محتويات الدرس:

 

• مقدمة

• نبذة عن تطور منفذ الرسومات المتسارع

• طريقة عمل منفذ الرسومات المتسارع

مقدمة :

حتى تعمل الرسوميات بشكل جيد على جهازك، فإنك بحاجة إلى بطاقة رسوميات و هذه البطاقة يمكن أن تكون متصلة بحاسوبك بإحدى الطرق التالية:

• مدمجة مع اللوحة : حيث تكون بطاقة الرسوميات و الذاكرة مصنعة و مدمجة مع اللوحة الأم للحاسب مباشرة.

• ناقل التوزيع المحلي (PCI ): حيث يتم تثبيت بطاقة الرسوميات على الـ PCI .

• منفذ الرسومات المتسارع (AGP): حيث يتم تنصيب بطاقة الرسوميات على على منفذ خاص بالرسوميات فقط و هو محور حديثنا في هذا الدرس.

لقد تم تطوير منفذ الرسوميات المتساع بواسطة "انتل" لرفع كفاءة و سرعة معدات الرسوميات المتصلة بجهاز الحاسوب.
سنحاول في هذا الدرس أن نتعرف على تاريخ تطور هذا المنفذ و طريقة عمله كما أننا سنتناول القليل عن المستقبل الذي ينتظر هذا المنفذ .

نبذة عن تطور منفذ الرسومات المتسارع(AGP) :

ذكرنا أن هناك ثلاث طرق حالياً لوصل بطاقة الرسومات بحاسبك، و في الحقيقة فإن الشائع حتى عام 1996 كان استخدام ناقل التوزيع المحلي (PCI) إلا أن الطلب المتزايد على رسومات ذات جودة حقيقة و ذات أبعاد ثلاثية دعا "انتل" لتقديم نسخة معدلة من ناقل التوزيع المحلي أطلقت عليه الاسم (AGP) و قد كان الهدف الأساسي لتصميمه هو رفع كفاءة الرسومات و مقاطع الفيديو .

 

إن منفذ الرسومات المتسارع يعتمد على ناقل (Bus) يقوم بوصله بوحدة المعالجة المركزية (CPU). سبق أن ذكرنا أن منفذ الرسومات يعتمد في بناءه على ناقل التوزيع المحلي (PCI Bus) و لكن على الرغم فإن منفذ الرسومات لم يرث نفس بنية الناقل بل إن له بنية الطرف للطرف (point-to-point). هل تبدو هذا غير مفهوم قليلاً ؟ لنحاول إعادة شرحه بكلمات أخرى إذن:
إن الجهاز الوحيد المتصل بوحدة المعالجة المركزية عبر منفذ الرسومات هو بطاقة الرسومات فقط، حيث لا يوجد أي محطات للتوقف عبر هذا المنفذ لذا فإننا نقول أنها بنية مختلفة عن بنية ناقل التوزيع المحلي (PCI Bus).

إذا أردنا مقارنة ناقل التوزيع المحلي بمنفذ الرسومات المتسارع فيمكن أن نتناول النقاط التالية:

• البنية مختلفة كما ذكرنا قبل قليل .

• يتمتع منفذ الرسومات بأداء أعلى.

• يتمتع منفذ الرسومات بوصول مباشر للذاكرة.

سنتفهم هذه التطورات بشكل أفضل إذا تعمقنا في درسنا و في كيفية عمل المنفذ بدقة ، لذا فلنتابع الدرس سوياً ..

طريقة عمل منفذ الرسومات المتسارع:

يعتمد منفذ الرسومات المتسارع على التقنيات التالية ليحقق أداء أفضل :

• المنفذ عبارة عن ناقل بحجم 32 بت و يحتوي على ساعة بمعدل سرعة 66 ميجا هرتز (مليون مرة دوران في الثانية).و هذا يعني أنه في ثانية واحدة يمكن للمنفذ أن ينقل 32 بت من البيانات (4 بايت) 66 مليون مرة! كما أن معدل النقل يزيد عند الانتقال لسرعات مطورة مثل 2× أو 4×.

• لا يوجد أجهزة أخرى على المنفذ مما يعني أن بطاقة الرسومات لا تتشارك مع أحد آخر في منفذها بل هي قادرة على استخدام السعة الكاملة للمنفذ في كل الأوقات.

• يستخدم ما يمكن أن نطلق عليه طريقة خطوط الأنابيب،هذه الطريقة تقوم بتنظيم عملية نقل البيانات حيث تقوم بطاقة الرسومات بإرسال الطلبات في حزمة طلب واحدة فقط ثم تستقبل البيانات الواحدة تلو الآخر مما يعني تقليل الوقت في إرسال الطلبات بشكل ملحوظ.

• يستخدم ما يمكن أن نطلق عليه عنونة جانبية، تقوم بتوفير 8 خطوط عناوين إضافية تحت خدمة بطاقة الرسومات منفصلة تماماً عن الـ 32 بت خط الخاصة بنقل البيانات.

و فيما يتعلق بالوصول للذاكرة نستطيع أن نقول:

يمكن لبطاقة الرسومات المعتمدة على منفذ الرسومات المتسارع أن تصل لذاكرة النظام بشكل مباشر كما ذكرنا سابقاً و هو جانب هام من جوانب عمل منفذ الرسومات. و لنفهم أهمية ذلك سنتكلم قليلاً عن بنية الرسومات ذاتها. تتكون الرسومات من جزء أساسي يدعي خرائط النسيج (Texture Maps) و هي تأخذ مساحة ضخمة من الذاكرة عادة. مع بطاقات الرسومات التقليدية، كان من الممكن استخدام عدد محدود جداً من خرائط النسيج هذه على الشاشة لكن منفذ الرسومات يمكنه أن يستفيد من قدرته على الوصول المباشر إلى ذاكرة النظام لتخزين خرائط النسيج و غيرها من البيانات اللازمة على البطاقة.

في بطاقات الرسوم التقليدية غير المعتمدة على منفذ الرسومات، مثل تلك المعتمدة على ناقل التوزيع المحلي (PCI) ، فإن كل خريطة نسيج تخزّن مرتين ! في البداية تحمل من القرص إلى الصلب إلى ذاكرة النظام و عندما يحين وقت استخدامها فإنه يتم دفعها إلى وحدة المعالجة المركزية لمعالجتها. ثم يتم إرسالها ثانية عبر ناقل التوزيع المحلي إلى بطاقة الرسومات حيث تخزن في مكان مؤقت هناك. مما يعني بالنتيجة أن كل خريطة نسيج تخزن مرتين، مرة في النظام و مرة في بطاقة الرسومات.