Как вы понимаете, внезапной замены шины PCI и других интерфейсов шиной PCI Express не произойдет. При проектировании систем разработчики будут использовать интерфейсы PCI, AGP и шины других архитектур еще в течение нескольких лет. Точно так же, как это было с шинами PCI и ISA/AT-Bus, пройдет немало времени, прежде чем шины новых конструкций появятся на системных платах. Тем не менее вскоре произойдет постепенное уменьшение количества разъемов PCI и соответствующее увеличение числа соединений PCI Express. Через некоторое время PCI Express станет самым распространенным универсальным межкомпонентным соединением ввода-вывода. Возможно, процесс перехода к интерфейсу PCI Express будет подобен переходу от шины ISA/AT-Bus к интерфейсу PCI, происходившему в 1990-х годах.

Следует заметить, что информация, относящаяся к PCI Express, была включена в эту книгу задолго до фактического появления новой шины в персональных компьютерах. Другими словами, вам следует набраться терпения, поскольку шина PCI Express находится на ранних стадиях проектирования и до ее появления на системных платах пройдет еще немало времени. По оценкам группы PCI-SIG, первые настольные персональные компьютеры, использующие интерфейс PCI Express, появятся только в середине 2004 года. К концу 2004 года шиной PCI Express будут оснащены портативные устройства, а также серверы и рабочие станции низшего класса. В более производительных серверах и рабочих станциях эта шина начнет использоваться примерно с начала 2005 года. Указанные даты являются, конечно, только предположением, поэтому они могут корректироваться в соответствии с темпами промышленного роста.

Для получения подробной информации о разработке интерфейса PCI Express следует обратиться на Web-узел группы PCI-SIG (http: www.pcisig.org).

Ускоренный графический порт (AGP)

Для повышения эффективности работы с видео и графикой Intel разработала новую шину - ускоренный графический порт (Accelerated Graphics Port - AGP). AGP похожа на PCI, но содержит ряд добавлений и расширений. И физически, и электрически, и логически она не зависит от PCI. Например, разъем AGP подобен разъему PCI, но имеет контакты для дополнительных сигналов и другую разводку контактов. В отличие от PCI, которая является настоящей шиной с несколькими разъемами, AGP - высокоэффективное соединение, разработанное специально для видеоадаптера, причем в системе для одного видеоадаптера допускается только один разъем AGP. Спецификация AGP 1.0 была впервые реализована компанией Intel в июле 1996 года. В соответствии с этой спецификацией использовалась тактовая частота 66 МГц и режим 1х или 2х с уровнем напряжения 3,3 В. Версия AGP 2.0 была выпущена в мае 1998 года, в ней был добавлен режим 4х, а также понижено рабочее напряжение до 1,5 В.

В новой спецификации AGP Pro определен довольно длинный разъем с дополнительными контактами на каждом конце для подвода напряжения питания к платам AGP, которые потребляют больше 25 Вт (максимальная мощность - 110 Вт). Платы AGP Pro могут использоваться для высококачественных графических рабочих станций. Разъемы AGP Pro обратно совместимы, т. е. к ним можно подключать стандартные платы AGP. Так как разъем AGP Pro длиннее AGP 1х/2х, существует вероятность неправильной установки платы AGP 1х/2х, что может привести к ее повреждению. Для того чтобы этого избежать, расширение AGP Pro, расположенное в задней части разъема, иногда закрывается специальной крышкой. Перед установкой платы AGP Pro эту крышку следует удалить.

Разъем AGP 4x-

Секция AGP Pro-only разъема AGP Pro

iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii

iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii

lllllllllllllllllllllllllllllllll

lllllllllllllllllllllllllllllllll

-Разъем AGP 1x/2x

- Г

ff

Секция AGP 4x-only разъемов

AGP 4x/AGP Pro

Механизм фиксации платы

разъема AGP 4x

Разъем AGP Pro

-Секция AGP 4x-only разъемов

AGP 4x/AGP Pro

Рис. 4.43. Стандартные разъемы AGP 1x/2x, AGP 4x и AGP Pro в сравнении друг с другом. В разъемы AGP 4x и AGP Pro могут быть также установлены платы AGP 1x, 2x и 4x

Внимание!

В некоторых AGP 4x-совместимых системных платах могут использоваться только платы AGP 4xс рабочим напряжением 1,5 В. Поэтому перед приобретением платы AGP убедитесь в ее совместимости с существующей системной платой. Кроме того, в отдельных AGP 4x-совмести-мых разъемах используется механизм фиксации платы, показанный на рис. 4.63. В разъемах AGP 1x/2x существует явно выраженный делитель, отсутствующий в более новом разъеме AGP 4х.

Стандартные разъемы AGP 1x/2x, AGP 4x и AGP Pro показаны на рис. 4.43.

Последней редакцией спецификации AGP для персональных компьютеров является версия AGP 8x, получившая название AGP 3.0. В соответствии со спецификацией AGP 8x скорость передачи данных равна 2 133 Мбайт/с, что вдвое превышает параметры интерфейса AGP 4x. Стандарт AGP 8x был предварительно анонсирован в ноябре 2000 года; в настоящее время проходит его публичное рецензирование, а в начале 2003 года начнется, вероятно, официальное внедрение этой шины. AGP 8x будет интегрироваться в наборы микросхем системной логики и видеоадаптеры начиная с первых месяцев 2003 года.

AGP - быстродействующее соединение, работающее на основной частоте 66 МГц (фактически - 66,66 МГц), которая вдвое выше, чем у PCI. В основном режиме AGP, называемом 1х, выполняется одиночная передача за каждый цикл. Поскольку ширина шины AGP равна 32 бит (4 байт), при 66 млн тактов в секунду по ней можно передавать данные со скоростью приблизительно 266 млн байт в секунду! В первоначальной спецификации AGP также определен режим 2х, при котором в каждом цикле осуществляются две передачи, что соответствует скорости 533 Мбайт/с. В настоящее время практически все современные системные платы поддерживают этот режим.

Спецификация AGP 2.0 поддерживает 4-кратный режим передачи данных, т. е. передача данных осуществляется четыре раза в течение одного такта. При этом скорость передачи данных достигает 1 066 Мбайт/с. Большинство современных плат AGP поддерживают, как минимум, стандарт 4х. В табл. 4.25 приведены тактовые частоты скорости передачи данных для различных режимов AGP.

Поскольку шина AGP независима от PCI, при использовании видеоадаптера AGP можно освободить шину PCI для выполнения традиционных функций ввода-вывода, например для контроллеров IDE/ATA, SCSI или USB, звуковых плат и пр.

Помимо повышения эффективности работы видеоадаптера, AGP позволяет получать быстрый доступ непосредственно к системной оперативной памяти. Благодаря этому видеоадаптер AGP может использовать оперативную память, что уменьшает потребность в видеопамяти. Это особенно важно при работе с трехмерными видеоприложениями, интенсивно использующими большие объемы памяти.

Системные ресурсы

Системными ресурсами называются коммуникационные каналы, адреса и сигналы, используемые узлами компьютера для обмена данными с помощью шин. Обычно под системными ресурсами подразумевают:

адреса памяти;

каналы запросов прерываний (IRQ); каналы прямого доступа к памяти (DMA); адреса портов ввода-вывода.

В приведенном списке системные ресурсы размещены в порядке уменьшения вероятности возникновения из-за них конфликтных ситуаций в компьютере. Наиболее распространенные проблемы связаны с ресурсами памяти, иногда разобраться в них и устранить причины их возникновения довольно сложно. Более подробно эти проблемы рассматриваются в главе 6, "Оперативная память". В данной главе речь идет о других видах перечисленных выше ресурсов. Так, возникает значительно больше конфликтов, связанных с ресурсами IRQ, чем с ресурсами DMA, поскольку прерывания запрашиваются чаще. Практически во всех платах используются каналы IRQ. Каналы DMA применяются реже, поэтому обычно их более чем достаточно. Порты ввода-вывода используются во всех подключенных к шине устройствах, но 64 Кбайт памяти, отведенной под порты, обычно хватает, чтобы избежать конфликтных ситуаций. Общим для всех видов ресурсов является то, что любая установленная в компьютере плата (или устройство) должна использовать уникальный системный ресурс, иначе отдельные компоненты компьютера не смогут разделить ресурсы между собой и произойдет конфликт.

Все эти ресурсы необходимы для различных компонентов компьютера. Платы адаптеров используют ресурсы для взаимодействия со всей системой и для выполнения своих