Зовнішні інтерфейси мпс.
Работа МПС характеризуется интенсивным обменом информацией между их основными частями: МП, ОП, УВВ и мультиси-стемными средствами. Связь МП с ОП, УВВ требует нескольких каналов передачи информации - интерфейсов. В зависимости от функционального назначения интерфейсные схемы делятся на несколько уровней (рис. 75).
Шинные интерфейсы 1 уровня обеспечивают обмен информацией между всеми (или основными) модулями микропроцессорной системы. Выбор большинства шин этого уровня определяется архитектурой микропроцессора, например интерфейс И-41(Multibus) используется для МПК серий К580, K1810, межмо-дульный параллельный интерфейс (МПИ) - для МПК серий К1801/1809, К1811, К581, K5S8 и др.
Очевидно, что при сопряжении МП с ОП практически не требуется никаких дополнительных средств, то для сопряжения МП с УВВ требуются специальные устройства, обеспечивающие передачу определенных наборов сигналов. Поэтому шины обмена информацией подключаются не непосредственно к УВВ, а через интерфейсные устройства, структура, принцип работы и техниче-ские характеристики которых в сильной степени зависят от со-вместимости сопрягаемых компонентов.
Интерфейс AGP предназначен для вывода информации на внешние устройства, в том числе отображения данных. Она содержит шину и устройство передачи информации (видеоускори-тель), образующие интерфейсную схему. В настоящее время наибольшее применение получил интерфейс AGP
В начале 1997 г. фирмой Intel был разработан новый стандарт для вывода графики, получивший название AGP (Accelerated Grafics Port). Здесь видеопамять располагается не на графическом адаптере, а в ОЗУ компьютера. В процессе обработки информации процессор автоматически выделяет необходимый объем памяти для вывода графики. Физически это будет реализовано в виде до-бавки для шины PCI и полностью прозрачно для нее.
AGP работает на частоте основной памяти (66 МГц) и в обычном режиме (x1), при котором данные передаются только по переднему фронту тактового сигнала, дает возможность достичь пиковой пропускной способности 266 Мбайт/с, а в режиме (x2), при котором данные передаются и по переднему, и по заднему фронту тактового сигнала, при этом пропускная способность достигает значения в 532 Мбайт/с.
AGP работает в двух режимах. Первый из них основан на традиционной модели DMA, а второй - на новой модели DIME. В зависимости от выбранного режима данные по-разному распреде-ляются между основной и локальной памятью, что, в свою оче-редь, влияет на качество отображаемой картинки и частоту смены кадров.
В режиме DMA для графики используется только локальная память видеоускорителя, а данные, расположенные вне ее, предва-рительно загружаются в локальную память и лишь затем обраба-тываются видеопроцессором. При этом AGP выполняет роль быстрой шины. В режиме DIME для построения изображения видеоускоритель использует локальную и системную память. При этом любая структура данных может располагаться как в локальной, так и в системной памяти. Данные не копируются предварительно из системной памяти в локальную, а интерпретируются «на месте».
Необходимо отметить одну важную особенностью AGP, ко-торая состоит в том, что память под текстуры выделяется опера-ционной системой по требованию исполняемой программы и оста-ется доступной для него. Поскольку текстура может занимать бо-лее одной страницы оперативной памяти (более 4 Кбайт), то в спе-цификацию AGP включена таблица переадресации графики, со-держимое которой должно быть согласовано с таблицами переадресации операционной системы. Таким образом, поддержка AGP не может ограничиваться драйвером производителя, здесь требуется поддержка на уровне операционной системы. Такая поддержка реализована, например, в версии Windows 98. Преимуществом при использовании AGP является следующее: - интерфейс реализован по принципу «соединение точка-точка», при котором отсутствуют проблемы с арбитражем шин, - в интерфейсе предусмотрены раздельные шины для пере-дачи команд и данных, повышающие пропускную способность ин-терфейса, - применение конвейеризации и технологии отложенного выполнения команд, позволяющие вплотную приблизиться к теоретическому скоростному пределу интерфейса. Принимая во внимание перечисленные преимущества ин-терфейса AGP разработано большое количество видеоускорите-лей, совместимых со спецификацией AGP, среди которых можно отметить Asus 3DexPlorer 3000, ATI Xpert@Work, Diamond Vi-per330, Matrox Millenium II, STB Velocity 128 и др.
В заключение необходимо отметить, что единого подхода по оценке быстродействия пока нет. Связано это с тем, что, во-первых, разные видеоускорители на аппаратном уровне реализуют очень разные наборы функций, а, во-вторых, различные видеопрограммы используют существенно разные функции. Большое разнообразие функций является единственной главной причиной, не позволяющей однозначно определить быстродействие. Однако проведенные приближенные оценки показывают, что для большинства программ трехмерной графики быстродействие микро-процессорных систем вывода видеоинформации с использованием видеоускорителей, использующих шину PCI, и систем с использо-вание интерфейса AGP приблизительно одинаково.