Accelerated graphics port
AGP-Steckplatz

Der Accelerated Graphics Port (AGP) ist ein Anschluss zur direkten Verbindung der Grafikkarte mit dem Chipsatz/Northbridge. Er basiert technologisch auf dem PCI-Bus.

Inhaltsverzeichnis

Sinn

Eine AGP-Grafikkarte mit ATI-Chip

AGP benutzt den normalen Arbeitsspeicher (RAM) des PCs, um dort das Monitorbild, Texturen, Z-Buffer-, Alpha-Blending- und andere Grafikdaten zu hinterlegen, sobald der Grafikspeicher auf der Karte dafür nicht mehr ausreicht. Der Accelerated Graphics Port stellt ein kohärentes Speichermanagement zur Verfügung, das ein schnelles Lesen von im Speicher verteilten Daten in schnellen „Bursts“ ermöglicht. AGP reduziert durch die Benutzung von existierendem Systemspeicher die Kosten für High-End-Grafiksysteme. AGP erlaubt auch die effizientere Nutzung des Framebuffer-Speichers und hilft so auch bei der Beschleunigung von 2D-Grafik. Außerdem wird der AGP-Slot auch von einigen RAID-Controllern aufgrund seiner höheren Transferrate als Steckplatz anstelle von PCI benutzt, obwohl er eigentlich nicht dafür entwickelt worden ist. AGP ist kein Bus sondern eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung. Es gibt einige wenige Hauptplatinen mit mehreren unabhängigen AGP-Steckplätzen (denen dann jeweils ein eigener Controller auf der Hauptplatine zugeordnet sein muss), im Normalfall ist aber nur ein AGP-Slot vorhanden.

Entwicklung

AGP wurde von Intel entwickelt und erstmals 1997 im i440LX-Chipsatz für ihren Pentium II-Prozessor eingebaut. Ab 1998 tauchte AGP dann in großem Stil in handelsüblichen PCs auf die auch mit Chipsätzen anderer Hersteller bestückt waren. Die Einrichtungen auf der Hauptplatine bestehen im Wesentlichen aus dem AGP-Steckplatz und der AGP-Bridge, die meistens in der Northbridge des Chipsatzes untergebracht ist. Die Grafikkarte ist auf diese Weise auf dem schnellsten Wege mit der CPU und dem Arbeitsspeicher verbunden, die beide für die Grafikperformance von essentieller Bedeutung sind. Um auch Speicherzugriffe an der CPU vorbei zu ermöglichen (und so für Entlastung des Prozessors zu sorgen), bekommt der AGP vom System-BIOS exklusiv einen bestimmten Speicherbereich im RAM zugewiesen. Dieser Speicher wird in der AGP-Spezifikation AGP-Aperture genannt.

Versionen

Die verschiedenen Versionen des AGP-Sockels (Slotblech-Seite jeweils links)

Die erste AGP-Version, AGP 1.0, erschien mit den Modi AGP 1x und AGP 2x. AGP 1x überträgt pro Takt 32 Bit an Daten mit einer gegenüber PCI verdoppelten Taktfrequenz von 66 MHz und erreicht eine theoretische Transferrate von 266 Megabyte pro Sekunde. AGP 2x überträgt Daten im DDR-Verfahren und erreicht bei gleicher Taktfrequenz 533 MB/s. Die Signalspannung bei AGP 1.0 beträgt 3,3 Volt.

AGP 2.0 bot den neuen Modus AGP 4x mit einer maximalen Transferrate von 1066 MB/s bei einer reduzierten Signalspannung von 1,5 Volt. Dies wurde erreicht, indem nun vier Datenpakete pro Takt übertragen wurden. Die meisten Grafikkarten dieser Generation waren voll abwärtskompatibel zum älteren Standard und ließen sich auf Hauptplatinen mit 3,3 V betreiben.

AGP 3.0 erreichte beim neuen Modus AGP 8x und nur noch 0,8 Volt Signalspannung die mit 2133 MB/s höchste Transferrate, statt vier wurden nun acht Datenpakete pro Takt übertragen. Alle Grafikkarten dieser Generation sind voll abwärtskompatibel zu AGP 2.0 mit 1,5 V, aber nur noch wenige zu AGP 1.0 mit 3,3 V.

Zusätzlich existieren noch Karten, die auf dem so genannten AGP-Pro-Steckplatz basieren. Deren Kontaktleisten sind etwas länger als die normaler AGP-Karten. AGP Pro versorgt Karten mit höheren Stromstärken, da insbesondere professionelle und semi-professionelle Grafiklösungen immer höheren Strombedarf hatten. Als Alternative hierzu können stromhungrige Grafikkarten nur über ein eigenes Stromkabel versorgt werden.

AGP-Steckkarten besitzen an unterschiedlichen Stellen eine Einkerbung im Stecker, in den der entsprechende Steg im Steckplatz auf der Hauptplatine passen muss. Bei AGP 1.0 (AGP 1x/2x) sitzt der Steg weiter in Richtung Slotblech, ab AGP 2.0 dagegen in Richtung der Gehäusevorderwand. Dies soll verhindern, dass Karten mit 3,3 V Signalspannung in Hauptplatinen mit nur noch 1,5 bzw 0,8 V Signalspannung gesteckt werden, da sonst eine Beschädigung bei Inbetriebnahme droht. Viele Hauptplatinen mit AGP 2.0 (AGP 4x) besaßen einen universalen AGP-Steckplatz ohne Kerben und konnten damit sowohl ältere als auch neuere Karten ansteuern. Bei einigen Hauptplatinen mit Chipsätzen von Intel ab der i84x-Reihe führte der anfangs benutzte universale AGP-Steckplatz allerdings zu vielen Schäden an Hauptplatinen, da der Chipsatz nur mit 1,5 V arbeiten konnte und bei Bestückung mit einer 3,3-Volt-Karte durchbrannte.

Inkompatibilitäten

Universal AGP-Karten sind an den beiden Kerben am Steckkontakt erkennbar

Obwohl durch die Zuordnung der Stege zu den Signalspannungen erreicht werden sollte, dass nur Grafikkarten mit der richtigen Signalspannung in die dazu passenden AGP-Steckplätze gesteckt werden können, haben einige Grafikkartenhersteller Karten für AGP 1x oder AGP 2x auf den Markt gebracht, die mit 3,3 V Signalspannung arbeiten, jedoch trotzdem in Slots auf Hauptplatinen mit 1,5 V oder 0,8 V Signalspannung (für AGP 4x oder AGP 8x) passen. Solche Grafikkarten sind daran zu erkennen, dass die AGP-Anschlussleiste – wie im Bild zu sehen – zwei Schlitze aufweist (und somit auch in die neueren AGP-Steckplätze passt).

Falls man einen solchermaßen bestückten Computer in Betrieb nimmt, wird mit großer Wahrscheinlichkeit dessen Hauptplatine innerhalb von einigen Sekunden zerstört, da eine oder mehrere Komponenten auf der Platine die erhöhte Spannung nicht verkraften. Es gibt aber auch Hauptplatinen mit Schutzschaltung, die dann abschalten und evtl. durch eine rote LED in der Nähe des AGP-Steckplatzes signalisieren, dass die Grafikkarte und die Hauptplatine nicht zusammenarbeiten können.

Umgekehrt können aber auch AGP-4x- oder AGP-8x-Grafikkarten mit 1,5 V oder 0,8 V Signalspannung oft noch auf älteren Hauptplatinen arbeiten, solange die Anschlussleiste der Karten ebenfalls zwei Schlitze aufweisen. Dies ist jedoch nicht bei allen Modellen der Fall. Genaue Spezifikationen werden von den Herstellern der Grafikkarten veröffentlicht.

AGP als Auslaufmodell

Mit der neuesten Version AGP 8x ist diese Technik zu Ende entwickelt, da sich auf Grund von Timing-Problemen bei hohen Taktungen, die durch die parallele Datenübertragung entstehen, und dem dadurch zunehmend komplizierter werdenden Platinendesign die Geschwindigkeit nicht weiter steigern lässt. Auch das besondere Merkmal von AGP, eine schnelle Punkt-zu-Punkt-Verbindung zum Arbeitsspeicher anzubieten, hat inzwischen an Wichtigkeit verloren, da durch den starken Preisverfall bei Speicherchips die meisten Grafikkarten üppig damit ausgestattet sind. Dazu kommt, dass AGP als Speziallösung für Grafikkarten konzipiert ist, aber auch immer mehr andere Komponenten, die bis dahin immer noch über PCI oder PCI-X angebunden wurden, höhere Anforderungen bezüglich der Datenübertragungsrate aufweisen. Unter anderem mit dieser Motivation hat die PCI-SIG den Standard PCI-Express entworfen, der sowohl PCI als auch AGP beerbt und dabei eine noch größere Datenübertragungsrate als AGP bietet. In Folge dessen wurden seit Mitte 2006 kaum noch neue Hauptplatinen mit Unterstützung für den AGP vorgestellt, auch Grafikkarten für den AGP-Slot sind relativ selten geworden.

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