برد اصلي قرار دارد.
• PCI . کارت گرافيک در يکي از اسلات هاي PCI نصب مي گردد.
• AGP . کارت گرافيک در اسلاتي نصب خواهد شد که مخصوص کاربردهاي گرافيکي طراحي شده است .
به منظور ارسال تصاوير ويديوئي ، نمايش بازيهاي کامپيوتري ، به کارت هائي با بازدهي بمراتب بيشتر از PCI نياز است . در سال 1996 شرکت اينتل (AGP(Accelerator Graphics Port را که نسخه اصلاح شده اي از گذرگاه هاي PCI است ، عرضه نمود. هدف از طراحي تکنولوژي فوق،ارائه تصاوير ويدئويي و انجام عمليات گرافيکي با سرعت بالا است .شکل زير معماري بکارگرفته شده در يک سيستم پنتيوم سه را که از AGP استفاده مي کند ، نشان مي دهد.

کارت هاي گرافيک که قبل از ارائه تکنولوژي AGP توليد مي گرديدند، از يک گذرگاه براي ارتباط با پردازنده استفاده مي کردند. گذرگاه يک کانال ارتباطي و يا مسير بين عناصر سخت افزاري موجود در يک کامپيوتر است . تکنولوژي AGP مبتني بر تکنولوژي PCI است که به آن "گذرگاه AGP " نيز گفته مي شود ، تکنولوژي فوق به منزله يک گذرگاه سيستم نمي باشد و يک اتصال نقطه به نقطه (Point-to-Point) است . به عبارت ديگر در تکنولوژي فوق تنها دستگاهي که از طريق AGP به پردازنده و حافظه ، مرتبطه مي گردد ، کارت گرافيک است . در مسير مربوطه هيچگونه توقفي وجود نداشته و نمي توان ادعا نمود که AGP يک گذرگاه اشتراکي است.
تکنولوژي AGP نسبت به PCI داراي ويژگي هاي زير است :
? کارائي سريعتر
? دستيابي مستقيم به حافظه
شکل زير يک کارت گرافيک AGP را نشان مي دهد.

AGP به منظور افزايش کارآيي خود از چندين روش استفاده مي نمايد :
• AGP يک گذرگاه 32 بيتي با سرعت 66 مگاهرتز است . اين بدان معني است که در يک ثانيه مي توان 32 بيت داده را 66 ميليون مرتبه انتقال داد.
• بر روي گذرگاه AGP دستگاه ديگري وجود ندارد بنابراين کارت گرافيک اجباري به اشتراک گذرگاه نخواهد داشت . در چنين حالتي کارت گرافيک قادر به عمليات خود با حداکثر ظرفيت و پتانسيل خواهد بود.
• AGP از روش Pipelining براي افزايش سرعت استفاده مي نمايد. در روش فوق براي بازيابي داده از مدلي مشابه فرآيندهاي موجود در خط توليد استفاده مي گردد.کارت گرافيک در پاسخ به يک درخواست ( سيگنال ) ، چندين بلاک داده را دريافت خواهد کرد.
روش Pipelining مشابه سفارش غذا در يک رستوران است . فرض کنيد قصد سفارش غذاي مورد علاقه خود را در يک رستوران داشته باشيد .پس از آماده شدن، غذاي مورد نظر در اختيار گذاشته مي گردد در ادامه مجددا" غذاي بعدي مورد علاقه خود را سفارش و منتطر آماده شدن خواهيد ماند. در مدل فوق فرآيند تکراري : سفارش غذا(داده) و انتظار براي تامين خواسته به صورت تکراري انجام خواهد شد. مي توان روش ثبت سفارش خود را تغيير و در ابتدا تمامي خواسته هاي خود را مشخص کرد. بديهي است در چنين مواردي زمان انتظار بين سفارشات متعدد حذف خواهد گرديد. در تکنولوژي AGP از روشي مشابه براي بازيابي داده استفاده مي گردد.
يکي ديگر از علل افزايش کارائي تکنولوژي AGP ارتباط مستقيم آنها با حافظه است . ويژگي فوق از خصايص بسيار مهم AGP است . Texture Map مهمترين عنصر موجود در يک کارت گرافيک بوده و حجم بالائي از حافظه يک کارت گرافيک را اشغال مي نمايد. با توجه به اين که قيمت حافظه کارت هاي گرافيک بالا بوده و از لحاظ ظرفيت نيز داراي محدوديت هائي مي باشند ، ميزان و تعداد Textures استفاده شده در کارت هاي گرافيک اوليه محدود بوده است . در سيستم هاي مبتني بر AGP با استفاده از قابليت هاي حافظه سيستم، مي توان اطلاعات مورد نطر را در حافظه کارت گرافيک ذخيره نمود .
در يک سيستم مبتني بر PCI هر Texture Map دو مرتبه ذخيره مي گردد. در ابتدا از هارد به حافظه سيستم منتقل و در آنجا مستقر خواهد شد. زماني که مي بايست از داده فوق استفاده گردد، از طريق حافظه سيستم در اختيار پردازشگر گذاشته خواهد شد. در ادامه نتايج از طريق گذرگاه PCI براي کارت گرافيک ارسال مي گردند. در اين حالت اطلاعات مجددا" در FramBuffer کارت گرافيک ذخيره خواهند شد. در حقيقت هر Texture Map پس از پردازش دو مرتبه ذخيره مي گردد ( يکي توسط سيستم و ديگري توسط کارت گرافيک )

AGP صرفا" يک مرتبه Texture Map را ذخيره مي نمايد. امکان فوق با استفاده از يک بخش خاص با نام Graphics Address Remapping Table ) GART) موجود بر روي تراشه AGP ميسر مي گردد. GART ، بخشي از حافظه سيستم را به منظور نگهداري Texture maps استفاده مي نمايد. در چنين حالتي کارت گرافيک و پردازنده اين تصور را خواهند داشت که Texture در FramBuffer کارت گرافيک مي باشد.

همانگونه که مشاهده گرديد، در يک کارت فاقد تکنولوژي AGP هر texture دو مرتبه تکرار و پردازنده مجبور به انجام عملياتي اضافه است . اندازه و تعداد texture نيزمحدود به FrameBuffer است .تمام عوامل فوق در کارت هاي مبتني بر AGP بهبود يافته است و همين امر باعث افزايش کارآئي آنان شده است .

انواع AGP

سه نوع مشخصه متفاوت براي AGP وجود دارد :
? AGP 1.0
? AGP 2.0
? AGP Pro
AGP 2.0 که شامل AGP 1.0 نيز مي باشد از سه حالت (يک سرعته ، دو سرعته ، چهار سرعته) متفاوت براي عمليات استفاده مي نمايد.در سه حالت فوق از سرعت 66 مگا هرتز استفاده مي گردد ولي کارت هاي گرافيک 2x ، در هر سيکل دو مرتبه اطلاعات خود را ارسال و يک کارت گرافيک 4x در هر سيکل چهار مرتبه داده ها را ارسال مي نمايد.جدول زير ويژگي هر يک از حالات فوق را نشان مي دهد.

 

Mode	Approximate Clock Rate	Transfer Rate (MBps)
1x	66 MHz	266 MBps
2x	133 MHz	533 MBps
4x	266 MHz	1,066 MBps

AGP Pro بر اساس مدل AGP 2.0 ايجاد شده و از اسلات بزرگتري استفاده و داراي امکانات ويژه براي استفاده حرفه اي از کارت هاي گرافيک است . کامپيوترهاي که داراي اسلات از نوع AGP Pro و يا AGP 2.0 مي باشند قادر به استفاده از کارت هاي AGP 1.0 و AGP 2.0 مي باشند. اسلات AGP 1.0 با ساير مدل هاي فوق سازگار نخواهد بود.

شرکت اينتل قصد ارائه کارت جديد AGP8X را دارد.جدول زير مشخصات تکنولوژي فوق رانشان مي دهد.

Mode	Approximate Clock Rate	Transfer Rate (MBps)
8x	533 MHz	2,133 MBps

وضعيت گذرگاهها قبل از AGP

اولين گذرگاه کامپيوترهاي شخصي، هشت بيتي و با سرعت 4.77 مگاهرتز(ميليون سيکل در هر ثانيه ) بود. گذرگاه فوق قادر به ارسال هشت بيت داده در هر سيکل بود. در سال 1982 گذرگاه فوق تغيير و به صورت شانزده بيتي و با سرعت 8 مگاهرتز مطرح گرديد. گذرگاه فوق ISA نامگذاري گرديد. طراحي گذرگاه فوق بگونه اي بود که امکان ارسال داده را با سرعت 16 مگا بايت در هر ثانيه فراهم مي کرد. کارت هاي گرافيک اوليه از کارت هاي MonoChrome ( ارائه شده در سال 1980 ) تا کارت هاي SVGA ( ارائه شده در سال 1990) از يک اسلات ISA موجود بر روي برد اصلي استفاده مي کردند. به موازات افزايش رنگ و وضوح تصوير در نمايشگرها، کارت هاي گرافيک ISA کند شدند. گذرگاه هاي ISA قادر به تامين مناسب داده هاي گرافيکي براي پردازنده با سرعت مناسب نمي باشند.
در ادامه استاندارهاي ديگري در رابطه با گذرگاه ها مطرح گرديد . گذرگاه هاي EISA)Extendede Industry Standard Architecture ) (سي و دو بيتي و سرعت 8 مگا هرتز ) VL-BUS)Vesa Local Bus) نمونه هائي در اين زمينه مي باشند.در اين زمان استانداري براي ارائه SVGA با قابليت 16/8 ميليون رنگ و وضوح تصوير 768 * 1024 ارائه گرديد. کارت هاي فوق در يک اسلات خاص موجود بر روي برد اصلي نصب مي گرديدند. در چنين حالتي گذرگاه گرافيک به صورت يک "گذرگاه محلي" بوده و مستقيما" به پردازنده متصل مي گرديد و مي بايست در مجاورت پردازنده قرار مي گرفت . VL-BUS بصورت 32 بيتي بوده و با سرعتي معادل "گذرگاه محلي " فعاليت مي نمايد و تمايل به ارتباط مستقيم با پردازنده دارد. وضعيت فوق در مواردي که صرفا" يک دستگاه و يا حتي دو دستگاه استفاده مي گردد، مي تواند تحقق يابد ولي زماني که بيش از دو دستگاه به VL-BUS متصل گردد، کارآئي سيستم کاهش پيدا مي نمايد. بدين منظور VL-BUS صرفا" براي اتصال يک کارت گرافيک ( و يا دستگاهي که نيازمند سرعت بالا باشد ) استفاده مي گردد.
کارت هاي VL-BUS با سرعتي معادل کلاک پردازنده با پردازنده مرتبط خواهند شد. مثلا" اگر پردازنده داراي سرعتي معادل 100 مگاهرتز باشد، کارت گرافيک قادر به ارسال داده بصورت 32 بيت و با سرعت 100 ميليون مرتبه در ثانيه است . در رابطه با رويکرد فوق دو مسئله وجود دارد :
• توليدکنندگان کارتهاي گرافيک شاختي نسبت به سرعت سيستم کاربران ندارند
• ارتباط مستقيم با پردازنده، باعث کاهش کارآئي پردازنده مي گردد
در ادامه تکنولوژي PCI مطرح گرديد. PCI ترکيبي از تکنولوژي هاي ISA و VL-Bus است . در تکنولوژي فوق از ارتباط مستقيم دستگاه هاي نصب شده با حافظه استفاده مي گردد . براي ارتباط با پردازنده از يک " پل ارتباطي " استفاده شده است . در اين حالت سرعت و کارائي نسبت به VL-BUS افزايش يافته بدون اينکه مشکلاتي را از بعد کارآئي براي پردازنده بدنبال داشته باشد .
AGP داراي کارآئي بمراتب بالاتري نسبت به PCI است .AGP يک تکنولوژي گرافيکي است که همچنان توسط طراحان مربوطه در جهت تکامل و افزايش عملکرد گام بر مي دارد.