- Thế hệ sử dụng dòng phân cực spin cảm ứng (Spin Polarized Current Induced Switching CIS)
c. Nhóm dữ liệu nối tiếp SDU vàn ối tiếp hóa
4.4.4 AGP Accelerated Graphics Port
4.4.4.1 Nguyên lý chung
nhiều điểm ảnh gọi là pixel. Trong hầu hết các thiết lập cho độ phân giải thì màn hình thường hiển thị khoảng hơn 1 triệu điểm ảnh. Máy tính sẽ quyết định cần phải làm gì theo thứ tự đối với từng điểm ảnh để tạo ra một hình ảnh. Để có thể làm được việc này, nó sử dụng một bộ chuyển đổi, lấy các dữ liệu nhị phân từ CPU và chuyển chúng thành hình ảnh hiển thị trên màn hình.Khi CPU nhận được yêu cầu xem một hình ảnh từ phía người sử dụng, nó sẽ chuyển yêu cầu này tới card đồ họa để quyết định sẽ dùng những pixel nào hiển thị hình ảnh. Sau đó nó sẽ gửi những thông tin để màn hình hiển thị thông qua dây cáp.
Quá trình tạo ra những hình ảnh không phải là dữ liệu nhị phân thường đòi hỏi quá trình xử lý phức tạp hơn rất nhiều. Để có thể vẽ ra một hình ảnh 3D, card đồ họa phải tạo ra một khung điện từ, sau đó quét hình ảnh và thêm vào đó ánh sáng, màu. Đối với trò chơi có nhiều hình ảnh 3D, máy tính phải lặp lại quá trình này khoảng 60 lần mỗi giây.
Như các thành phần khác của máy tính, Graphic Card AGP được ưu tiên kết nối với CPU qua Bus. Về cơ bản, Bus được hiểu như kênh truyền hay đường nối giữa các thành phần trong máy tính. Do AGP được xây dựng dựa trên các chuẩn PCI Bus và được coi như một AGP Bus nên nó là một dạng kết nối điểm (Point to Point ). Nói cách khác chỉ có một thiết bị kết nối giữa AGP với CPU và bộ nhớ, đó là Graphic Card và do vậy nó thực sự nó không phải là một Bus. AGP có hai cải tiến so với PCI là tốc độ nhanh hơn và truy xuất trực tiếp tới bộ nhớ hệ thống. AGP sử dụng các công nghệ sau đểđạt
được tốc độ nhanh hơn:
• AGP là một Bus 32 bit với xung nhịp 66 MHz. Điều đó có nghĩa là trong một giây nó có thể truyền tải một lượng thông tin có độ lớn 32 Bit (4 Byte) đến 66 triệu lần. Tốc độ truyền tải sẽ tăng lên khi nó hoạt
động ở chếđộ 2X và 4X.
• Không có thiết bị nào khác trên máy tính sử dụng AGP Bus, do vậy Graphic Card sẽ không phải chia sẻ Bus với các thiết bị khác và luôn hoạt động với khả năng két nối tối đa.
• AGP sử dụng Pipelining để tăng tốc. Pipelining tổ chức việc thu hồi dữ liệu theo trình tự và Graphic Card nhận được các đoạn dữ liệu hoàn trả lại các yêu cầu đơn lẻ.
AGP sử dụng Sideband Addressing cho phép Graphic Card đưa ra các yêu cầu và phân bổ các thông tin địa chỉ sử dụng 8 Bit trong số 32 Bit dùng để
Bên cạnh cải tiến về tốc độ, một cải tiến nữa của AGP-based Graphic Card so với PCI là khả năng truy xuất trực tiếp tới bộ nhớ hệ thống qua AGP Bus với tốc độ tối đa. Đây là một thành phần rất quan trọng của AGP. Bảng lưu kết cấu (Texture Map) là chìa khoá quan trọng trong đồ hoạ máy tính, nó chiếm một lượng tương đối lớn bộ nhớở các Graphic Card thông thường. Do Video RAM thường đòi hỏi tương đối lớn trong khi lại bị hạn chế bởi dung lượng Graphic Card nên số lượng và độ lớn của Texture Map cũng bị
giới hạn gần bằng dung lượng Graphic Card. Hệ thống AGP-based thuận lợi hơn ở chỗ có thể sử dụng bộ nhớ hệ thống để lưu trữ các Texture Map và các dữ liệu khác mà vẫn thường phải lưu ở Video RAM trên Card.
Trong các hệ thống không hỗ trợ AGP chẳng hạn như PCI-based Graphic Card, mọi Texture Map đều được lưu hai lần. Lần thứ nhất nó được nạp từ đĩa cứng lên bộ nhớ hệ thống. Sau đó nó được đọc từ bộ nhớ hệ thống ra để
CPU xử lý rồi được gửi trả lại qua PCI Bus và lưu trên
Framebuffer của Graphic Card. Kết quả là mọi Texture Map đều
được xử lý và lưu hai lần, một lần bởi hệ thống và một lần bởi Graphic Card.
AGP chỉ lưu các Texture Map một lần với Chip GART (Graphic Address Remapping Table). GART sẽ phân bổ các
phần bộ nhớ hệ thống để lưu giữ các Texture Map nhưng luôn làm CPU và Graphic Card lầm tưởng rằng các Texture Map được lưu trên Framebufer của Card. GART có thể lưu kiểm soát các Bit của Texture Map cho dù
chúng được lưu ở những vùng khác nhau trên bộ nhớ hệ thống nhưng lại
được thể hiện như một đoạn bộ nhớ liên tục trên Graphic Card. Trong trường hợp sử dụng non-AGP Card, mỗi Texture Map đều bị lưu thành hai lần dẫn
đến CPU phải làm việc nhiều hơn. Đây chính là những hạn chế của non- AGP Card so với các AGP-based Card. AGP chỉ lưu các Texture Map một lần với Chip GART (Graphic Address Remapping Table). GART sẽ phân bổ
các phần bộ nhớ hệ thống để lưu giữ các Texture Map nhưng luôn làm CPU và Graphic Card lầm tưởng rằng các Texture Map được lưu trên Framebufer
của Card. GART có thể lưu kiểm soát các Bit của Texture Map cho dù chúng được lưu ở những vùng khác nhau trên bộ nhớ hệ thống nhưng lại
được thể hiện như một đoạn bộ nhớ liên tục trên Graphic Card. Trong trường hợp sử dụng non-AGP Card, mỗi Texture Map đều bị lưu thành hai lần dẫn
đến CPU phải làm việc nhiều hơn. Đây chính là những hạn chế của non- AGP Card so với các AGP-based Card.
Hiện tại có 3 thế hệ AGP 1.0, AGP 2.0 và AGP Pro. AGP 2.0 được xây dựng trên phiên bản AGP 1.0 cung cấp 3 chếđộ hoạt động. Các chế độ này
đều chạy với tốc độ 66 MHz qua AGP Bus. Đối với 2X AGP, Graphic Card gửi dữ liệu 2 lần sau mỗi xung nhịp còn ở chếđộ 4X AGP nó sẽ gửi dữ liệu 4 lần sau mỗi xung nhịp. Chếđộ Xung nhịp Tốc độ truyền 1x 66 MHz 266 MBps 2x 133 MHz 533 MBps 4x 266 MHz 1,066 MBps 4.4.5. PCI EXPRESS
PCI Express, viết tắt là PCIe là một dạng giao diện bus hệ thống/card mở rộng của máy tính. Nó là một giao diện nhanh hơn nhiều và được thiết kế để thay thế giao diện PCI, PCI-X ( PCI Extended ) , và AGP cho các card mở rộng và card đồ họa. Khe cắm PCI Express (PCIe) hoàn toàn khác so với các chuẩn trước như PCI hay PCI Extended (PCI-X).
-Nhưng PCI có một vài hạn chế . Những CPU , Card màn hình , Card âm thanh và những Card mạng ngày càng nhanh hơn và mạnh hơn trong khi đó PCI cố định độ rộng dữ liệu 32-bit và chỉ có thể điều khiển 05 thiết bị trong cùng một lúc .
-Một giao thức mới gọi là PCI Express (PCIe ) đã giải quyết được những hạn chế trên , cung cấp băng thông lớn hơn , tương thích với những hệ điều hành đang có .
4.4.5.1. Kết nối nối tiếp tốc độ cao :
Ngay từ khi ra đời của máy tính , việc cần thiết để trao đổi dữ liệu vô cùng lớn . Trong kết nối nối tiếp máy
tính tách dữ liệu thành những nhóm và chuyển từng gói dữ liệu đi một , hết gói này rồi đến gói kia . Kết nối như thế trong thời điểm ban đầu của ký nguyên máy tính có tốc độ chậm , do đó nhiều nhà sản xuất bắt đầu chuyển sang dùng kết nối song song để gửi nhiều mẩu dữ liệu đi cùng một lúc . Một vấn đề xảy ra khi những kết nối song song đạt tới tốc độ cao nào đó thì những dây dẫn cạnh nhau gây ảnh hưởng qua lại với nhau, do dòng điện đi qua dây dẫn tạo nên môi trường xung quanh nó một từ trường . Với cường độ từ trường một mức độ nào đó sẽ ảnh hưởng lên dây dẫn bên cạnh làm sai lệch tín hiệu bên trong một dây dẫn khác và ngược lại . Điều này đã xảy ra đối với Cable ATA 133. Do đó với tín hiệu truyền song song chỉ có thể đạt được một tốc độ cao nhất định . Để truyền tín hiệu song song với tốc độ cao không ảnh hưởng tới tín hiệu sang nhau đòi hỏi thiết kế lại hệ thống Bus có mức độ lọc nhiễu cao
lúc đó lại ảnh hưởng tới giá thành của thiết bị .
PCIe là kết nối nối tiếp mà hoạt động như là mạng hơn là Bus. Thay vì một Bus mà điều khiển dữ liệu từ nhiều nguồn. PCIe có Switch điều khiển vài kết nối Point-to-Point. Những kết nối này do Switch mang đến, hướng dữ liệu trực tiếp tới thiết bị cần đến. Mọi thiết bị có kết nối riêng của nó , do đó những thiết bị không mất thời gian chia xẻ băng thông như Bus bình thường khác .
Khi máy tính khởi động lên , PCIe xác định những thiết bị nào được cắm bên trong Mainboard . Sau đó nó nhận dạng
những liên kết giữa các thiết bị và tạo một bản đồ cho biết dữ liệu chuyển động ở đâu sẽ đi và phân chia độ rộng của mỗi liên kết . Sự nhận dạng của những thiết bị này và những kết nối là dùng cùng một giao thức PCI , do đó PCIe không cần thay đổi phần mềm hoặc những hệ điều hành.