3.1. Інтерфейс

Перша перешкода до підвищення швидкодії відеосистеми - це інтерфейс передачі даних, до якого підключений відеоадаптер. Як би не був швидкий процесор відеоадаптера, велика частина його можливостей залишиться незадіяною, якщо не будуть забезпечені відповідні канали обміну інформацією між ним, центральним процесором, оперативною пам'яттю комп'ютера і додатковими відеопристроями. Основним каналом передачі даних є, звичайно, інтерфейсна шина материнської плати, через яку забезпечується обмін даними з центральним процесором і оперативною пам'яттю. Найпершою шиною використалася в IBM PC була XT-Bus, вона мала розрядність 8 біт даних і 20 біт адреси і працювала на частоті 4,77 МГц. Далі з'явилася шина ISA (Industry Standart Architecture - архітектура промислового стандарту), відповідно вона мала розрядність 16/24 біт і працювала на частоті 8 Мгц. Пікова пропускна спроможність складала трохи більше 5,5 МІБ / с. Цього більш ніж вистачало для відображення текстової інформації і ігор з шестнадцатіцветной графікою.

Подальшим ривком з'явилася поява шини MCA (Micro Channel Architecture) в новій серії комп'ютерів PS / 2 фірми IBM. Вона вже мала розрядність 32/32 біт і пікову пропускну здатність 40 МІБ / с. Але та обставина, що архітектура MCI була закритою (власністю IBM), спонукало інших виробників шукати інші шляхи збільшення пропускної спроможності основного каналу доступу до відеоадаптера.

З появою процесорів серії 486, було запропоновано використовувати для підключення периферійних пристроїв локальну шину самого процесора, в результаті народилася VLB (VESA Local Bus - локальна шина стандарту VESA). Працюючи на зовнішній тактовій частоті процесора, яка складала від 25 МГц до 50 МГц і маючи розрядність 32 біт, шина VLB забезпечувала пікову пропускну спроможність близько 130 МІБ / с. Цього вже було більш ніж достатньо для всіх існували додатків, крім цього можливість використання її не тільки для відеоадаптерів, наявність трьох слотів підключення та забезпечення зворотної сумісності з ISA (VLB являє собою просто ще один 116 контактний роз'єм за слотом ISA) гарантували їй достатньо довге життя і підтримку багатьма виробниками чіпсетів для материнських плат і периферійних пристроїв, навіть незважаючи на те, що при частотах 40 МГц і 50 МГц забезпечити роботу навіть двох пристроїв підключених до неї представлялося проблематичним через надмірно високого навантаження на каскади центрального процесора (адже більшість керуючих ланцюгів йшло з VLB на процесор безпосередньо, без усякої буферизації).

І все-таки, з урахуванням того, що не тільки відеоадаптер став вимагати високу швидкість обміну інформацією, і явною неможливості підключення до VLB всіх пристроїв (і необхідністю наявності міжплатформову рішення, не обмежується тільки PC), була розроблена шина PCI (Periferal Component Interconnect - об'єднання зовнішніх компонентів) з'явилася, в першу чергу, на материнських платах для процесорів Pentium. З точки зору продуктивності на платформі PC все залишилося як і раніше - при тактовій частоті шини 33 МГц і розрядності 32/32 біт вона забезпечувала пікову пропускну спроможність 133 МІБ / с - стільки ж, скільки і VLB. Однак вона була зручніше і, врешті-решт, витіснила шину VLB і на материнських платах для процесорів класу 486.

З появою процесорів Pentium II і серйозною заявкою PC на приналежність до ринку високопродуктивних робочих станцій, а також з появою 3D-ігор зі складною графікою стало ясно, що пропускної здатності PCI в тому вигляді, в якому вона існувала на платформі PC (зазвичай частота 33 МГц і розрядність 32 біт), скоро не вистачить на задоволення запитів системи. Тому фірма Intel вирішила зробити окрему шину для графічної підсистеми, кілька модернізувала шину PCI, забезпечила нової получившейся шині окремий доступ до пам'яті з підтримкою деяких специфічних запитів відеоадаптерів і назвала це AGP (Accelerated Graphics Port - прискорений графічний порт). Розрядність шини AGP становить 32 біт, робоча частота 66 МГц. Перша версія роз'єму підтримувала режими передачі даних 1x і 2x, друга - 4x, третя - 8x. У цих режимах за один такт передаються відповідно одне, два, чотири або вісім 32-розрядних слів. Версії AGP не завжди були сумісні між собою в зв'язку з використанням різних напруг живлення в різних версіях. Для запобігання пошкодження обладнання використовувався ключ в роз'ємі. Пікова пропускна спроможність в режимі 1x - 266 МІБ / с. Випуск відеоадаптерів на базі шин PCI і AGP на даний момент мізерно малий, так як шина AGP перестала задовольняти сучасним вимогам для потужності нових ПК, і, крім того, не може забезпечити необхідну потужність харчування. Для вирішення цих проблем створено розширення шини PCI - PCI Express версій 1.0, 1.1 і 2.0. Це послідовний, на відміну від AGP, інтерфейс, його пропускна здатність може досягати декількох десятків ГБ / с. На даний момент стався практично повна відмова від шини AGP на користь PCI Express. Проте варто відзначити, що деякі виробники досі пропонують досить сучасні по своїй конструкції відеоплати з інтерфейсами PCI і AGP - у багатьох випадках це досить простий шлях різко підвищити продуктивність морально застарілого ПК в деяких графічних завданнях.