AGP (Accelerated Graphics Port) |
Intel |
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| Architecture | |
Introduction
L'AGP (Accelerated Graphics Port) est une interface graphique haute vitesse développée par Intel et introduite en 1997 afin d'améliorer les performances des cartes graphiques sur les ordinateurs personnels. Contrairement aux cartes vidéo utilisant le bus PCI, qui partagent leur bande passante avec les autres périphériques du système, l'AGP met à disposition un port dédié exclusivement aux cartes graphiques. Cette approche permet d'augmenter considérablement les performances des applications 3D, des jeux vidéo et des logiciels de conception assistée par ordinateur (CAO).
L'AGP est conçu comme une évolution de l'architecture PCI. Il reprend plusieurs caractéristiques électriques et logiques du bus PCI, mais fonctionne à une fréquence plus élevée (66 MHz) et introduit plusieurs innovations importantes, notamment l'accès direct à la mémoire principale (Direct Memory Execute ou DIME), les requêtes pipelinées, l'adressage latéral (Sideband Addressing) et les Fast Writes. Ces mécanismes permettent au processeur et à la carte graphique d'échanger des données de manière beaucoup plus efficace que sur le bus PCI traditionnel.
Au fil des années, plusieurs versions sont publiées : AGP 1.0, AGP 2.0 et AGP 3.0, introduisant successivement les modes 1×, 2×, 4× et 8×. Les débits passent ainsi de 266 Mo/s à 2,1 Go/s, répondant aux besoins croissants des accélérateurs graphiques 3D. Intel publie également la variante AGP Pro, destinée aux stations de travail professionnelles nécessitant davantage de puissance électrique pour des cartes graphiques haut de gamme.
Pendant près d'une décennie, l'AGP devient le standard des cartes graphiques pour PC. Des fabricants comme ATI, NVIDIA, Matrox, 3Dlabs, S3 Graphics ou 3dfx commercialisent de nombreuses cartes AGP. À partir de 2004, il est progressivement remplacé par le PCI Express (PCIe), qui offre une architecture série plus rapide, bidirectionnelle et beaucoup plus évolutive.
Spécifications
| Caractéristique | Description |
|---|---|
| Nom complet | Accelerated Graphics Port (AGP) |
| Développeur | Intel |
| Année d'introduction | 1997 |
| Première spécification | AGP 1.0 |
| Type de bus | Port graphique dédié (basé sur PCI) |
| Largeur du bus de données | 32 bits |
| Fréquence de base | 66 MHz |
| Utilisation principale | Carte graphique |
| Nombre maximal de périphériques | 1 (une seule carte AGP par carte mère) |
| Tensions selon les versions | 3,3 V, 1,5 V ou 0,8 V |
| Remplacement | PCI Express (PCIe) |
Historique
Au milieu des années 1990, les cartes graphiques deviennent de plus en plus puissantes et le bus PCI commence à montrer ses limites. Les applications 3D manipulent des textures volumineuses et nécessitent une bande passante importante entre le processeur, la mémoire principale et le processeur graphique.
Pour répondre à ces besoins, Intel développe l'AGP en collaboration avec plusieurs fabricants de cartes graphiques. La première spécification est publiée en 1997 et accompagne le lancement du chipset Intel 440LX, destiné aux premiers processeurs Pentium II.
L'AGP connaît rapidement un grand succès et remplace progressivement les cartes graphiques PCI. Il reste dominant jusqu'à l'apparition du PCI Express au début des années 2000.
Architecture matérielle
Contrairement au PCI, l'AGP n'est pas un bus partagé.
Il s'agit d'un port point à point reliant directement :
- le chipset ;
- le contrôleur mémoire ;
- la carte graphique.
Cette liaison exclusive évite les conflits avec les autres périphériques du système et améliore les performances.
Caractéristiques techniques
Bus de données
L'AGP utilise un bus parallèle de 32 bits.
Les transferts sont synchronisés à 66 MHz, soit deux fois la fréquence du PCI classique.
Fréquence
La fréquence de base est :
- 66 MHz
Les différents modes AGP multiplient le nombre de transferts effectués à chaque cycle d'horloge.
Débit
| Mode | Débit théorique |
|---|---|
| AGP 1× | 266 Mo/s |
| AGP 2× | 533 Mo/s |
| AGP 4× | 1,07 Go/s |
| AGP 8× | 2,13 Go/s |
Ces valeurs correspondent aux spécifications officielles des différentes révisions de l'AGP.
Tension électrique
Les différentes versions utilisent des tensions différentes :
| Version | Tension |
|---|---|
| AGP 1.0 | 3,3 V |
| AGP 2.0 | 1,5 V |
| AGP 3.0 | 0,8 V |
Les détrompeurs mécaniques empêchent normalement l'insertion d'une carte incompatible électriquement. Certaines cartes et certains connecteurs sont dits universels et acceptent plusieurs tensions.
Les différentes versions
AGP 1.0 (1997)
Première version officielle.
Elle introduit :
- AGP 1× ;
- AGP 2× ;
- signalisation 3,3 V.
Débit maximal :
- 533 Mo/s
AGP 2.0 (1998)
La seconde version apporte :
- AGP 4× ;
- signalisation 1,5 V ;
- Fast Writes ;
- améliorations des transactions.
Débit maximal :
- 1,07 Go/s
AGP 3.0 (2002)
Dernière évolution majeure.
Elle introduit :
- AGP 8× ;
- signalisation 0,8 V ;
- amélioration de la stabilité électrique.
Débit maximal :
- 2,13 Go/s
AGP Pro
L'AGP Pro est une extension destinée aux stations de travail professionnelles.
Il utilise un connecteur plus long permettant :
- une alimentation électrique beaucoup plus importante ;
- des cartes graphiques professionnelles volumineuses ;
- des systèmes de refroidissement plus imposants.
Les cartes AGP Pro sont principalement utilisées par :
- 3Dlabs ;
- NVIDIA Quadro ;
- ATI FireGL.
Technologies introduites
Direct Memory Execute (DIME)
L'AGP permet à la carte graphique d'utiliser directement une partie de la mémoire vive du système pour stocker des textures.
Cela réduit :
- la quantité de mémoire vidéo nécessaire ;
- les copies de données.
Sideband Addressing (SBA)
Le Sideband Addressing ajoute des lignes d'adresses dédiées.
Les commandes peuvent être transmises pendant qu'un transfert de données est déjà en cours.
Le processeur graphique reste ainsi plus souvent occupé.
Fast Writes
Les Fast Writes permettent au processeur d'envoyer directement certaines données au GPU sans passer par la mémoire principale.
Cette technologie réduit la latence, même si son gain pratique varie selon les applications et les plateformes.
Pipelining
L'AGP autorise plusieurs requêtes simultanées.
Une nouvelle demande peut être envoyée avant que la précédente ne soit totalement terminée.
Cette technique améliore le rendement global du bus.
Compatibilité
Toutes les cartes AGP ne sont pas compatibles entre elles.
Les différences concernent notamment :
- la tension électrique ;
- le détrompeur mécanique ;
- la version AGP supportée.
Certaines cartes mères disposent d'un connecteur universel, tandis que d'autres n'acceptent qu'un seul type de carte.
Cartes graphiques célèbres
Parmi les cartes AGP les plus connues figurent :
- NVIDIA RIVA TNT ;
- NVIDIA GeForce 256 ;
- NVIDIA GeForce 2 ;
- NVIDIA GeForce 3 ;
- NVIDIA GeForce 4 Ti ;
- NVIDIA GeForce FX ;
- ATI Rage 128 ;
- ATI Radeon 7000 ;
- ATI Radeon 8500 ;
- ATI Radeon 9700 Pro ;
- ATI Radeon X800 ;
- Matrox G400 ;
- 3dfx Voodoo3 ;
- 3dfx Voodoo5 5500 AGP.
Avantages
Les principaux avantages de l'AGP sont :
- port exclusivement réservé à la carte graphique ;
- bande passante nettement supérieure au PCI ;
- accès direct à la mémoire système ;
- faible latence ;
- excellentes performances pour les jeux 3D de son époque ;
- large compatibilité avec les systèmes Windows des années 1997 à 2005.
Inconvénients
L'AGP présente néanmoins plusieurs limites :
- un seul périphérique AGP par ordinateur ;
- architecture parallèle devenue difficile à faire évoluer ;
- compatibilité électrique parfois complexe entre les différentes versions ;
- impossibilité d'égaler l'évolutivité du PCI Express.
Comparaison avec les principaux bus graphiques
| Interface | Année | Largeur | Débit maximal |
|---|---|---|---|
| PCI | 1992 | 32 bits | 133 Mo/s |
| AGP 1× | 1997 | 32 bits | 266 Mo/s |
| AGP 2× | 1997 | 32 bits | 533 Mo/s |
| AGP 4× | 1998 | 32 bits | 1,07 Go/s |
| AGP 8× | 2002 | 32 bits | 2,13 Go/s |
| PCI Express x16 1.0 | 2004 | Série | 4 Go/s (2 Go/s par sens) |
Héritage
L'AGP a profondément marqué l'évolution des ordinateurs personnels en offrant, pour la première fois, une interface spécifiquement conçue pour les cartes graphiques. Son architecture dédiée, ses innovations comme le Direct Memory Execute, le Sideband Addressing et les Fast Writes, ainsi que ses performances largement supérieures à celles du PCI, ont contribué à l'essor des jeux vidéo 3D et des applications graphiques de la fin des années 1990 et du début des années 2000. Bien que remplacé par le PCI Express, l'AGP demeure une étape majeure de l'histoire du matériel informatique et un élément emblématique de l'ère des cartes graphiques accélératrices.