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○ DME内存映射,AGP总线引入的系统内存使用技术
现在的3D游戏运行已经用到了越来越多的纹理、shader和render处理,在1024x768分辨率运行时最少需要128MB的帧缓存,这些东西包括材质贴图、常规贴图、阴影贴图、目标渲染等等一切需要GPU处理的东西,有些游戏甚至不允许在帧缓存不够的条件下运行的。面对日益膨胀的帧缓存需求,工程师们早在AGP时代就想到了使用系统内存作为显存必要的补充。
AGP总线是目前应用最广泛的图形接口,其规范在1996年由Intel公司提出,是一种电脑图形显示专用接口,但它只是在PCI V2.1的标准上建立起来的,当时是为了解决PCI总线在处理3D图形时的瓶颈问题。AGP规范采取了多种技术措施,但其最主要的两点是:1、建立显示控制单元(显示卡)与系统之间的专用信息高速传输通道;2、采用DME(Direct Memory Execution,内存映射)技术利用电脑系统内存虚拟显存以扩大显存视在容量。

『 AGP 2X实现了非常简单的内存调用 』
这两点都是AGP技术的精髓所在。第一点解决的是数据带宽的问题,而第二点解决的就是我们今天所讲的系统内存利用问题。AGP的DME技术通过显示控制芯片,让主板芯片组对系统内存进行直接操作,利用地址映射方法将系统内存模拟成显存,以用来存储大量的数据。
但是由于AGP总线自身仍然具有很大的带宽瓶颈,其带宽已经不能满足越来越高的数据传输需要,所以这种方式的使用非常有限,甚至只会降低核心性能的发挥,因此不可能大量依靠系统内存来作为显存;其次在算法上AGP也存在较大的弊端,内存被固定的划分给图形核心后便不能随意改变,系统难以对这部分内存加以利用,这便造成了内存资源的浪费。
○ PCI Express总线成为系统内存利用的新契机
面对这样的情况,PCI Express总线的推出成为了系统内存利用的又一个新契机。作为旨在取代PCI总线连接内部芯片的第三代I/O技术,PCI Express已经取得了各家厂商的一致支持。
PCI Express图形接口首先解决了数据带宽的问题,目前的PCI Express连接信号传输速度为每对线单向2.5Gbit/s,以后可以实现5Gbit/s的速度。目前仅以单通道16x和2.5Gb/s的规格就远远的把AGP 8x甩在了后面,8GBit/s的带宽(4GBit/s上行、4GBit/s下行)可以为系统内存的利用敞开宽阔的大门。

解决了带宽的问题,剩下的自然就是算法了,如何智能优化的使用系统内存,既能保证3D运行时系统内存的合理应用,又能让系统在日常的处理时不受影响是解决问题的关键。现在,两家最大的显卡公司nVIDIA和ATi相继在独立显卡上推出了类似的内存使用技术——TurboCache和HyperMemory(以下简称TC和HM技术),两者有什么区别呢? |