Реферат: Шины

  диапазон пропускных способностей (с использованием пакетного режима):

  132 МВ/сек при 32-bit/33MHz;

  264 MB/сек при 32-bit/66MHz;

  264 MB/сек при 64-bit/33MHz;

  528 МВ/сек при 64-bit/66MHz.

При этом для работы шины на частоте 66MHz необходимо, чтобы все периферийные

устройстваработали на этой частоте.

  Полная поддержка multiply bus master (например, несколько контроллеров жестких

  дисков могут одновременно работатьна шине).

  Поддержка write-back и write-through кэша.

  Автоматическое конфигурирование карт расширения привключении питания.

  Спецификация шины позволяет комбинировать до восьмифункций на одной карте

  (например, видео + звук и т.д.).

  Шина позволяет устанавливать до 4 слотов расширения,однако возможно

  использование моста PCI-PCI для увеличения количества карт расширения.

  PCI-устройства оборудованы таймером, который используется для определения

  максимального промежутка времени, в течениикоторого устройство может занимать

  шину.

При разработке шины в ее архитектуру были заложены передовые технические

решения, позволяющиеповысить пропускную способность.

Шина поддерживает метод передачи данных, называемый "linear burst" (метод

линейных пакетов). Этотметод предполагает, что пакет информации считывается (или

записывается) "одним куском", то есть адрес автоматически увеличивается

дляследующего байта. Естественным образом при этом увеличивается скорость

передачи собственно данных за счет уменьшения числа передаваемых адресов.

Шина PCI является той черепахой, на которой стоят слоны, поддерживающие "Землю"

-архитектуру Microsoft/Intel Plug and Play (PnP) PC architecture. Спецификация

шины PCI определяет три типа ресурсов: два обычных (диапазон памяти и

диапазонввода/вывода, как их называет компания Microsoft) и configuration space

- "конфигурационное пространство".

Конфигурационное пространство состоит из трех регионов:

  заголовка, независимого от устройства (device-independent header region);

  региона, определяемого типом устройства (header-typeregion);

  региона, определяемого пользователем (user-definedregion).

В заголовке содержится информация о производителе и типе устройства - поле Class

Code(сетевой адаптер, контроллер диска, мультимедиа и т.д.) и прочая служебная

информация.

Следующий регион содержит регистры диапазонов памяти и ввода/вывода, которые

позволяют динамически выделять устройству областьсистемной памяти и адресного

пространства. В зависимости от реализации системы конфигурация устройств

производится либо BIOS (при выполнении POST - power-onself test), либо

программно. Базовый регистр expansion ROM аналогично позволяет отображать ROM

устройства в системную память. Поле CIS (Card Information Structure) pointer

используется картами cardbus (PCMCIA R3.0). С Subsystemvendor/Subsystem ID все

понятно, а последние 4 байта региона используются для определения прерывания и

времени запроса/владения.

Рисунок 4. Конфигурационное пространство.

Accelerated Graphic Port

Все хорошее когда-нибудь кончается. Обидно - но истинно. Сколько писали про то,

что шина PCI наконец-то устранила "узкоеместо" РС - обмен с видеокартами - но не

тут-то было! Прогресс, как известно, не стоит на месте. Появление разных там 3D

ускорителей привело ктому, что ребром встал вопрос: что делать? Либо увеличивать

количество дорогой памяти непосредственно на видеокарте, либо хранить часть

информации в дешевойсистемной памяти, но при этом каким-нибудь образом

организовать к ней быстрый доступ.

Как это практически всегда бывает в компьютерной индустрии, вопрос решен не

был.Казалось бы, вот вам простейшее решение: переходите на 66-мегагерцовую

64-разрядную шину PCI с огромной пропускной способностью, так нет же. Intel

набазе того же стандарта PCI R2.1 разрабатывает новую шину - AGP (R1.0, затем

2.0), которая отличается от своего "родителя" в следующем:

1. шина способна передавать два блока данных за один 66 MHz цикл (AGP 2x);

2. устранена мультиплексированность линий адреса и данных (напомню, что в PCI

для удешевления конструкции адрес и данные передавались поодним и тем же

линиям);

3. дальнейшая конвейеризация операций чтения/записи, по мнению разработчиков,

позволяет устранить влияние задержек в модулях памяти наскорость выполнения этих

операций.

В результате пропускная способность шины была оценена в 500 МВ/сек, и

предназначалась онадля того, чтобы видеокарты хранили текстуры в системной

памяти, соответственно имели меньше памяти на плате, и, соответственно,

дешевели.

Парадокс в том, что видеокарты все-таки предпочитают иметь БОЛЬШЕ памяти, и

ПОЧТИ НИКТО не хранит текстуры в системной памяти,поскольку текстур такого

объема пока (подчеркиваю - пока) практически нет. При этом в силу удешевления

памяти вообще, карты особенно и не дорожают. Однакопрактически все считают, что

будущее - за AGP, а бурное развитие мультимедиа-приложений (в особенности - игр)

может скоро привести к тому, чтотекстуры перестанут влезать и в системную

память. Поэтому имеет смысл, особо не вдаваясь в технические подробности,

рассказать, как же это все работает.

Итак, начнем с начала, то есть с AGP 1.0. Шина имеет два основных режима работы:

Execute и DMA. В режиме DMA основной памятьюявляется память карты. Текстуры

хранятся в системной памяти, но перед использованием (тот самый execute)

копируются в локальную память карты. Такимобразом, AGP действует в качестве

"тыловой структуры", обеспечивающей своевременную "доставку патронов" (текстур)

на передний край (влокальную память). Обмен ведется большими последовательными

пакетами.

В режиме Execute локальная и системная память для видеокарты логически

равноправны.Текстуры не копируются в локальную память, а выбираются

непосредственно из системной. Таким образом, приходится выбирать из памяти

относительно малыеслучайно расположенные куски. Поскольку системная память

выделяется динамически, блоками по 4К, в этом режиме для обеспечения

приемлемогобыстродействия необходимо предусмотреть механизм, отображающий

последовательные адреса на реальные адреса 4-х килобайтных блоков в системной

памяти. Этанелегкая задача выполняется с использованием специальной таблицы

(Graphic Address Re-mapping Table или GART), расположенной в памяти.

При этом адреса, не попадающие в диапазон GART (GART range), не изменяются и

непосредственно отображаются на системную память илиобласть памяти устройства

(device specific range). На рисунке в качестве такой области показан локальный

фрейм-буфер карты (Local Frame Buffer или LFB).Точный вид и функционирование

GART не определены и зависят от управляющей логики карты.

Шина AGP полностью поддерживает операции шины PCI, поэтому AGP-траффик может

представлять из себя смесь чередующихся AGP и PCI операций

чтения/записи.Операции шины AGP являются раздельными (split). Это означает, что

запрос на проведение операции отделен от собственно пересылки данных.

Такой подход позволяет AGP-устройству генерировать очередь запросов, не

дожидаясь завершениятекущей операции, что также повышает быстродействие шины.

В 1998 году спецификация шины AGP получила дальнейшее развитие - вышел Revision

2.0. В результате использования новыхнизковольтных электрических спецификаций

появилась возможность осуществлять 4 транзакции (пересылки блока данных) за один

66-мегагерцовый такт (AGP 4x), чтоозначает пропускную способность шины в

1GB/сек! Единственное, чего не хватает для полного счастья, так это чтобы

устройство могло динамически переключаться междурежимами 1х, 2х и 4х, но с

другой стороны, это никому и не нужно.

Однако потребности и запросы в области обработки видеосигналов все возрастают, и

Intelготовит новуюспецификацию - AGP Pro (в настоящее время доступен Revision

0.9) - направленную на удовлетворение потребностей

высокопроизводительныхграфических станций. Новый стандарт не видоизменяет шину

AGP. Основное направление - увеличение энергоснабжения графических карт. С этой

целью вразъем AGP Pro добавлены новые линии питания.

Предполагается, что будет существовать два типа карт AGP Pro - High Power и Low

Power. Карты High Power могут потреблять от 50 до110W. Естественно, такие карты

нуждаются в хорошем охлаждении. С этой целью спецификация требует наличия двух

свободных слотов PCI с component side(стороны, на которой размещены основные

чипы) карты.

При этом данные слоты могут использоваться картой как дополнительные крепления,

дляподвода дополнительного питания и даже для обмена по шине PCI! При этом на

использование этих слотов накладываются лишь незначительные ограничения.

При использовании слотов для подвода дополнительного питания:

  Не использовать для питания линии V I/O;

  Не устанавливать линию M66EN (контакт 49В) в GND (чтовполне естественно, так

  как это переводит шину PCI в режим 33 MHz).

При использовании слота для обмена по шине:

  Подсистема PCI I/O должна разрабатываться под напряжение 3.3V c возможностью

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8