3.Когда используется архитектура со вспомогательной шиной, должен существовать «мост» или устройство, соединяющее с этой шиной, и...

4.Мост может или не может быть интегрирован в другое устройство (например, в графический контроллер). Вообще, интеграция моста - это степень реализации свободы2 .

Обратите внимание, что вторичная шина может быть физически реализована разными способами. Наиболее общим подходом, вероятно, будет мультимедийная подсистема, расположенная на PCI - плате расширения со множеством функций. При реализации вторичной шины ее также можно разместить главным образом в системе (чтобы не путать с главной шиной), например, для новейших систем, ориентированных на видео. Возможно также, что вторичная шина может обеспечивать модульность на уровне платы (см. ниже раздел 2.4).

Одной из важных целей проектирования является непосредственная поддержка масштабирования от только S/W- к полностью H/W - ускоренному видео. В оценке различных конфигураций важно обратить внимание на способность перемещать данные непосредственно из устройства сбора данных в основную память, и непосредственно из основной памяти на отображающее устройство. Ниже на рисунке 2 показана простая система, которая может это делать. Обе такие передачи данных должны оптимально использовать запись (а не чтение) и минимизировать загрузку слишком большого объема данных через

Soft CODEC

Processor Memory Complex

Рисунок 2: Программный CODECs

В остальной части этого раздела рассматриваются компромиссы и рекомендации, связанные с данными базовыми конфигурациями, а также обсуждаются некоторые разновидности последних.

2.2. Мультимедийное расширение на главной шине PCI.

Размещение графических и мультимедийных устройств на первичной шине PCI обеспечивает самую низкую стоимость решения и самый простой вариант обновления для обычных деловых видео -приложений. Конечно, это верно только для тех систем, в которых присутствуют один или более свободных PCI - слотов. Системы без доступных PCI - слотов, включая не - PCI - системы, могут использовать мультимедийные PCI - компоненты на вторичной шине (см. ниже разделы 2.3.2 и 2.3.3). В то время, как данный подход будет прекрасно работать для большинства деловых приложений, он не может быть адекватным для конечных домашних или профессиональных приложений вследствие того, что

Для ясности, в этом документе мосты показываются как отдельные логические устройства.

первичная шина должна использоваться для передачи данных, отличных от видеоданных. В обычных настольных системах этот «другой» трафик требует довольно небольшую часть от пропускной способности шины PCI, но может иногда проявлять такие требования к характеристике доступа, которые могли бы привести к появлению времени ожидания и возможной потере некоторых пикселей внутри данного потока видеоданных. Если пиксели теряются, то это обычно происходит без вреда для большинства деловых приложений. В разделе 3.3.1 дается дополнительная информация относительно времени ожидания доступа и относительно конфигураций первичных и вторичных шин.

2.3. Мультимедийное расширение на вторичной шине PCI.

В общем случае существуют три причины для реализации вторичной шины PCI. Во-первых, это может требоваться для организации соединения; то есть в том случае, когда не хватает достаточного количества точек подключения (слотов) PCI. Это имеет место для не - PCI - систем. Во-вторых, может требоваться некоторое повышение производительности. В-третьих, возможна необходимость разместить многофункциональную подсистему (звук / видео) на одной плате. Комбинации из этих трех требований касаются ряда типовых приложений и систем. Представленные типы упоминаются в этом документе.

2.3.1. Характеристики производительности

Во-первых, существуют некоторые общие наблюдения, которые можно сделать относительно производительности вторичной шины. Такая организация шины обеспечивает два отличия в производительности относительно первичной шины. Первое заключается в том, что пропускная способность шины не разделяется с другими (не видео-) устройствами. Шина может полностью управляться и использоваться только для видео (подробности по производительности и пропускной способности шины для реальных приложений смотрите в разделе 4). Во-вторых, можно гарантировать желаемое время задержки доступа в 3 мкс (смотрите раздел 3.3 для выяснения подробностей относительно того, как достигается гарантируемое время задержки). Для одних приложений эта гарантия может быть и не важна, но для других она - критический параметр. Например, станция, пробующая осуществить захват и запись на мастер - «ленту», не может позволить себе «взять» любые пиксели на шине из-за времени ожидания. Конечные изделия, которые решают подобные задачи, должны быть ориентированы на использование вторичной шины.

На стандартную производительность могут влиять некоторые нюансы, например, когда процессор управляет графикой, а графический контроллер при этом находится на вторичной шине. Во всяком случае это приводит к значительной проблеме, либо вообще не влияет на разработку моста или блока, соединяющего две шины. Для того, чтобы избежать потерь производительности, мост должен регистрировать, что идет при записи через него в графический контроллер. Так как 95-99 % содержимого ускоренного линейного буфера - записываемые данные, то это становится очень важным моментом. Можно также повысить производительность путем обеспечения средств опроса состояния ускорителя (BitBLT - ускоритель) без необходимости осуществления арбитража для вторичной шины.

2.3.2. Использование планарного подключения на основе PCI

Существует несколько примечательных конфигураций системы, основанных на вторичной PCI -шине. Сначала мы рассмотрим принципы размещения графического контроллера при использовании вторичной PCI - шины

в сочетании с первичной PCI - шиной. Так как обе шины - PCI, графический контроллер может располагаться на любой шине, в зависимости от желаемых характеристик системы.

Графика на планарной шине

Следующая диаграмма показывает вариант для вторичной шины, когда и первичная и вторичная шины -PCI. Вторичная шина используется для всех видео - подсистем, за исключением графического контроллера, который размещен на первичной шине. Это означает, что все передаваемые видеоданные, за исключением передачи локальных данных дисплея, идут через вторичную шину, и, следовательно, понятие гарантированного времени ожидания, требуемого некоторыми приложениями, полностью применимо ко всем сохраненным или переданным данным (то есть, ко всем данным, за исключением локальных данных дисплея).

Рисунок 3: Гибридная топология

Данная конфигурация имеет несколько преимуществ.

1.Графический адаптер, который используется в системе, может использоваться при обновлении видео - то есть ничто не будет потеряно при обновлении. Это значит, что данный подход подобен по стоимости обновления и низкой стоимости первичной шины тому, который обсуждался в разделе 2.2.

2.В основной системе для возможности обновления существует штраф нулевой стоимости -стандартную графическую плату можно обновить без дополнительных затрат. Стоимость обновления определяется полностью стоимостью платы с обновленными опциями.

3.Между ЦП и графическим контроллером нет никакого моста PCI-to-PCI, который может делать графику стандартного процессора более быстрой. Однако, эта проблема хорошо минимизируется путем качественного проектирования моста.

Один потенциальный недостаток заключается в том, что искусственные задержки на первичной шине могут проявить себя при локальном отображении. Обычно они не должны быть очень значимыми, как обсуждается в разделе 2.2.

Графика на вторичной шине

Такие потенциальные побочные эффекты при отображении могут быть полностью устранены, если переместить графический контроллер на вторичную шину, как показано на рисунке 1. Это перемещение приносит дополнительную пользу путем переноса всего трафика видеоданных из первичной шины, позволяя использовать ее для других целей.