"Çfarë janë gomat"? Një pyetje e çuditshme, kushdo mund të thotë. Ne kemi parë goma që nga fëmijëria - goma për biçikleta, makina, kamionë - d.m.th. diçka që “vendos” rrota. Por rezulton se jo të gjithë e dinë se ekzistojnë autobusë kompjuterikë. Në ditët e sotme nuk do të befasoni askënd me një kompjuter, ai është pothuajse një lëndë "desktop" për çdo nxënës. Por ajo që ka brenda është e njohur për disa nxënës entuziastë, amatorë dhe punonjës të qendrave të shërbimit.
Pra, Wikpedia thotë se "një autobus kompjuteri (nga autobusi kompjuterik anglez, çelës universal dydrejtues) është një nënsistem në arkitekturën e kompjuterit që transferon të dhëna midis blloqeve funksionale të kompjuterit." Se. mund të themi se nëse zemra e PC-së është procesori, atëherë autobusët e PC-ve janë arteriet përgjatë të cilave qarkullojnë sinjalet elektrike. Dhe ato lidhëse ku zakonisht futen disqet e ngurtë, kartat video dhe kartat e rrjetit nuk janë autobusë, ato janë vetëm slot-ndërfaqe, dhe kjo është me ndihmën e tyre! dhe ndodh lidhja me autobusët. Ato. me fjalë të tjera, pajisjet kompjuterike shkëmbejnë informacion duke përdorur autobusët. Funksionimi i autobusëve monitorohet nga kontrollorë të posaçëm.
Ekzistojnë dy lloje autobusësh: autobusi i sistemit dhe autobusi i zgjerimit. Autobusi i sistemit (ose autobusi i procesorit) është i nevojshëm për shkëmbimin e informacionit midis procesorit dhe RAM-it dhe memories së jashtme. Autobusi i dytë përdoret për lidhjen e pajisjeve periferike dhe është si vazhdimësi e autobusit të procesorit, duke e lidhur atë me pajisje të jashtme. Përveç kontrolluesit, çdo autobus përfshin adresën, të dhënat dhe komponentët e kontrollit.
Nëse gomat e kamionëve kanë karakteristikat e tyre (madhësitë, lloji i modelit, dizajni i fijeve të kordonit, lloji i vulosjes), atëherë gomat e kompjuterit gjithashtu kanë karakteristikat e tyre. Cilat janë ato?
Mund të merren parasysh karakteristikat kryesore të autobusëve kompjuterikë
- Kapaciteti i bitit që përcakton numrin e biteve të të dhënave që mund të transmetohen njëkohësisht. Ato. Nëse autobusi është 16-bit, atëherë ai ka 16 kanale për transferimin e njëkohshëm të të dhënave.
- Frekuenca e orës.
- Shpejtësia maksimale e transferimit të të dhënave për sekondë.
Autobusët kompjuterikë po përmirësohen vazhdimisht. Nëse në vitet 80 të shekullit të kaluar autobusi i sistemit IBM PC/XT ishte i popullarizuar, duke siguruar 8 bit të transferimit të të dhënave, atëherë me ardhjen e procesorit i286, u shfaq një autobus i ri i sistemit ISA (Industry Standard Architecture). Por me kalimin e kohës, u shfaqën procesorët i386, i486 dhe Pentium dhe autobusi i sistemit ISA gradualisht u bë pengesa e kompjuterëve personalë të bazuar në këta procesorë.
Aktualisht, gama e gomave është mjaft e gjerë dhe sasia dhe cilësia e tyre po rritet vazhdimisht. Çdo gomë ka avantazhet e veta specifike, dhe ndoshta disavantazhet. Kompjuterët modernë shpesh përdorin autobusët e tyre "pronarë".
Komentet dhe komentet
Pothuajse të gjithë prodhuesit kryesorë modernë të smartfonëve po lëshojnë në mënyrë shumë aktive versione të thjeshtuara me...
Makinat larëse janë bërë asistentë të njohur pothuajse në çdo shtëpi, duke marrë përsipër punën rutinë të...
Kohët e fundit, prodhuesit e smartfonëve janë bërë gjithnjë e më pak aktivë në mbrojtjen e telefonave inteligjentë nga...
Disa kohë më parë ne u kemi thënë tashmë lexuesve tanë se HTC po kalon kohë të vështira...
Në internet është shfaqur informacioni se Samsung po përgatitet të nxjerrë tabletin e ri...
Prezantimi
1. Gomat e brendshme
1.1.1 PCI Express 1.0
1.1.2 PCI Express 2.0
1.1.3 PCI Express 3.0
1.2 HiperTransport
2. Gomat e jashtme
2.3.1 Rishikimi SATA 2.x
2.3.2 Rishikimi SATA 3.x
2.4 Seriali i bashkangjitur SCSI
2.4.2 Karakteristikat e reja në SAS 2.0
konkluzioni
Lista e burimeve të informacionit
Autobusi kompjuterik (nga anglishtja kompjuter bus, çelës universal dydrejtues - çelës universal dydrejtues) - në arkitekturën e kompjuterit, një nënsistem që transferon të dhëna midis blloqeve funksionale të kompjuterit. Zakonisht autobusi kontrollohet nga një shofer. Ndryshe nga komunikimi pikë-për-pikë, pajisje të shumta mund të lidhen me një autobus duke përdorur një grup të vetëm telash. Çdo autobus përcakton grupin e vet të lidhësve (lidhjeve) për lidhjen fizike të pajisjeve, kartave dhe kabllove.
Autobusët e hershëm kompjuterik ishin autobusë elektrikë paralelë me lidhje të shumta, por termi tani përdoret për çdo mekanizëm fizik që ofron të njëjtin funksionalitet logjik si autobusët paralelë të kompjuterëve.
Autobusi i kompjuterit përdoret për të transferuar të dhëna midis blloqeve funksionale individuale të kompjuterit dhe është një grup linjash sinjali që kanë karakteristika të caktuara elektrike dhe protokolle të transferimit të informacionit. Autobusët mund të ndryshojnë në kapacitet, metodën e transmetimit të sinjalit (serial ose paralel, sinkron ose asinkron), gjerësinë e brezit, numrin dhe llojet e pajisjeve të mbështetura, protokollin e funksionimit, qëllimin (i brendshëm ose ndërfaqe).
1.1.1 PCI Express 1.0
PCI Express është një autobus kompjuteri që përdor modelin e softuerit të autobusit PCI dhe një protokoll fizik me performancë të lartë bazuar në transferimin e të dhënave serike.
Autobusi serial PCI Express, i zhvilluar nga Intel dhe partnerët e tij, është krijuar për të zëvendësuar autobusin paralel PCI dhe variantin e tij të zgjeruar dhe të specializuar AGP.
Lidhja e një pajisjeje PCI Express përdor një lidhje serike me dy drejtime pikë-për-pikë të quajtur korsi; kjo është në kontrast të plotë me PCI, i cili lidh të gjitha pajisjet me një autobus të përbashkët paralel dydrejtues 32-bit.
Lidhja midis dy pajisjeve PCI Express quhet lidhje dhe përbëhet nga një (e quajtur 1x) ose më shumë (2x, 4x, 8x, 12x, 16x dhe 32x) lidhje korsie. Çdo pajisje duhet të mbështesë lidhjen 1x.
Në nivelin elektrik, çdo lidhje përdor sinjalizimin diferencial të tensionit të ulët (LVDS), çdo pajisje PCI Express dërgon dhe merr informacion në dy tela të veçantë, kështu që në rastin më të thjeshtë, pajisja lidhet me çelësin PCI Express me vetëm katër tela.
Përdorimi i kësaj qasjeje ka përparësitë e mëposhtme:
· një kartë PCI Express përshtatet dhe funksionon saktë në çdo vend të caktuar me gjerësi bande të njëjtë ose më të madhe (për shembull, një kartë x1 do të funksionojë në slotat x4 dhe x16);
· një slot me madhësi fizike më të madhe mund të mos përdoret nga të gjitha korsitë (për shembull, një slot 16x mund të lidhet me linjat e transmetimit të informacionit që korrespondojnë me 1x ose 8x, dhe e gjithë kjo do të funksionojë normalisht; megjithatë, është e nevojshme të lidheni të gjitha Linjat "fuqi" dhe "tokë", të nevojshme për slot 16x).
Në të dyja rastet, autobusi PCI Express do të përdorë numrin maksimal të korsive të disponueshme si për kartën ashtu edhe për slotin. Megjithatë, kjo nuk e lejon pajisjen të funksionojë në një vend të caktuar të krijuar për karta me gjerësi bande më të ulët të autobusit PCI Express (për shembull, një kartë x4 nuk do të përshtatet fizikisht në një slot x1, edhe pse mund të funksionojë në një slot x4 duke përdorur vetëm një korsi).
PCI Express dërgon të gjitha informacionet e kontrollit, duke përfshirë ndërprerjet, në të njëjtat linja të përdorura për transferimin e të dhënave. Protokolli serial nuk mund të bllokohet kurrë, kështu që vonesat e autobusit PCI Express janë mjaft të krahasueshme me ato të autobusit PCI. Në të gjitha protokollet serike me shpejtësi të lartë (p.sh. GigabitEthernet), informacioni i kohës duhet të jetë i integruar në sinjalin e transmetuar. Në nivelin fizik, PCI Express përdor metodën e kodimit tashmë të pranuar përgjithësisht 8B/10B (8 bit të të dhënave zëvendësohen nga 10 bit të transmetuar përmes kanalit, kështu që 20% e trafikut është i tepërt), gjë që përmirëson imunitetin ndaj zhurmës.
Autobusi PCI funksionon në 33 ose 66 MHz dhe ofron 133 ose 266 MB/sek gjerësi bande, por kjo gjerësi bande ndahet midis të gjitha pajisjeve PCI. Frekuenca në të cilën funksionon autobusi PCI Express është 2.5 GHz, e cila jep një xhiro prej 2500 MHz / 10 * 8 = 250 * 8 Mbps = 250 Mbps për çdo pajisje PCI Express x1 në një drejtim. Nëse ka disa rreshta, për të llogaritur xhiron, vlera prej 250 Mb/sek duhet të shumëzohet me numrin e linjave dhe me 2, sepse PCI Express është një autobus me dy drejtime (Tabela 1).
Tabela 1 Tabela e xhiros PCI.
Përveç kësaj, autobusi PCI Express mbështet:
· zëvendësim i nxehtë i kartave;
· Gjerësia e brezit të garantuar (QoS);
· Menaxhimi i energjisë;
· monitorimin e integritetit të të dhënave të transmetuara.
1.1.2 PCI Express 2.0
PCI-SIG lëshoi specifikimin PCI Express 2.0 më 15 janar 2007. Risitë kryesore në PCI Express 2.0:
· Gjerësia e brezit të rritur - Specifikimi PCI Express 2.0 përcakton xhiron maksimale të një lidhjeje me një korsi si 5 Gbps. Janë bërë përmirësime në protokollin e transferimit ndërmjet pajisjeve dhe modelit të softuerit.
· Kontrolli dinamik i shpejtësisë - për të kontrolluar shpejtësinë e komunikimit.
· Sinjalizim i gjerësisë së brezit - për të njoftuar softuerin (sistemin operativ, drejtuesit e pajisjes, etj.) për ndryshimet në shpejtësinë dhe gjerësinë e autobusit.
· Zgjerime të strukturës së aftësive - zgjerim i regjistrave të kontrollit për kontroll më të mirë të pajisjeve, sloteve dhe ndërlidhjes.
· Shërbimet e kontrollit të aksesit - aftësitë opsionale të menaxhimit të transaksioneve pikë-për-pikë.
1.1.3 PCI Express 3.0
PCI-SIG prezantoi versionin 0.9 të specifikimit PCI Express 3.0 në mesin e gushtit 2010.
Për përdoruesit, ndryshimi kryesor midis PCI Express 2.0 dhe PCI Express 3.0 do të jetë një rritje e konsiderueshme e xhiros maksimale. PCI Express 2.0 ka një shpejtësi transferimi sinjali prej 5 GT/s (gigatransaksione për sekondë), që do të thotë 500 MB/s gjerësi brezi për korsi. Kështu, foleja kryesore grafike PCI Express 2.0, e cila zakonisht përdor 16 korsi, siguron xhiro dydrejtimëshe deri në 8 GB/s.
Me PCI Express 3.0 do të marrim dyfishin e këtyre shifrave. PCI Express 3.0 përdor një shpejtësi sinjali prej 8 GT/s, e cila jep një xhiro prej 1 GB/s për korsi. Kështu, foleja kryesore e kartës video do të marrë një kapacitet deri në 16 GB/s.
Në pamje të parë, rritja e shpejtësisë së sinjalit nga 5 GT/s në 8 GT/s nuk duket si një dyfishim. Megjithatë, standardi PCI Express 2.0 përdor një skemë kodimi 8B/10B.
PCI Express 3.0 kalon në një skemë shumë më efikase të kodimit 128B/130B, duke eliminuar 20% tepricë. Prandaj, 8 GT/s nuk është më një shpejtësi "teorike"; Kjo është një normë aktuale e krahasueshme në performancë me shpejtësinë e sinjalit 10 GT/s nëse përdorej parimi i kodimit 8b/10b.
1.2 HiperTransport
Autobusi HyperTransport (HT) është një autobus kompjuterik paralel-serial dydrejtues me gjerësi bande të lartë dhe vonesë të ulët.
HyperTransport funksionon në frekuenca nga 200 MHz në 3.2 GHz (për autobusin PCI - 33 dhe 66 MHz). Për më tepër, ai përdor DDR, që do të thotë se të dhënat dërgohen si në skajet në rritje ashtu edhe në rënie të sinjalit të orës, duke lejuar deri në 5200 milionë transmetime në sekondë në një frekuencë të orës 2.6 GHz; Frekuenca e sinjalit të sinkronizimit rregullohet automatikisht.
Autobusi HyperTransport bazohet në transmetimin e paketave. Çdo paketë përbëhet nga fjalë 32-bitësh, pavarësisht nga gjerësia fizike e autobusit (numri i linjave të të dhënave). Fjala e parë në paketë është gjithmonë fjala e kontrollit. Nëse paketa përmban një adresë, 8 bitet e fundit të fjalës së kontrollit bashkohen me fjalën tjetër 32-bit, duke rezultuar në një adresë 40-bitësh. Autobusi mbështet adresimin 64-bit - në këtë rast, paketa fillon me një fjalë të veçantë kontrolli 32-bit që tregon adresimin 64-bit dhe përmban bit adresash 40 deri në 63 (bitët e adresës numërohen duke filluar nga 0). Fjalët e mbetura 32-bit të paketës përmbajnë të dhënat e transmetuara drejtpërdrejt. Të dhënat transmetohen gjithmonë me fjalë 32-bitësh, pavarësisht nga gjatësia e tyre aktuale (për shembull, në përgjigje të një kërkese për të lexuar një bajt, një paketë që përmban 32 bit të dhëna dhe një flamur që tregon se vetëm 8 nga këto 32 bit janë të rëndësishëm ) .
Paketat HyperTransport transmetohen në mënyrë sekuenciale mbi autobus. Një rritje e xhiros sjell një rritje në gjerësinë e autobusit. HyperTransport mund të përdoret për të transmetuar mesazhe të shërbimit të sistemit, për të transmetuar ndërprerje, për të konfiguruar pajisjet e lidhura me autobusin dhe për të transmetuar të dhëna.
Autobusi HyperTransport përdoret gjerësisht si autobus procesor. Ajo ka një topologji origjinale (Fig. 1) bazuar në lidhje, tunele, zinxhirë dhe ura, e cila lejon që kjo arkitekturë të shkallëzohet lehtësisht. HyperTransport synon të thjeshtojë komunikimet brenda sistemit duke zëvendësuar shtresën ekzistuese të transmetimit fizik të autobusëve dhe urave ekzistuese dhe të reduktojë pengesat dhe vonesën. Me të gjitha këto avantazhe, HyperTransport karakterizohet gjithashtu nga një numër i ulët i pineve dhe kosto e ulët e zbatimit. HyperTransport mbështet zbulimin automatik të gjerësisë së autobusit, duke lejuar gjerësi nga 2 deri në 32 bit në çdo drejtim (Tabela 2), dhe gjithashtu lejon transmetime asimetrike të të dhënave nga dhe nga pajisjet periferike.
Komponenti kryesor i çdo PC është motherboard (bordi i sistemit). Ai strehon të gjithë elementët e tij kryesorë - procesorin, RAM-in, kartën video, kontrollorët, si dhe lojëra elektronike dhe lidhëse për lidhjen e pajisjeve periferike të jashtme. Të gjithë komponentët e pllakës amë janë të ndërlidhur nga një sistem përcjellësish (linjash) përmes të cilave shkëmbehet informacioni. Ky grup linjash quhet autobusi i informacionit. Një autobus që lidh vetëm dy pajisje quhet port . Si shembull, merrni parasysh strukturën e, për shembull, një autobusi PC:
Ndërveprimi ndërmjet komponentëve të PC-së dhe pajisjeve të lidhura me autobusë të ndryshëm kryhet duke përdorur të ashtuquajturat ura të implementuara në një nga çipat Chipset.
Autobusët e PC ndryshojnë në qëllimin e tyre funksional:
- autobusin e sistemit përdoret nga çipat Chipset për të dërguar informacion tek procesori dhe mbrapa;
- autobus cache projektuar për të shkëmbyer informacion midis procesorit dhe memorjes së jashtme të cache;
- autobus memorie përdoret për shkëmbimin e informacionit ndërmjet RAM-it dhe procesorit;
- Autobusët I/O përdoret për të shkëmbyer informacione me pajisje periferike.
Autobusët I/O ndahen në lokal dhe standard. Lokal Autobusi I/O është një autobus me shpejtësi të lartë i krijuar për shkëmbimin e informacionit ndërmjet pajisjeve periferike me shpejtësi të lartë (përshtatësit video, kartat e rrjetit, etj.) dhe procesorit. Aktualisht, autobusi PCI Express përdoret si autobus lokal (në të kaluarën është përdorur autobusi AGP - Porta e Përshpejtuar Grafike).
Standard Autobusi I/O përdoret për të lidhur pajisje më të ngadalta (p.sh. minj, tastierë, modem). Deri vonë, autobusi standard ISA përdorej si autobus. Aktualisht, autobusi USB përdoret gjerësisht.
Komponentët e autobusit
Arkitektura e çdo autobusi ka komponentët e mëposhtëm:
- linjat e të dhënave(autobus i të dhënave). Autobusi i të dhënave siguron shkëmbimin e të dhënave midis procesorit, kartave të zgjerimit të instaluara në lojëra elektronike dhe memories. Sa më e lartë të jetë gjerësia e autobusit, aq më shumë të dhëna mund të transferohen për cikël të orës dhe aq më e lartë është performanca e kompjuterit. Kompjuterët me një procesor të familjes Pentium kanë një autobus të dhënash 64-bit.
- linjat për adresimin e të dhënave(autobusi i adresës). Autobusi i adresave përdoret për të treguar adresën e çdo pajisjeje me të cilën procesori shkëmben të dhëna. Çdo komponent PC, çdo port I/O dhe qelizë RAM ka adresën e vet.
- linjat e kontrollit të të dhënave(autobusin e kontrollit). Një numër sinjalesh shërbimi transmetohen përmes autobusit të kontrollit: shkrimi/leximi, gatishmëria për të marrë/transmetuar të dhëna, konfirmimi i marrjes së të dhënave, ndërprerja e harduerit, kontrolli dhe të tjera. Të gjitha sinjalet e autobusit të kontrollit janë krijuar për të siguruar transmetimin e të dhënave.
- kontrollues autobusi, kontrollon procesin e shkëmbimit të të dhënave dhe sinjaleve të shërbimit dhe zakonisht zbatohet në formën e një çipi të veçantë, ose në formën e një grupi të pajtueshëm çipash - Chipset.
Karakteristikat kryesore të gomave
Gjerësia e autobusit përcaktohet nga numri i përcjellësve paralelë të përfshirë në të. Autobusi i parë ISA për IBM PC ishte 8-bit, d.m.th. ai mund të transmetojë njëkohësisht 8 bit. Autobusët e sistemit për PC moderne, për shembull, Pentium IV, janë 64-bit.
Kapaciteti i autobusit përcaktohet nga numri i bajteve të informacionit të transferuar në autobus për sekondë. Për të përcaktuar gjerësinë e brezit të autobusit, duhet të shumëzoni shpejtësinë e orës së autobusit me gjerësinë e bitit. Për shembull, nëse gjerësia e autobusit është 64 dhe frekuenca e orës është 66 MHz, atëherë xhiros= 8 (bajt) * 66 MHz = 528 MB/sek.
Frekuenca e autobusit- kjo është frekuenca e orës në të cilën të dhënat shkëmbehen në autobus.
Pajisjet e jashtme lidhen me autobusët nëpërmjet një ndërfaqeje.
Standardet e autobusëve për PC
Parimi i përputhshmërisë së IBM nënkupton standardizimin e ndërfaqeve të komponentëve individualë të PC, i cili, nga ana tjetër, përcakton fleksibilitetin e sistemit në tërësi, d.m.th. aftësia për të ndryshuar konfigurimin e sistemit dhe për të lidhur pajisje të ndryshme periferike sipas nevojës. Në rast të papajtueshmërisë së ndërfaqes, përdoren kontrollorët.
Autobusi i sistemit (FSB - Front Side Bus) ky autobus është krijuar për të shkëmbyer informacione midis procesorit, kujtesës dhe pajisjeve të tjera të përfshira në sistem. Autobusët e sistemit përfshijnë GTL , që ka një thellësi bit prej 64 bit, një frekuencë ore prej 66, 100 dhe 133 MHz; EV6 , specifikimi i të cilit ju lejon të rrisni frekuencën e orës së tij në 377 MHz.
Autobusët I/O janë duke u përmirësuar në përputhje me zhvillimin e pajisjeve periferike të PC.
- autobus ISA u konsiderua një standard PC për shumë vite, por ende ruhet në disa PC sot së bashku me autobusin modern PCI. Intel, së bashku me Microsoft, kanë zhvilluar një strategji për të hequr gradualisht autobusin ISA. Fillimisht, është planifikuar të eliminohen lidhësit ISA në motherboard, dhe më pas të eliminohen lojërat ISA dhe të lidhen disqet e diskut, minjtë, tastierat, skanerët me autobusin USB dhe disqet e ngurtë, disqet CD-ROM, DVD-ROM me autobusin IEEE 1394 .
- Autobus EISA u bë një zhvillim i mëtejshëm i autobusit ISA në drejtim të rritjes së performancës së sistemit dhe përputhshmërisë së komponentëve të tij. Autobusi nuk përdoret gjerësisht për shkak të kostos së lartë dhe gjerësisë së brezit, i cili është inferior se ai i autobusit VESA që u shfaq në treg.
- Autobus VESA ose VLB , i projektuar për të lidhur procesorin me pajisje të shpejta periferike dhe është një zgjatim i autobusit ISA për shkëmbimin e të dhënave video. Kur procesori CPU 80486 dominonte tregun e kompjuterëve, autobusi VLB ishte mjaft popullor, por tani është zëvendësuar nga autobusi më i fuqishëm PCI.
- autobus PCI (Peripheral Component Interconnect bus - ndërlidhja e komponentëve periferikë) u zhvillua nga Intel për procesorin Pentium. Parimi themelor që qëndron në themel të autobusit PCI është përdorimi i të ashtuquajturave ura, të cilat komunikojnë ndërmjet autobusit PCI dhe llojeve të tjera të autobusëve. Autobusi PCI zbaton parimin Bus Mastering, i cili nënkupton aftësinë e një pajisjeje të jashtme për të kontrolluar autobusin gjatë dërgimit të të dhënave (pa pjesëmarrjen e procesorit). Gjatë transferimit të informacionit, një pajisje që mbështet Bus Mastering merr autobusin dhe bëhet master. Në këtë rast, procesori qendror lirohet për të trajtuar detyra të tjera gjatë transferimit të të dhënave. Në pllakat amë moderne, frekuenca e orës së autobusit PCI vendoset sa gjysma e frekuencës së orës së autobusit të sistemit, d.m.th. Me një shpejtësi të orës së autobusit të sistemit prej 66 MHz, autobusi PCI do të funksionojë në 33 MHz. Aktualisht, autobusi PCI është bërë standardi de facto midis autobusëve I/O.
- autobus AGP - autobus lokal hyrje/dalje me shpejtësi të lartë, i projektuar ekskluzivisht për nevojat e sistemit video. Ai lidh përshtatësin video me kujtesën e sistemit të PC. Autobusi AGP është projektuar bazuar në arkitekturën e autobusit PCI, kështu që është gjithashtu 32-bit. Megjithatë, ai ka mundësi shtesë për të rritur xhiron, veçanërisht nëpërmjet përdorimit të shpejtësive më të larta të orës. Nëse në versionin standard autobusi PCI 32-bit ka një frekuencë orësh prej 33 MHz, e cila siguron një gjerësi brezi teorik PCI prej 33 x 32 = 1056 Mbit/s = 132 MB/s, atëherë autobusi AGP klockohet nga një sinjal me një frekuencë prej 66 MHz, kështu që gjerësia e brezit të saj është 1x modaliteti është 66 x 32 = 264 MB/sek; në modalitetin 2x, frekuenca ekuivalente e orës është 132 MHz, dhe gjerësia e brezit është 528 MB/sek; në modalitetin 4x xhiroja është rreth 1 GB/sek.
- PCI Express – Në vitin 2004, Intel zhvilloi autobusin serial PCI-Express me një gjerësi brezi prej rreth 4 Gb/s. Secilës pajisje të lidhur me këtë autobus i caktohet kanali i saj me një shpejtësi prej 250 Mb/sek. Në këtë rast, mund të përdorni disa kanale menjëherë, për shembull, kur transferoni të dhëna në një kartë video. Gjithashtu, avantazhet e këtij autobusi përfshijnë "zëvendësimin e nxehtë" të çdo pajisjeje të lidhur me të, pa e fikur energjinë në njësinë e sistemit. Performanca maksimale e lartë e autobusit PCI Express lejon që ai të përdoret në vend të autobusëve AGP dhe PCI, dhe PCI Express pritet të zëvendësojë këta autobusë në kompjuterët personalë.
- autobus USB (Universal Serial Bus) është projektuar për të lidhur pajisjet periferike me shpejtësi të mesme dhe të ulët. Për shembull, shpejtësia e shkëmbimit të informacionit përmes autobusit USB 2.0 është 45 MB/s - 60 MB/s. Me kompjuterët e pajisur me një autobus USB, mund të lidhni pajisje periferike si tastierë, maus, levë dhe printer pa e fikur rrymën. Autobusi USB mbështet teknologjinë Plug & Play. Kur lidhet një pajisje periferike, ajo konfigurohet automatikisht.
- autobus SCSI (Small Computer System Interface) siguron shpejtësi të transferimit të të dhënave deri në 320 MB/s dhe siguron lidhjen e deri në tetë pajisje me një përshtatës: disqet e ngurtë, disqet CD-ROM, skanerët, kamerat fotografike dhe video. Ekziston një gamë e gjerë versionesh SCSI, nga versioni i parë SCSI I, i cili siguron një xhiro maksimale prej 5 MB/s, deri te versioni Ultra 320, i cili siguron një xhiro maksimale prej 320 MB/s.
- Autobus i UDMA-s (Ultra Direct Memory Access - lidhje direkte me memorien). UDMA siguron transferimin e të dhënave nga hard disku me shpejtësi deri në 33,3 MB/sek në modalitetin 2 dhe 66,7 MB/sek në modalitetin 4.
- autobus IEEE 1394 është një standard i autobusit serial lokal me shpejtësi të lartë i zhvilluar nga Apple dhe Texas Instruments. Autobusi IEEE 1394 është projektuar për shkëmbimin e informacionit dixhital ndërmjet PC-ve dhe pajisjeve të tjera elektronike, veçanërisht për lidhjen e disqeve të ngurtë dhe pajisjeve të përpunimit audio dhe video, si dhe për ekzekutimin e aplikacioneve multimediale. Ai është i aftë të transmetojë të dhëna me shpejtësi deri në 1600 Mbit/s dhe të punojë njëkohësisht me disa pajisje që transmetojnë të dhëna me shpejtësi të ndryshme, ashtu si SCSI. Ashtu si USB, IEEE 1394 është plotësisht i aftë për t'u lidhur dhe luajtur, duke përfshirë aftësinë për të instaluar komponentë pa fikur kompjuterin. Pothuajse çdo pajisje e aftë për të punuar me SCSI mund të lidhet me një kompjuter nëpërmjet ndërfaqes IEEE 1394. Këto përfshijnë të gjitha llojet e disqeve, duke përfshirë disqet e ngurtë, disqet optike, CD-ROM-të, DVD-të, kamerat video dixhitale, magnetofonët dhe shumë pajisje të tjera periferike. Falë aftësive kaq të gjera, ky autobus është bërë më premtuesi për kombinimin e një kompjuteri me elektronikën e konsumit.
Portet serike dhe paralele
Pajisjet hyrëse dhe dalëse si tastiera, miu, monitori dhe printeri vijnë standarde me një PC. Të gjitha pajisjet e hyrjes periferike duhet të lidhen me PC-në në mënyrë të tillë që të dhënat e futura nga përdoruesi jo vetëm të mund të hyjnë saktë në kompjuter, por edhe të përpunohen me efikasitet në të ardhmen. Për të shkëmbyer të dhëna dhe për të komunikuar ndërmjet pajisjeve periferike (pajisjet hyrëse/dalëse) dhe modulit të përpunimit të të dhënave (pllaka amë), mund të organizohet transferimi i të dhënave paralele ose serike.
Port paralel. Një PC zakonisht ka 2 porte paralele: LPT1 Dhe LPT2 . Mund të lidhni printera dhe skanerë me to. Aktualisht, portat LPT përdoren rrallë, printerët dhe skanerët modernë janë të lidhur kryesisht me portat universale USB.
Portet serike. Një PC zakonisht ka 4 porte serike: COM1 – COM4 . Këto janë porta të trashëguara dhe përdoren rrallë në kompjuterët modernë. Ju mund të lidheni me ta: një mi të stilit të vjetër (me një top mekanik) dhe disa pajisje të tjera të ngadalta.
PS/2– një portë për lidhjen e tastierës dhe mausit, e cila u përdor gjerësisht në një kohë dhe është ende e disponueshme në shumë kompjuterë modernë.
Porta USB universale . Një sërë pajisjesh janë të lidhura me portet USB, nga printerët dhe skanerët tek disqet flash dhe disqet e jashtme, si dhe kamerat video dhe kamerat e internetit, kamerat, telefonat, luajtësit e muzikës, etj.
Slots për PC
Në mënyrë që motherboard të ndërveprojë me pllaka të tjera të futura veçmas, përdoren fole speciale të quajtura slot.
Slots PCI. PCI është një standard jo vetëm për një slot, por edhe për vetë autobusin (kanali përmes të cilit transmetohet informacioni midis pajisjeve kompjuterike). Për një kohë të gjatë, lojëra elektronike PCI janë përdorur për të lidhur pajisje të jashtme (kartën e zërit, kartën e rrjetit dhe kontrollues të tjerë). Ka tre ose katër lojëra elektronike PCI në bordet moderne. Ato janë shumë të lehta për t'u gjetur - ato janë më të shkurtrat dhe zakonisht të bardha, të ndara nga një kërcyes në dy pjesë të pabarabarta. Sot, lojëra elektronike PCI kombinohen me lojëra elektronike të reja PCI-Express (përdoren për të lidhur kartat video).
Slots PCI Express. PCI-Express ka dy lloje slotash për lidhjen e kartave shtesë:
PCI-Express x1 i shkurtër (shpejtësia e transferimit të të dhënave – 250 Mb/s)
PCI-Express x16 i gjatë (deri në 4 Gb/s) - për lidhjen e një karte video.
Vende për instalimin e RAM-it– dallohen lehtësisht nga të gjithë lidhësit; Mund të ketë nga dy deri në katër prej tyre në tabelë, gjë që ju lejon të instaloni nga 512 MB deri në 4 GB RAM. Slotet janë të lidhura rreptësisht me llojin e RAM-it, d.m.th. Kujtesa DDR3 nuk mund të futet në një vend të caktuar për memorie DDR2. Ndonjëherë ka disa lojëra elektronike për lloje të ndryshme memorie të instaluara në një motherboard.
Komponentët brenda një PC ndërveprojnë me njëri-tjetrin në mënyra të ndryshme. Shumica e komponentëve të brendshëm, duke përfshirë procesorin, cache, memorien, kartat e zgjerimit dhe pajisjet e ruajtjes, komunikojnë me njëri-tjetrin duke përdorur një ose më shumë Goma(autobusët).
Një autobus në kompjuter është një kanal përmes të cilit informacioni transferohet midis dy ose më shumë pajisjeve (zakonisht një autobus që lidh vetëm dy pajisje quhet port- port). Një autobus zakonisht ka pika aksesi, ose vende me të cilat një pajisje mund të lidhet për t'u bërë pjesë e autobusit, dhe pajisjet në autobus mund të dërgojnë informacione dhe të marrin informacion nga pajisje të tjera. Koncepti i një autobusi është mjaft i përgjithshëm si për "brenda" të PC-së dhe për botën e jashtme. Për shembull, një lidhje telefonike në një shtëpi mund të konsiderohet si një autobus: informacioni udhëton përgjatë përcjellësve në shtëpi dhe mund të lidhet me "autobusin" duke instaluar një fole telefonike, duke futur një telefon në të dhe duke marrë telefonit. Të gjithë telefonat në autobus mund të ndajnë informacione, d.m.th. të folurit.
Ky material i dedikohet gomave të kompjuterëve modernë. Fillimisht diskutohen gomat dhe karakteristikat e tyre dhe më pas diskutohen në detaje gomat më të zakonshme në botë. Autobusët I/O(autobus hyrës/dalës), i quajtur gjithashtu autobusët e zgjerimit(autobusët e zgjerimit).
Funksionet dhe karakteristikat e gomave
Autobusët e PC janë "shtigjet" kryesore të të dhënave në motherboard. Kryesorja është autobusin e sistemit(autobusi i sistemit), i cili lidh procesorin dhe RAM-in e memories kryesore. Më parë, ky autobus quhej lokal, por në kompjuterët modernë quhet goma e përparme(Autobusi i anës së përparme - FSB). Karakteristikat e autobusit të sistemit përcaktohen nga procesori; Autobusi i sistemit modern është 64 bit i gjerë dhe funksionon në 66, 100 ose 133 MHz. Sinjale të tilla me frekuencë të lartë krijojnë zhurmë elektrike dhe probleme të tjera. Prandaj, frekuenca duhet të zvogëlohet në mënyrë që të dhënat të arrijnë kartat e zgjerimit(kartë zgjerimi), ose përshtatës(përshtatës) dhe komponentë të tjerë më të largët.
Megjithatë, PC-të e parë kishin vetëm një autobus, i cili ndahej nga procesori, memoria RAM dhe komponentët I/O. Procesorët e gjeneratës së parë dhe të dytë funksiononin me një frekuencë të ulët të orës dhe të gjithë komponentët e sistemit mund ta mbështesin këtë frekuencë. Në veçanti, kjo arkitekturë bëri të mundur zgjerimin e kapacitetit RAM duke përdorur kartat e zgjerimit.
Në vitin 1987, zhvilluesit e Compaq vendosën të ndajnë autobusin e sistemit nga autobusi I/O në mënyrë që ata të mund të funksiononin me shpejtësi të ndryshme. Që atëherë, kjo arkitekturë me shumë autobus është bërë standardi i industrisë. Për më tepër, PC-të modernë kanë disa autobusë I/O.
Hierarkia e gomave
PC ka një organizim hierarkik të autobusëve të ndryshëm. Shumica e kompjuterëve modernë kanë të paktën katër autobusë. Hierarkia e autobusit shpjegohet me faktin se çdo autobus po largohet gjithnjë e më shumë nga procesori; Çdo autobus lidhet me nivelin mbi të, duke integruar komponentë të ndryshëm PC. Çdo autobus është zakonisht më i ngadalshëm se autobusi sipër tij (për arsyen e qartë - procesori është pajisja më e shpejtë në PC):
- Autobusi i brendshëm i cache: Ky është autobusi më i shpejtë që lidh procesorin dhe memorien e brendshme L1.
- Autobusi i sistemit: Ky është autobusi i sistemit të nivelit të dytë që lidh nënsistemin e kujtesës me çipset dhe procesorin. Në disa sisteme, procesori dhe autobusët e kujtesës janë e njëjta gjë. Ky autobus funksiononte me një shpejtësi (frekuencë klikimi) prej 66 MHz deri në vitin 1998, dhe më pas u rrit në 100 MHz dhe madje 133 MHz. Pentium II dhe procesorët më të lartë zbatojnë një arkitekturë me autobus i dyfishtë i pavarur(Dual Independent Bus - DIB) - autobusi i sistemit të vetëm zëvendësohet me dy autobusë të pavarur. Njëri prej tyre është i destinuar për të hyrë në kujtesën kryesore dhe quhet goma e përparme(autobusi i anës së përparme), dhe i dyti është për të hyrë në cache L2 dhe thirret goma e pasme(autobus në anën e pasme). Prania e dy autobusëve rrit performancën e PC-së, pasi procesori mund të marrë njëkohësisht të dhëna nga të dy autobusët. Në pllakat amë dhe çipet e gjeneratës së pestë, cache L2 lidhet me autobusin standard të memories. Vini re se quhet edhe autobusi i sistemit autobus kryesor(autobus kryesor), autobus procesor(autobusi i procesorit), autobus memorie(autobus i memories) dhe madje autobus lokal(autobus lokal).
- Autobus lokal I/O: Ky autobus I/O me shpejtësi të lartë përdoret për të lidhur pajisjet periferike të shpejta me memorien, çipin dhe procesorin. Ky autobus përdoret nga kartat video, disqet e diskut dhe ndërfaqet e rrjetit. Autobusët më të zakonshëm lokalë I/O janë autobusi lokal VESA (VLB) dhe autobusi i ndërlidhjes së komponentëve periferikë (PCI).
- Autobusi standard I/O: Autobusi standard I/O i “merituar” lidhet me tre autobusët e konsideruar, i cili përdoret për pajisjet periferike të ngadalta (maus, modem, kartat e zërit, etj.), si dhe për pajtueshmërinë me pajisjet më të vjetra. Pothuajse në të gjithë kompjuterët modernë, një autobus i tillë është autobusi ISA (Industry Standard Architecture).
- Autobus Serial Universal(Universal Serial Bus - USB), që ju lejon të lidhni deri në 127 pajisje periferike të ngadalta duke përdorur qendër(qendër) ose pajisje lidhëse me zinxhirë.
- Autobus serial me shpejtësi të lartë IEEE 1394 (FireWire), i projektuar për lidhjen e kamerave dixhitale, printerëve, televizorëve dhe pajisjeve të tjera që kërkojnë gjerësi brezi jashtëzakonisht të lartë me një kompjuter.
Autobusët e shumtë I/O që lidhin pajisje të ndryshme periferike me procesorin lidhen me autobusin e sistemit duke përdorur urë(urë), e implementuar në chipset. Çipi i sistemit menaxhon të gjithë autobusët dhe siguron që çdo pajisje në sistem të komunikojë saktë me çdo pajisje tjetër.
PC-të e rinj kanë një "autobus" shtesë që është krijuar posaçërisht vetëm për ndërveprim grafik. Në fakt, kjo nuk është një gomë, por port- Porta grafike e përshpejtuar (AGP). Dallimi midis një autobusi dhe një porti është se një autobus zakonisht është krijuar për të ndarë mediat midis pajisjeve të shumta, ndërsa një port është krijuar për të ndarë vetëm dy pajisje.
Siç u tregua më herët, autobusët I/O janë në fakt një zgjatim i autobusit të sistemit. Në motherboard, autobusi i sistemit përfundon në çipin e çipsetit, i cili formon një urë me autobusin I/O. Autobusët luajnë një rol jetik në shkëmbimin e të dhënave në një PC. Në fakt, të gjithë komponentët e PC-së, me përjashtim të procesorit, komunikojnë me njëri-tjetrin dhe RAM-in e sistemit përmes autobusëve të ndryshëm I/O, siç tregohet në figurën në të majtë.
Autobusët e adresave dhe të dhënave
Çdo gomë përbëhet nga dy pjesë të ndryshme: autobusi i të dhënave(autobusi i të dhënave) dhe autobusi i adresave(autobusi i adresës). Kur shumica e njerëzve flasin për një autobus, ata mendojnë për një autobus të dhënash; Vetë të dhënat transmetohen përgjatë linjave të këtij autobusi. Autobusi i adresave është një grup linjash, sinjalet e të cilave përcaktojnë se ku të dërgohen ose marrin të dhënat.
Sigurisht, ka linja sinjalizuese për të kontrolluar funksionimin e autobusit dhe për të sinjalizuar disponueshmërinë e të dhënave. Ndonjëherë këto rreshta quhen autobus kontrolli(autobus kontrolli), megjithëse shpesh nuk përmenden.
Gjerësia e gomave
Një autobus është një kanal përmes të cilit informacioni "rrjedh". Sa më i gjerë autobusi, aq më shumë informacion mund të "rrjedhë" përgjatë kanalit. Autobusi i parë ISA në IBM PC ishte 8 bit i gjerë; autobusi ISA me qëllim të përgjithshëm që përdoret aktualisht është 16 bit i gjerë. Gjerësia e autobusit të sistemit në PC me procesorë Pentium është 64 bit.
Gjerësia e autobusit të adresave mund të përcaktohet pavarësisht nga gjerësia e autobusit të të dhënave. Gjerësia e autobusit të adresave tregon se sa qeliza memorie mund të adresohen gjatë transferimit të të dhënave. Në kompjuterët modernë, gjerësia e autobusit të adresave është 36 bit, gjë që lejon adresimin e kujtesës me një kapacitet prej 64 GB.
Shpejtësia e autobusit
Shpejtësia e autobusit(shpejtësia e autobusit) tregon se sa bit informacioni mund të transmetohen në çdo përcjellës autobusi në sekondë. Shumica e autobusëve bartin një bit për cikël orësh në një tel të vetëm, megjithëse autobusët më të rinj si AGP mund të bartin dy bit të dhënash për cikël orësh, duke dyfishuar performancën. Autobusi i vjetër ISA kërkon dy cikle ore për të transferuar një bit, duke e ulur performancën në gjysmë.
Gjerësia e brezit të autobusit
|
Gjerësia e brezit(gjerësia e brezit) quhet gjithashtu xhiros(përdorimi) dhe tregon sasinë totale të të dhënave që mund të transferohen në autobus në një njësi të caktuar kohe. Tabela tregon teorike gjerësia e brezit të autobusëve modernë I/O. Në fakt, gomat nuk e arrijnë vlerën teorike për shkak të shpenzimeve të larta për ekzekutimin e komandave dhe faktorëve të tjerë. Shumica e gomave mund të funksionojnë me shpejtësi të ndryshme; Tabela e mëposhtme tregon vlerat më tipike.
Le të bëjmë një shënim për katër rreshtat e fundit. Teorikisht, autobusi PCI mund të zgjerohet në 64 bit dhe shpejtësi 66 MHz. Megjithatë, për arsye të pajtueshmërisë, pothuajse të gjithë autobusët PCI dhe pajisjet në autobus vlerësohen vetëm në 33 MHz dhe 32 bit. AGP bazohet në standardin teorik dhe funksionon në 66 MHz, por ruan një gjerësi 32-bit. AGP ka modalitete shtesë x2 dhe x4 që lejojnë portin të kryejë transferime të dhënash dy ose katër herë në cikël orësh, duke rritur shpejtësinë efektive të autobusit në 133 ose 266 MHz.
Ndërfaqja e autobusit
Në një sistem me shumë autobus, chipset duhet të sigurojë qark për të kombinuar autobusët dhe për të komunikuar midis një pajisjeje në një autobus dhe një pajisjeje në një autobus tjetër. Skema të tilla quhen urë(urë) (vini re se një urë është gjithashtu një pajisje rrjeti për lidhjen e dy llojeve të ndryshme të rrjeteve). Më e zakonshme është ura PCI-ISA, e cila është një komponent i çipsetit të sistemit për PC me procesorë Pentium. Autobusi PCI gjithashtu ka një urë me autobusin e sistemit.
Masterizimi i autobusit
Në autobusët me kapacitet të lartë, një sasi e madhe informacioni transmetohet në kanal çdo sekondë. Zakonisht kërkohet një procesor për të kontrolluar këto transferime. Në fakt, procesori vepron si një "ndërmjetës" dhe, siç ndodh shpesh në botën reale, është shumë më efikase të hiqni ndërmjetësin dhe të kryeni transferimet drejtpërdrejt. Për këtë qëllim janë zhvilluar pajisje që mund të kontrollojnë autobusin dhe të veprojnë në mënyrë të pavarur, d.m.th. transferimi i të dhënave direkt në memorien RAM të sistemit; pajisje të tilla quhen goma ngarje(mjeshtra autobusi). Teorikisht, procesori mund të kryejë punë të tjera njëkohësisht me transferimin e të dhënave në autobus; Në praktikë, situata ndërlikohet nga disa faktorë. Për zbatimin e duhur zotërimi i autobusit(mastering autobusi) kërkohet arbitrazhi i kërkesave të autobusit, i cili sigurohet nga chipset. Masterizimi i autobusit quhet gjithashtu DMA i "palës së parë", pasi funksionimi kontrollohet nga pajisja që kryen transferimin.
Aktualisht, masterizimi i autobusit zbatohet në autobusin PCI; Mbështetja është shtuar gjithashtu për disqet e ngurtë IDE/ATA për të zbatuar zotërimin e autobusit në PCI në kushte të caktuara.
Parimi i autobusit lokal
Fillimi i viteve '90 karakterizohet nga kalimi nga aplikacionet e bazuara në tekst në ato grafike dhe popullariteti në rritje i sistemit operativ Windows. Kjo ka çuar në një rritje të madhe të sasisë së informacionit që duhet të transferohet midis procesorit, kujtesës, videos dhe hard disqeve. Një ekran standard teksti monokromatik (bardh e zi) përmban vetëm 4,000 bajtë informacion (2,000 për kodet e karaktereve dhe 2,000 për atributet e ekranit), por një ekran standard i Windows me 256 ngjyra kërkon mbi 300,000 byte! Për më tepër, rezolucioni modern prej 1600x1200 me 16 milionë ngjyra kërkon 5.8 milionë bajt informacion për ekran!
Kalimi i botës së softuerit nga teksti në grafikë nënkupton gjithashtu rritje të madhësive të programeve dhe rritje të kërkesave për memorie. Nga këndvështrimi I/O, përpunimi i të dhënave shtesë për një kartë video dhe për disqet e ngurtë me kapacitet të madh kërkon shumë më tepër gjerësi bande I/O. Kjo situatë duhej të përballej me ardhjen e procesorit 80486, performanca e të cilit ishte shumë më e lartë se procesorët e mëparshëm. Autobusi ISA nuk plotësonte më kërkesat e rritura dhe u bë një pengesë në rritjen e performancës së PC. Rritja e shpejtësisë së një procesori bën pak nëse duhet të presë në një autobus të ngadaltë të sistemit për të transferuar të dhëna.
Zgjidhja u gjet në zhvillimin e një autobusi të ri, më të shpejtë, i cili supozohej të plotësonte autobusin ISA dhe të përdorej posaçërisht për pajisje të tilla me shpejtësi të lartë si kartat video. Ky autobus duhej të vendosej në (ose afër) autobusit shumë më të shpejtë të memories dhe të funksiononte afërsisht me shpejtësinë e jashtme të procesorit në mënyrë që të transferonte të dhënat shumë më shpejt se autobusi standard ISA. Kur pajisje të tilla vendoseshin pranë ("lokalisht") procesorit, autobus lokal. Autobusi i parë lokal ishte autobusi lokal VESA (VLB), dhe autobusi lokal modern në shumicën e PC-ve është autobusi i Ndërlidhjes së Komponentit Periferik (PCI).
Autobusi i sistemit
Autobusi i sistemit(autobusi i sistemit) lidh procesorin me memorien kryesore RAM dhe, ndoshta, me cache L2. Është autobusi qendror i kompjuterit dhe autobusët e tjerë “degëzohen” prej tij. Autobusi i sistemit zbatohet si një grup përcjellësish në pllakën amë dhe duhet të korrespondojë me një lloj specifik procesori. Është procesori që përcakton karakteristikat e autobusit të sistemit. Në të njëjtën kohë, sa më i shpejtë të jetë autobusi i sistemit, aq më të shpejtë duhet të jenë komponentët elektronikë të mbetur të kompjuterit.
|
Le të shqyrtojmë autobusët e sistemit të një PC me procesorë të disa brezave. Në procesorët e gjeneratës së parë, të dytë dhe të tretë, frekuenca e autobusit të sistemit përcaktohej nga frekuenca e funksionimit të procesorit. Me rritjen e shpejtësisë së procesorit, rritej edhe shpejtësia e autobusit të sistemit. Në të njëjtën kohë, hapësira e adresave u rrit: në procesorët 8088/8086 ishte 1 MB (adresa 20-bit), në procesorin 80286 hapësira e adresave u rrit në 16 MB (adresa 24-bit), dhe duke filluar me Procesori 80386 hapësira e adresës ishte 4 GB (adresa 32-bit).
|
Siç mund të shihet nga tabela për procesorët e gjeneratës së katërt, shpejtësia e autobusit të sistemit fillimisht korrespondonte me frekuencën e funksionimit të procesorit. Megjithatë, përparimet teknologjike bënë të mundur rritjen e frekuencës së procesorit dhe përputhja me shpejtësinë e autobusit të sistemit kërkonte rritjen e shpejtësisë së komponentëve të jashtëm, kryesisht memorien e sistemit, e cila shoqërohej me vështirësi të konsiderueshme dhe kufizime në kosto. Prandaj, procesori 80486DX2-50 u përdor për herë të parë dyfishimi i frekuencës(ora dyfishohet): procesori ka punuar me të e brendshme Frekuenca e orës 50 MHz, dhe e jashtme Shpejtësia e autobusit të sistemit ishte 25 MHz, d.m.th. vetëm gjysma e frekuencës së funksionimit të procesorit. Kjo teknikë përmirëson ndjeshëm performancën e kompjuterit, veçanërisht për shkak të pranisë së një cache të brendshme L1, e cila kënaq shumicën e aksesit të procesorit në memorien e sistemit. Që atëherë shumëzimi i frekuencës(shumëzimi i orës) është bërë një mënyrë standarde për të rritur performancën e kompjuterit dhe përdoret në të gjithë procesorët modernë, me shumëzuesin e frekuencës të rritur në 8, 10 ose më shumë.
|
Për një kohë të gjatë, autobusët e sistemit PC me procesorë të gjeneratës së pestë funksiononin me shpejtësi 60 MHz dhe 66 MHz. Një hap i rëndësishëm përpara ishte rritja e gjerësisë së të dhënave në 64 bit dhe zgjerimi i hapësirës së adresave në 64 GB (adresa 36-bit).
Shpejtësia e autobusit të sistemit u rrit në 100 MHz në 1998 falë zhvillimit të prodhimit të çipave PC100 SDRAM. Çipat e memories RDRAM mund të rrisin më tej shpejtësinë e autobusit të sistemit. Megjithatë, kalimi nga 66 MHz në 100 MHz pati një ndikim të rëndësishëm te procesorët dhe pllakat amë me Socket 7. Në modulet Pentium II, deri në 70-80% e trafikut (transferimi i informacionit) kryhet brenda SEC-it të ri (Fisheku i një skaji të vetëm). ), i cili strehon procesorin dhe të dy cache janë cache L1 dhe cache L2. Ky fishek funksionon me shpejtësinë e tij, pavarësisht nga shpejtësia e autobusit të sistemit.
|
Çipat i820 dhe i815, të krijuar për procesorin Pentium III, janë të dizajnuara për një autobus të sistemit 133 MHz. Më në fund, procesori AMD Athlon prezantoi ndryshime të rëndësishme në arkitekturë dhe koncepti i një autobusi sistemi doli të ishte i panevojshëm. Ky procesor mund të ekzekutojë lloje të ndryshme RAM me një frekuencë maksimale prej 200 MHz.
Llojet e autobusëve I/O
Ky seksion do të mbulojë autobusë të ndryshëm I/O, me një pjesë të madhe të dedikuar autobusëve modernë. Një ide e përgjithshme e përdorimit të autobusëve I/O jepet nga figura e mëposhtme, e cila tregon qartë qëllimin e autobusëve të ndryshëm I/O të një kompjuteri modern.
Tabela e mëposhtme përmbledh autobusët e ndryshëm I/O të përdorur në kompjuterët modernë:
| Goma | viti | Gjerësia | Shpejtësia | Maks. pikë kontrolli aftësia |
| PC dhe XT | 1980-82 | 8 bit | Sinkron: 4,77-6 MHz | 4-6 MB/s |
| ISA (AT) | 1984 | 16 bit | Sinkron: 8-10 MHz | 8 MB/s |
| M.C.A. | 1987 | 32 bit | Asinkron: 10.33 MHz | 40 MB/s |
| EISA (për serverët) | 1988 | 32 bit | Sinkron: max. 8 MHz | 32 MB/s |
| VLB, për 486 | 1993 | 32 bit | Sinkron: 33-50 MHz | 100-160 MB/s |
| PCI | 1993 | 32/64 bit | Asinkron: 33 MHz | 132 MB/s |
| USB | 1996 | Vijues | 1.2 MB/s | |
| FireWire (IEEE1394) | 1999 | Vijues | 80 MB/s | |
| USB 2.0 | 2001 | Vijues | 12-40 MB/s |
Gomat e vjetra
Autobusi i ri modern PCI dhe porti AGP "lindën" nga autobusët e vjetër që mund të gjenden ende në PC. Për më tepër, autobusi më i vjetër ISA përdoret ende edhe në kompjuterët më të fundit. Më tej do t'i shikojmë gomat e vjetra të PC në pak më shumë detaje.
Autobus i Arkitekturës Standarde të Industrisë (ISA).
Ky është autobusi më i zakonshëm dhe vërtet standard për PC, i cili përdoret edhe në kompjuterët më të fundit pavarësisht faktit se ai ka mbetur praktikisht i pandryshuar që nga zgjerimi i tij në 16 bit në vitin 1984. Sigurisht, tani ai plotësohet me autobusë më të shpejtë, por "Mbijeton" falë pranisë së një baze të madhe pajisjesh periferike të krijuara për këtë standard. Përveç kësaj, ka shumë pajisje për të cilat shpejtësia ISA është më se e mjaftueshme, siç janë modemet. Sipas disa ekspertëve, do të duhen të paktën 5-6 vjet përpara se autobusi ISA të "vdes".
Zgjedhja e gjerësisë dhe shpejtësisë së autobusit ISA u përcaktua nga procesorët me të cilët punonte në PC-të e parë. Autobusi ISA origjinal në IBM PC ishte 8 bit i gjerë, që korrespondon me 8 bit të autobusit të jashtëm të të dhënave të procesorit 8088 dhe funksiononte me 4.77 MHz, që është gjithashtu shpejtësia e procesorit 8088 në 1984, IBM AT kompjuteri u shfaq me një procesor 80286 dhe gjerësia e autobusit u dyfishua deri në 16 bit, si autobusi i jashtëm i të dhënave të procesorit 80286 Në të njëjtën kohë, shpejtësia e autobusit u rrit në 8 MHz, e cila gjithashtu përputhej me shpejtësinë e procesorit. Teorikisht, xhiroja e autobusit është 8 MB/s, por në praktikë nuk i kalon 1-2 MB/s.
Në kompjuterët modernë, autobusi ISA vepron si autobus i brendshëm, i cili përdoret për tastierë, disketë, porte serike dhe paralele dhe si autobus i zgjerimit të jashtëm, me të cilin mund të lidhni adaptorë 16-bitësh, të tillë si një kartë zëri.
Më pas, përpunuesit AT u bënë më të shpejtë, dhe më pas autobusi i tyre i të dhënave u rrit, por tani kërkesa për përputhshmëri me pajisjet ekzistuese i detyroi prodhuesit t'i përmbahen standardit dhe autobusi ISA ka mbetur praktikisht i pandryshuar që atëherë. Autobusi ISA ofron gjerësi bande të mjaftueshme për pajisjet e ngadalta dhe me siguri garanton pajtueshmërinë me pothuajse çdo PC të lëshuar.
Shumë karta zgjerimi, madje edhe ato moderne, janë ende 8-bit (këtë mund ta dalloni nga lidhësi i kartës - kartat 8-bit përdorin vetëm pjesën e parë të lidhësit ISA, ndërsa kartat 16-bit përdorin të dyja pjesët). Për këto karta, gjerësia e ulët e brezit të autobusit ISA nuk ka rëndësi. Sidoqoftë, qasja në ndërprerjet IRQ 9 deri në IRQ 15 sigurohet përmes telave në pjesën 16-bit të lidhësve të autobusit. Kjo është arsyeja pse shumica e modemëve nuk mund të lidhen me IRQ me numra të mëdhenj. Linjat IRQ midis pajisjeve ISA nuk mund të ndahen.
Dokumenti Udhëzuesi i Projektimit të Sistemit PC99, i përgatitur nga Intel dhe Microsoft, kërkon në mënyrë kategorike heqjen e sloteve të autobusëve ISA nga pllakat amë, kështu që mund të presim që ditët e këtij autobusi të “merituar” të jenë të numëruara.
Autobus i MicroChannel Architecture (MCA).
Ky autobus ishte përpjekja e IBM për ta bërë autobusin ISA "më të madh dhe më të mirë". Kur procesori 80386DX me një autobus të dhënash 32-bit u prezantua në mesin e viteve 1980, IBM vendosi të zhvillojë një autobus që të përputhet me këtë gjerësi të autobusit të të dhënave. Autobusi MCA ishte 32 bit i gjerë dhe kishte disa përparësi ndaj autobusit ISA.
Autobusi MCA kishte disa veçori të shkëlqyera duke pasur parasysh se u prezantua në 1987, d.m.th. shtatë vjet para ardhjes së autobusit PCI me aftësi të ngjashme. Në disa aspekte, autobusi MCA ishte thjesht përpara kohës së tij:
- Gjerësia 32 bit: Autobusi ishte 32 bit i gjerë, si autobusët lokalë VESA dhe PCI. Rrjedha e tij ishte shumë më e lartë në krahasim me autobusin ISA.
- Masterizimi i autobusit: Autobusi MCA mbështeti në mënyrë efektive përshtatësit e zotërimit të autobusëve, duke përfshirë arbitrazhin e duhur të autobusit.
- Autobusi MCA konfiguroi automatikisht kartat e përshtatësve, duke i bërë kërcyesit të panevojshëm. Kjo ndodhi 8 vjet përpara se Windows 95 ta bënte teknologjinë PnP të pranuar përgjithësisht në PC.
Autobusi MCA kishte një potencial të madh. Fatkeqësisht, IBM mori dy vendime të tilla që nuk promovuan miratimin e këtij autobusi. Së pari, autobusi MCA ishte i papajtueshëm me autobusin ISA, d.m.th. Kartat ISA nuk funksionuan fare në PC me autobus MCA, dhe tregu i kompjuterëve është shumë i ndjeshëm ndaj problemit të pajtueshmërisë së prapambetur. Së dyti, IBM vendosi ta bëjë autobusin MCA të vetin pa licencuar përdorimin e tij.
Këta dy faktorë, të kombinuar me koston më të lartë të sistemeve të autobusëve MCA, çuan në harresën e autobusit MCA. Meqenëse kompjuterët PS/2 nuk janë më në prodhim, autobusi MCA është "i vdekur" për tregun e PC-ve, megjithëse IBM ende e përdor atë në serverët e tij RISC 6000 UNIX. Historia e autobusit MCA është një nga shembujt klasikë se si në botën e kompjuterëve, çështjet jo-teknike shpesh dominojnë çështjet teknike.
Autobus i arkitekturës standarde të industrisë së zgjeruar (EISA).
Ky autobus nuk u bë kurrë aq standard sa autobusi ISA dhe nuk u përdor gjerësisht. Në fakt, ishte përgjigja e Compaq për autobusin MCA dhe çoi në rezultate të ngjashme.
Compaq shmangi dy nga gabimet më të mëdha të IBM kur zhvilloi autobusin EISA. Së pari, autobusi EISA ishte i pajtueshëm me autobusin ISA dhe, së dyti, të gjithë prodhuesit e PC-ve u lejuan ta përdorin atë. Në përgjithësi, autobusi EISA kishte avantazhe të konsiderueshme teknike ndaj autobusit ISA, por tregu nuk e pranoi atë. Karakteristikat kryesore të autobusit EISA:
- Pajtueshmëria e autobusit ISA: Kartat ISA mund të funksionojnë në lojëra elektronike EISA.
- Gjerësia e autobusit 32 bit: Gjerësia e autobusit u rrit në 32 bit.
- Masterizimi i autobusit: Autobusi EISA mbështeti në mënyrë efektive adaptorët e zotërimit të autobusëve, duke përfshirë arbitrazhin e duhur të autobusit.
- Teknologjia Plug and Play (PnP): Autobusi EISA konfiguroi automatikisht kartat e përshtatësve të ngjashme me standardin PnP të sistemeve moderne.
Sistemet e bazuara në EISA tani gjenden ndonjëherë në serverët e skedarëve të rrjetit, por ato nuk përdoren në kompjuterët desktop për shkak të kostove më të larta dhe mungesës së një përzgjedhjeje të gjerë të përshtatësve. Së fundi, xhiroja e tij është dukshëm inferiore ndaj autobusëve lokalë VESA Local Bus dhe PCI. Në fakt, autobusi EISA tani është afër vdekjes.
Autobus lokal VESA (VLB)
E para është mjaft popullore autobus lokal VESA Local Bus (VL-Bus ose VLB) u shfaq në vitin 1992. Shkurtesa VESA qëndron për Video Electronics Standards Association, dhe kjo shoqatë u krijua në fund të viteve '80 për të zgjidhur problemet e sistemeve video në PC. Arsyeja kryesore për zhvillimin e autobusit VLB ishte përmirësimi i performancës së sistemeve video PC.
Autobusi VLB është një autobus 32-bitësh që është një zgjatim i drejtpërdrejtë i autobusit të memories së procesorit 486 Vendi i autobusit VLB është një slot 16-bitësh ISA me një vend të tretë dhe të katërt të shtuar në fund. VLB zakonisht funksionon në 33 MHz, megjithëse shpejtësi më të larta janë të mundshme në disa sisteme. Meqenëse është një zgjatim i autobusit ISA, një kartë ISA mund të përdoret në një slot VLB, por ka kuptim që fillimisht të zëni slotet normale ISA dhe të lini një numër të vogël slotash VLB për kartat VLB, të cilat natyrisht nuk funksionojnë. në lojëra elektronike ISA. Përdorimi i një karte grafike VLB dhe kontrolluesi I/O përmirëson ndjeshëm performancën e sistemit në krahasim me një sistem me vetëm një autobus të vetëm ISA.
Përkundër faktit se autobusi VLB ishte shumë i popullarizuar në PC me procesorin 486, ardhja e procesorit Pentium dhe autobusi i tij lokal PCI në 1994 çoi në "harresën" graduale të autobusit VLB. Një nga arsyet për këtë ishin përpjekjet e Intel për të promovuar autobusin PCI, por kishte edhe disa probleme teknike që lidhen me zbatimin e VLB. Së pari, dizajni i autobusit është shumë i lidhur me procesorin 486, dhe kalimi në Pentium shkaktoi probleme të pajtueshmërisë dhe probleme të tjera. Së dyti, vetë autobusi kishte mangësi teknike: një numër i vogël kartash në autobus (shpesh dy ose edhe një), probleme sinkronizimi kur përdorni karta të shumta dhe mungesë mbështetjeje për zotërimin e autobusit dhe teknologjinë Plug and Play.
Tani autobusi VLB konsiderohet i vjetëruar dhe madje edhe pllakat më të fundit amë me procesor 486 përdorin autobusin PCI, ndërsa procesorët Pentium përdorin vetëm PCI. Megjithatë, PC-të me autobus VLB janë të lira dhe ndonjëherë mund të gjenden ende.
Autobusi i ndërlidhjes së komponentëve periferikë (PCI).
Autobusi I/O më i njohur për momentin ndërveprimet ndërmjet komponentëve periferikë(Peripheral Component Interconnect - PCI) u zhvillua nga Intel në vitin 1993. Ai synohej në sistemet e gjeneratës së pestë dhe të gjashtë, por u përdor gjithashtu në gjeneratën e fundit të pllakave amë me procesorin 486.
Ashtu si autobusi lokal VESA, autobusi PCI është 32 bit i gjerë dhe zakonisht funksionon në 33 MHz. Avantazhi kryesor i PCI ndaj autobusit lokal VESA qëndron në chipset që kontrollon autobusin. Autobusi PCI kontrollohet nga qarku i posaçëm në çipset, dhe autobusi VLB në thelb ishte vetëm një zgjatim i autobusit të procesorit 486 Autobusi PCI nuk është i "lidhur" me procesorin 486 në këtë drejtim dhe çipseti i tij siguron kontrollin dhe kontrollin e duhur të autobusit. arbitrazhi i autobusit, duke lejuar PCI të bëjë shumë më tepër sesa autobusi VLB. Autobusi PCI përdoret gjithashtu jashtë platformës PC, duke ofruar shkathtësi dhe duke ulur koston e zhvillimit të sistemit.
Në kompjuterët modernë, autobusi PCI vepron si autobus i brendshëm i cili lidhet me kanalin EIDE në motherboard, dhe si autobus i zgjerimit të jashtëm, i cili ka 3-4 fole zgjerimi për përshtatësit PCI.
Autobusi PCI është i lidhur me autobusin e sistemit përmes një "ure" të veçantë dhe funksionon në një frekuencë fikse pavarësisht nga frekuenca e orës së procesorit. Ai është i kufizuar në pesë lojëra elektronike për zgjerim, por secila prej tyre mund të zëvendësohet me dy pajisje të integruara në motherboard. Procesori gjithashtu mund të mbështesë çipa të shumta urë. Autobusi PCI është specifikuar më rreptësisht se VL-Bus dhe ofron disa aftësi shtesë. Në veçanti, ai mbështet kartat me një tension furnizimi prej +3,3 V dhe 5 V, duke përdorur çelësa të veçantë që parandalojnë futjen e kartës në slotin e gabuar. Më tej, funksionimi i autobusit PCI diskutohet më në detaje.
Performanca e autobusit PCI
Autobusi PCI në fakt ka performancën më të lartë midis autobusëve të zakonshëm I/O në kompjuterët modernë. Kjo është për shkak të disa faktorëve:
- Modaliteti i shpërthimit: Autobusi PCI mund të transferojë informacion në modalitetin e shpërthimit, ku pas adresimit fillestar, disa grupe të dhënash mund të transferohen me radhë. Kjo mënyrë është e ngjashme me shpërthimin e cache-it.
- Masterizimi i autobusit: Autobusi PCI mbështet zotërimin e plotë, i cili përmirëson performancën.
- Opsionet e gjerësisë së bandës së lartë: Versioni 2.1 i specifikimit të autobusit PCI lejon zgjerimin në 64 bit dhe 66 MHz, duke rritur performancën aktuale me katër herë. Në praktikë, autobusi PCI 64-bit nuk është implementuar ende në PC (megjithëse përdoret tashmë në disa serverë) dhe shpejtësia aktualisht është e kufizuar në 33 MHz, kryesisht për shkak të problemeve të pajtueshmërisë. Për ca kohë do t'ju duhet të kufizoni veten në 32 bit dhe 33 MHz. Megjithatë, falë AGP, performanca më e lartë do të realizohet në një formë paksa të modifikuar.
Në varësi të chipset-it dhe motherboard-it, shpejtësia e autobusit PCI mund të vendoset si sinkron ose asinkron. Në një konfigurim sinkron (që përdoret në shumicën e PC-ve), autobusi PCI funksionon me gjysmën e shpejtësisë së autobusit të memories; meqenëse autobusi i memories funksionon zakonisht në 50, 60 ose 66 MHz, autobusi PCI funksionon në 25, 30 ose 33 MHz. Me një konfigurim asinkron, shpejtësia e autobusit PCI mund të vendoset pavarësisht nga shpejtësia e autobusit të kujtesës. Kjo zakonisht kontrollohet duke përdorur kërcyesit në parametrat e motherboard ose BIOS. Mbingarkimi i autobusit të sistemit në një kompjuter që përdor një autobus sinkron PCI do të mbingarkojë pajisjet periferike PCI, duke shkaktuar shpesh probleme të paqëndrueshmërisë së sistemit.
Implementimi origjinal i autobusit PCI funksionoi në 33 MHz, dhe specifikimi i mëvonshëm PCI 2.1 specifikoi një frekuencë prej 66 MHz, që korrespondon me një xhiro prej 266 MB/s. Autobusi PCI mund të konfigurohet për gjerësinë e të dhënave 32- dhe 64-bit dhe lejon kartat 32- dhe 64-bit, si dhe ndarjen e ndërprerjeve, gjë që është e dobishme në sistemet me performancë të lartë që nuk kanë linja IRQ. Që nga mesi i vitit 1995, të gjitha pajisjet kompjuterike me shpejtësi të lartë kanë komunikuar me njëra-tjetrën nëpërmjet autobusit PCI. Më shpesh përdoret për kontrollorët e diskut të ngurtë dhe kontrollorët grafikë, të cilët janë montuar direkt në motherboard ose në kartat e zgjerimit në slotet e autobusëve PCI.
Slotet e zgjerimit të autobusit PCI
Autobusi PCI lejon më shumë lojëra elektronike të zgjerimit sesa autobusi VLB pa shkaktuar probleme teknike. Shumica e sistemeve PCI mbështesin 3 ose 4 lojëra elektronike PCI, dhe disa mbështesin dukshëm më shumë.
Shënim: Në disa sisteme, jo të gjitha lojërat elektronike mbështesin zotërimin e autobusit. Kjo është më pak e zakonshme tani, por ende rekomandohet të shikoni manualin e motherboard.
Autobusi PCI lejon një larmi më të madhe kartash zgjerimi në krahasim me autobusin VLB. Llojet më të zakonshme janë kartat video, përshtatësit pritës SCSI dhe kartat e rrjetit me shpejtësi të lartë. (Disqet e ngurtë funksionojnë gjithashtu në autobusin PCI, por ato zakonisht lidhen drejtpërdrejt me pllakën amë.) Megjithatë, vini re se autobusi PCI nuk zbaton disa funksione, për shembull, portat serike dhe paralele duhet të mbeten në autobusin ISA; Fatmirësisht edhe sot autobusi ISA mbetet më se i mjaftueshëm për këto pajisje.
Ndërprerje të brendshme të autobusit PCI
Autobusi PCI përdor sistemin e tij të ndërprerjes së brendshme për të trajtuar kërkesat nga kartat në autobus. Këto ndërprerje shpesh quhen "#A", "#B", "#C" dhe "#D" për të shmangur konfuzionin me IRQ-të e sistemit me numër normal, megjithëse ndonjëherë quhen edhe "#1" deri në "#4". Këto nivele ndërprerje janë zakonisht të padukshme për përdoruesin, përveç në ekranin e konfigurimit të PCI BIOS, ku mund të përdoren për të kontrolluar funksionimin e kartave PCI.
Këto ndërprerje, nëse kërkohen nga kartat në slota, janë të lidhura me ndërprerje të rregullta, më së shpeshti në IRQ9 - IRQ12. Slotet PCI në shumicën e sistemeve mund të vendosen në shumicën e katër IRQ-ve të zakonshme. Në sistemet që kanë më shumë se katër fole PCI ose që kanë katër fole dhe një kontrollues USB (i cili përdor PCI), dy ose më shumë pajisje PCI ndajnë një IRQ.
Masterizimi i autobusit PCI
Kujtoni që zotërimi i autobusit është aftësia e pajisjeve në autobusin PCI (të ndryshme, natyrisht, nga çipset e sistemit) për të marrë kontrollin e autobusit dhe për të kryer drejtpërdrejt transferimet. Autobusi PCI ishte autobusi i parë që çoi në popullaritetin e zotërimit të autobusëve (ndoshta sepse sistemi operativ dhe programet ishin në gjendje të përfitonin prej tij).
Autobusi PCI mbështet zotërimin e plotë të autobusit dhe ofron një mjet për arbitrazhin e autobusit përmes chipsetit të sistemit. Dizajni PCI lejon pajisje të shumta të zotërojnë autobusin në të njëjtën kohë, dhe qarku i arbitrazhit siguron që asnjë pajisje në autobus (përfshirë procesorin!) nuk do të bllokojë asnjë pajisje tjetër. Megjithatë, një pajisje lejohet të përdorë gjerësinë e plotë të brezit të autobusit nëse asnjë pajisje tjetër nuk transmeton asgjë. Me fjalë të tjera, autobusi PCI vepron si një rrjet i vogël lokal brenda kompjuterit, në të cilin pajisje të shumta mund të komunikojnë me njëra-tjetrën duke ndarë një kanal komunikimi dhe që kontrollohet nga chipset.
Teknologji Plug and Play për autobusin PCI
Autobusi PCI është pjesë e standardit Plug and Play (PnP) i zhvilluar nga Intel, Microsoft dhe shumë të tjerë. Sistemet e autobusëve PCI ishin të parët që popullarizuan përdorimin e PnP. Qarqet e çipave PCI menaxhojnë identifikimin e kartës dhe punojnë me sistemin operativ dhe BIOS për të shpërndarë automatikisht burimet në kartat e përputhshme.
Autobusi PCI po përmirësohet vazhdimisht dhe zhvillimi drejtohet nga Grupi i Interesit Special PCI, i cili përfshin Intel, IBM, Apple dhe të tjerë Rezultati i këtyre zhvillimeve ishte një rritje në frekuencën e autobusit në 66 MHz dhe zgjerimi i të dhënave në 64 bit. . Megjithatë, po krijohen alternativa, të tilla si Porta e Përshpejtuar e Grafikës (AGP) dhe autobusi serial me shpejtësi të lartë FireWire (IEEE 1394). AGP është në fakt një autobus PCI 66 MHz (versioni 2.1) që prezanton disa përmirësime që synojnë sistemet grafike.
Një nismë tjetër është goma PCI-X, i quajtur gjithashtu "Project One" dhe "Future I/O". IBM, Mylex, 3Com, Adaptec, Hewlett-Packard dhe Compaq duan të zhvillojnë një version special të serverit me shpejtësi të lartë të autobusit PCI. Ky autobus do të ketë një gjerësi brezi prej 1 GB/s (64 bit, 133 MHz). Intel dhe Dell Computer nuk janë të përfshirë në këtë projekt.
Dell Computer, Hitachi, NEC, Siemens, Sun Microsystems dhe Intel, në përgjigje të Project One, morën iniciativën për të zhvilluar autobusin I/O të Gjeneratës tjetër ( NGIO), duke synuar një arkitekturë të re I/O për serverët.
Në gusht 1999, shtatë kompani lider (Compaq, Dell, Hewlett-Packard, IBM, Intel, Microsoft, Sun Microsystems) njoftuan synimin e tyre për të kombinuar idetë më të mira të autobusëve Future I/O dhe Gjeneratës së ardhshme I/O. Arkitektura e re e hapur hyrëse/dalëse për serverët duhet të ofrojë xhiro deri në 6 GB/s. Standardi i ri NGIO pritet të miratohet deri në fund të vitit 2001.
Porta grafike e përshpejtuar
Nevoja për të rritur gjerësinë e brezit midis procesorit dhe sistemit video fillimisht çoi në zhvillimin e një autobusi lokal I/O në PC, duke filluar me autobusin lokal VESA dhe duke përfunduar me autobusin modern PCI. Ky trend vazhdon, me kërkesën për rritjen e gjerësisë së brezit të videos nuk plotësohet më as nga autobusi PCI me gjerësinë e brezit standard prej 132 MB/s. grafika 3D(Grafika 3D) ju lejon të simuloni botën virtuale dhe reale në ekran me detajet më të vogla. Shfaqja e teksturave dhe fshehja e objekteve kërkon sasi të mëdha të dhënash dhe karta grafike duhet të ketë akses të shpejtë në këto të dhëna në mënyrë që të ruajë ritmet e larta të rifreskimit.
Trafiku në autobusin PCI bëhet shumë i ngarkuar në kompjuterët modernë kur video, hard disqet dhe pajisje të tjera periferike konkurrojnë për të vetmen gjerësi bande I/O. Për të parandaluar ngopjen e autobusit PCI me informacione video, Intel ka zhvilluar një ndërfaqe të re posaçërisht për sistemin video, të quajtur porta grafike e përshpejtuar(Accelerated Graphics Port - AGP).
Porta AGP është projektuar në përgjigje të kërkesës në rritje për performancën e videos. Meqenëse programet dhe kompjuterët përdorin zona të tilla si përshpejtimi 3D dhe riprodhimi i videos me lëvizje të plotë, procesori dhe çipa video duhet të përpunojnë gjithnjë e më shumë informacion. Në aplikacione të tilla, autobusi PCI ka arritur kufirin e tij, veçanërisht pasi përdoret edhe nga hard disqet dhe pajisjet e tjera periferike.
Përveç kësaj, kërkohet gjithnjë e më shumë memorie video. Grafikat tredimensionale kërkojnë më shumë memorie, jo vetëm për imazhin e ekranit, por edhe për llogaritjet. Tradicionalisht, ky problem zgjidhet duke vendosur gjithnjë e më shumë memorie në kartën video, por kjo paraqet dy probleme:
- Çmimi: Kujtesa video është më e shtrenjtë se memoria e zakonshme RAM.
- Kapaciteti i kufizuar: Kapaciteti i kujtesës në një kartë video është i kufizuar: nëse vendosni 6 MB në kartë dhe kërkohen 4 MB për buferin e kornizës, atëherë mbeten vetëm 2 MB për përpunim. Kjo memorie nuk është e lehtë për t'u zgjeruar dhe nuk mund të përdoret për asgjë tjetër përveç nëse nevojitet përpunimi i videos.
AGP i zgjidh këto probleme duke i lejuar procesorit video të aksesojë memorien kryesore të sistemit për të kryer llogaritjet. Kjo teknikë është shumë më efikase sepse kjo memorie mund të ndahet në mënyrë dinamike ndërmjet procesorit të sistemit dhe procesorit video në varësi të nevojave të sistemit.
Ideja pas zbatimit të AGP është mjaft e thjeshtë: të krijohet një ndërfaqe e shpejtë dhe e specializuar midis çipave video dhe procesorit të sistemit. Ndërfaqja zbatohet vetëm midis këtyre dy pajisjeve, gjë që ofron tre avantazhe kryesore: është më e lehtë të zbatohet porti, është më e lehtë të rritet shpejtësia AGP dhe përmirësime specifike për video mund të futen në ndërfaqe. Chipset AGP vepron si ndërmjetës midis procesorit, cache Pentium II L2, kujtesës së sistemit, kartës video dhe autobusit PCI, duke zbatuar të ashtuquajturat katër porta(Quad Port).
AGP konsiderohet një port, jo një autobus, pasi lidh vetëm dy pajisje (procesorin dhe kartën video) dhe nuk lejon zgjerimin. Një nga avantazhet kryesore të AGP është se ai izolon sistemin video nga pjesa tjetër e komponentëve të PC, duke eliminuar konkurrencën për gjerësinë e brezit. Meqenëse karta grafike hiqet nga autobusi PCI, pajisjet e tjera mund të funksionojnë më shpejt. Për AGP, motherboard ka një prizë të veçantë që është e ngjashme me prizën e autobusit PCI, por ndodhet në një vend tjetër në tabelë. Në figurën e mëposhtme, mund të shihni dy priza autobusi ISA (e zezë), më pas dy priza autobusi PCI (e bardhë) dhe një prizë ADP (kafe).
AGP u shfaq në fund të vitit 1997 dhe ishte i pari që u mbështet nga chipset 440LX Pentium II. Një vit më pas, u shfaqën çipa AGP nga kompani të tjera. Për më shumë informacion rreth AGP, shihni faqen e internetit http://developer.intel.com/technology/agp/.
Ndërfaqja AGP
Ndërfaqja AGP është e ngjashme me autobusin PCI në shumë aspekte. Vetë slot-i ka të njëjtën formë dhe dimensione fizike, por është zhvendosur më larg nga skaji i motherboard-it sesa slotet PCI. Specifikimi AGP në fakt mbështetet në specifikimin PCI 2.1, i cili lejon shpejtësi 66 MHz, por kjo shpejtësi nuk zbatohet në PC. Pllakat amë AGP kanë një slot zgjerimi për një kartë video AGP dhe një slot më pak PCI, por përndryshe janë të ngjashme me pllakat amë PCI.
Gjerësia e autobusit, shpejtësia dhe gjerësia e brezit
Autobusi AGP është 32 bit i gjerë, ashtu si autobusi PCI, por në vend që të funksionojë me gjysmën e shpejtësisë së autobusit të memories si PCI, ai funksionon me shpejtësi të plotë. Për shembull, në një motherboard standard Pentium II, autobusi AGP funksionon në 66 MHz në vend të autobusit PCI 33 MHz. Kjo menjëherë dyfishon gjerësinë e brezit të portit - në vend të kufirit 132 MB/s për PCI, porti AGP ka një gjerësi brezi prej 264 MB/s në modalitetin e shpejtësisë më të ulët. Për më tepër, ai nuk ndan asnjë gjerësi brezi me pajisjet e tjera të autobusit PCI.
Përveç dyfishimit të shpejtësisë së autobusit, AGP përcakton një modalitet 2X, i cili përdor sinjale speciale për të lejuar dy herë më shumë të dhëna që të transmetohen përmes portit në të njëjtën frekuencë ore. Në këtë mënyrë, informacioni transmetohet në skajet në rritje dhe në rënie të sinjalit të sinkronizimit. Ndërsa autobusi PCI transmeton të dhëna vetëm në një skaj, AGP transmeton të dhëna në të dy skajet. Si rezultat, performanca dyfishohet më tej dhe teorikisht arrin 528 MB/s. Është planifikuar gjithashtu zbatimi i regjimit 4X, në të cilin kryhen katër transferime në çdo cikël orësh, gjë që do të rrisë performancën në 1056 MB/s.
Sigurisht, e gjithë kjo është mbresëlënëse dhe gjerësia e brezit prej 1 GB/s është shumë e mirë për një kartë video, por ka një problem: një kompjuter modern ka disa autobusë. Kujtojmë se procesorët e klasës Pentium kanë një gjerësi të autobusit të të dhënave 64-bit dhe funksionojnë në 66 MHz, e cila siguron një xhiro teorike prej 524 MB/s, kështu që gjerësia e brezit 1 GB/s nuk siguron një fitim të konsiderueshëm përveç nëse shpejtësia e autobusit të të dhënave është u rrit përtej 66 MHz. Pllakat e reja amë kanë rritur shpejtësinë e autobusit të sistemit në 100 MHz, gjë që rrit xhiros në 800 MB/s, por kjo nuk mjafton për të justifikuar transferimet e modalitetit 4X.
Përveç kësaj, procesori duhet të ketë akses në kujtesën e sistemit, jo vetëm në sistemin video. Nëse e gjithë gjerësia e brezit të sistemit prej 524 MB/s është e zënë nga video nëpërmjet AGP, çfarë mund të bëjë procesori? Në këtë rast, lëvizja në një shpejtësi të sistemit prej 100 MHz do të sjellë disa përfitime.
AGP Port Video Pipelining
Një nga përfitimet e AGP është aftësia e tij për të përcjellë kërkesat e të dhënave. Pipelining u përdor për herë të parë në procesorët modernë si një mënyrë për të përmirësuar performancën duke mbivendosur pjesë të njëpasnjëshme të detyrave. Falë AGP, chipset video mund të përdorë një teknikë të ngjashme kur kërkon informacion nga memorja, gjë që përmirëson ndjeshëm performancën.
Qasja AGP në memorien e sistemit
Karakteristika më e rëndësishme e AGP është aftësia për të ndarë kujtesën kryesore të sistemit me çipset video. Kjo i jep sistemit video akses në më shumë memorie për grafika 3D dhe përpunime të tjera pa kërkuar sasi të mëdha memorie video në kartën video. Kujtesa në kartën video ndahet midis tamponit të kornizës dhe përdorimeve të tjera. Për shkak se framebuffer kërkon memorie të shpejtë dhe të shtrenjtë si VRAM, shumica e kartave të gjitha memoria ekzekutohet në VRAM, edhe pse kjo kërkohet për zona të tjera të memories përveç framebuffer-it.
Vini re se AGP Jo i referohet arkitekturës së memories së unifikuar (UMA). Në këtë arkitekturë të gjitha Kujtesa e kartës video, duke përfshirë buferin e kornizës, merret nga memoria kryesore e sistemit. Në AGP, buferi i kornizës mbetet në kartën video, ku ndodhet. Buferi i kornizës është komponenti më i rëndësishëm i kujtesës video dhe kërkon performancën më të lartë, kështu që ka më shumë kuptim ta lini atë në kartën video dhe të përdorni VRAM për të.
AGP lejon video procesorin të aksesojë memorien e sistemit për detyra të tjera me memorie intensive, të tilla si teksturimi dhe operacione të tjera grafike 3D. Kjo memorie nuk është aq kritike sa buferi i kornizës, i cili lejon që kartat video të jenë më të lira duke reduktuar kapacitetin e kujtesës VRAM. Qasja në kujtesën e sistemit quhet ekzekutimi i drejtpërdrejtë nga kujtesa(Direct Memory Execute - DIME). Një pajisje speciale e quajtur tabela e rimarrëveshjes së hapjes grafike(Tabela e Remapping Aperture Graphics - GART), operon në adresat RAM në mënyrë të tillë që ato të shpërndahen në memorien e sistemit në blloqe të vogla, në vend të një seksioni të madh, dhe i siguron ato në kartën video sikur të ishte pjesë e kujtesës video. . Një paraqitje vizuale e funksioneve AGP jepet nga figura e mëposhtme:
Kërkesat e AGP
Për të përdorur AGP në një sistem, duhet të plotësohen disa kërkesa:
- Disponueshmëria e kartës video AGP: Kjo kërkesë është mjaft e qartë.
- Disponueshmëria e një motherboard me një chipset AGP: Sigurisht, chipset në motherboard duhet të mbështesin AGP.
- Mbështetja e sistemit operativ: Sistemi operativ duhet të mbështesë ndërfaqen e re duke përdorur drejtuesit dhe rutinat e tij të brendshme.
- Mbështetja e shoferit: Natyrisht, karta video kërkon drejtues të veçantë për të mbështetur AGP dhe për të përfituar nga veçoritë e tij të veçanta, si p.sh 3X.
Autobusë serialë të rinj
Prej 20 vitesh, shumë pajisje periferike janë lidhur me të njëjtat porte paralele dhe serike që u shfaqën në PC-në e parë, dhe me përjashtim të standardit Plug and Play, "teknologjia I/O" ka ndryshuar pak që nga viti 1081. Sidoqoftë, nga fundi i viteve '90 të shekullit të kaluar, përdoruesit filluan të ndjejnë gjithnjë e më shumë kufizimet e porteve standarde paralele dhe serike:
- Gjerësia e brezit: Portet serike kanë një kapacitet maksimal prej 115,2 Kb/s dhe portat paralele (në varësi të llojit) rreth 500 Kb/s. Megjithatë, pajisjet si kamerat video dixhitale kërkojnë gjerësi bande shumë më të lartë.
- Lehtësinë e përdorimit: Lidhja e pajisjeve me portat e vjetra është shumë e papërshtatshme, veçanërisht nëpërmjet përshtatësve të portave paralele. Përveç kësaj, të gjitha portet janë të vendosura në pjesën e pasme të PC.
- Burimet e harduerit: Çdo port kërkon linjën e vet IRQ. PC ka vetëm 16 linja IRQ, shumica e të cilave janë tashmë të zëna. Disa kompjuterë kanë vetëm pesë linja IRQ falas për lidhjen e pajisjeve të reja.
- Numri i kufizuar i porteve: Shumë PC kanë dy porte serike COM dhe një portë paralele LPT. Është e mundur të shtohen më shumë porte, por me koston e përdorimit të linjave të vlefshme IRQ.
Vitet e fundit, teknologjia I/O është bërë një nga fushat më dinamike të zhvillimit të kompjuterëve desktop dhe janë zhvilluar dy standarde të të dhënave serike që kanë ndryshuar shumë mënyrën e lidhjes së pajisjeve periferike dhe e kanë sjellë konceptin e plug and play në një koncept të ri. lartësitë. Falë standardeve të reja, çdo përdorues do të jetë në gjendje të lidhë një numër pothuajse të pakufizuar pajisjesh me një PC në vetëm pak sekonda, pa ndonjë njohuri të veçantë teknike.
Autobus Serial Universal
Zhvilluar nga Compaq, Digital, IBM, Intel, Microsoft, NEC dhe Northern Telecom autobus serik universal(Universal Serial Bus - USB) ofron një lidhës të ri për të lidhur të gjitha pajisjet e zakonshme I/O, duke eliminuar shumë nga portet dhe lidhësit e sotëm.
Autobusi USB lejon lidhjen e deri në 127 pajisje duke përdorur lidhje zinxhiri margaritare(daisy-chaining) ose përdorim qendër USB(Hub USB). Vetë qendra, ose qendër, ka disa priza dhe futet në një PC ose pajisje tjetër. Çdo shpërndarës USB mund të lidhë shtatë pajisje periferike. Midis tyre mund të ketë një shpërndarës të dytë, në të cilin mund të lidhen shtatë pajisje të tjera periferike, etj. Autobusi USB mbart gjithashtu energji +5 V së bashku me sinjalet e të dhënave, kështu që pajisjet e vogla si skanerët e dorës mund të mos kenë furnizimin e tyre me energji elektrike.
Pajisja futet drejtpërdrejt në prizën me 4 kunja në PC ose në qendër si prizë drejtkëndëshe e tipit A. Të gjitha kabllot që janë të lidhura përgjithmonë me pajisjen kanë një prizë të tipit A. dhe kablloja që i lidh ka një prizë të tipit A ose të tipit B.
Autobusi USB heq kufizimet e shpejtësisë së portave serike të bazuara në UART. Funksionon me një shpejtësi prej 12 Mbps, e cila është e përputhshme me teknologjitë e rrjetit Ethernet dhe Token Ring dhe ofron gjerësi bande të mjaftueshme për të gjitha pajisjet periferike moderne. Për shembull, autobusi USB ka gjerësi të mjaftueshme brezi për të mbështetur pajisje të tilla si disqet e jashtme CD-ROM dhe disqet e shiritit, si dhe ndërfaqet ISDN të telefonave me funksion. Mjafton gjithashtu dërgimi i sinjaleve audio dixhitale drejtpërdrejt te altoparlantët e pajisur me konvertues dixhital në analog, duke eliminuar nevojën për një kartë zanore. Megjithatë, autobusi USB nuk ka për qëllim të zëvendësojë rrjetet. Për të arritur një kosto të ulët të pranueshme, distanca midis pajisjeve është e kufizuar në 5 m Për pajisjet e ngadalta si tastierat dhe minjtë, shpejtësia e transferimit të të dhënave mund të vendoset në 1,5 Mbps, duke kursyer gjerësinë e brezit për pajisjet më të shpejta.
Autobusi USB mbështet plotësisht teknologjinë Plug and Play. Ai eliminon nevojën për të instaluar kartat e zgjerimit brenda PC dhe më pas të rikonfiguroni sistemin. Autobusi ju lejon të lidhni, konfiguroni, përdorni dhe, nëse është e nevojshme, shkëputni pajisjet periferike ndërsa PC dhe pajisjet e tjera janë duke punuar. Nuk ka nevojë të instaloni drejtues, të zgjidhni portet serike dhe paralele, ose të përcaktoni linjat IRQ, kanalet DMA dhe adresat I/O. E gjithë kjo arrihet duke kontrolluar pajisjet periferike duke përdorur një kontrollues pritës në motherboard ose kartën PCI. Kontrolluesi pritës dhe kontrollorët skllav në qendrat kontrollojnë pajisjet periferike, duke reduktuar ngarkesën e procesorit dhe duke përmirësuar performancën e përgjithshme të sistemit. Vetë kontrolluesi pritës kontrollohet nga softueri i sistemit brenda sistemit operativ.
Të dhënat transmetohen përmes një kanali dydrejtimësh të kontrolluar nga kontrolluesi pritës dhe kontrollorët e qendrës skllav. Përmirësimi i zotërimit të autobusit lejon që pjesë të gjerësisë së brezit të përgjithshëm të rezervohen përgjithmonë për pajisje periferike specifike; kjo metodë quhet transmetimi izokron i të dhënave(transferim izokron i të dhënave). Ndërfaqja e autobusit USB përmban dy module kryesore: makinë ndërfaqe serike(Serial Interface Engine - SIE), përgjegjës për protokollin e autobusit, dhe qendër rrënjë(Root Hub), përdoret për të zgjeruar numrin e porteve të autobusit USB.
Autobusi USB shpërndan 500 mA për çdo port. Falë kësaj, pajisjet me fuqi të ulët që normalisht do të kërkonin një përshtatës të veçantë AC mund të furnizohen me kabllo - USB lejon kompjuterin të zbulojë automatikisht fuqinë e kërkuar dhe ta dërgojë atë në pajisje. Hub-et pranojnë energji të plotë nga autobusi USB (me autobus), por mund të kenë konvertuesin e tyre AC. Ndarjet e vetë-fuqishme që ofrojnë 500 mA për portë ofrojnë fleksibilitet maksimal për pajisjet e ardhshme. Ndarjet e ndërrimit të porteve izolojnë të gjitha portet nga njëra-tjetra, në mënyrë që njëra që është e shkurtuar të mos prishë funksionimin e të tjerëve.
Autobusi USB premton një PC me një portë të vetme USB në vend të katër ose pesë lidhësve të ndryshëm të sotëm. Ju mund të lidhni një pajisje të madhe të fuqishme me të, si një monitor ose printer, i cili do të veprojë si një qendër, duke siguruar lidhje me pajisje të tjera më të vogla, si miun, tastierën, modemin, skanerin, aparatin fotografik dixhital, etj. Sidoqoftë, kjo do të kërkojë zhvillimin e drejtuesve të veçantë të pajisjeve. Sidoqoftë, ky konfigurim i kompjuterit ka disavantazhe. Disa ekspertë besojnë se arkitektura USB është mjaft komplekse dhe nevoja për të mbështetur shumë lloje të ndryshme të pajisjeve periferike kërkon zhvillimin e një grupi të tërë protokollesh. Të tjerë besojnë se parimi hub thjesht zhvendos koston dhe kompleksitetin nga njësia e sistemit në tastierë ose monitor. Por pengesa kryesore për suksesin e USB-së është standardi IEEE 1394 FireWire.
Autobus IEEE 1394 FireWire
Ky standard i autobusit periferik me shpejtësi të lartë u zhvillua nga Apple Computer, Texas Instruments dhe Sony. Ai u krijua si një plotësues i autobusit USB, jo si një alternativë ndaj tij, pasi të dy autobusët mund të përdoren në të njëjtin sistem, të ngjashëm me portet paralele dhe serike moderne. Megjithatë, prodhuesit e mëdhenj të kamerave dhe printerëve dixhitalë janë më të interesuar për autobusin IEEE 1394 sesa për autobusin USB, sepse kamerat dixhitale janë më të përshtatshme për prizën 1394 sesa për portën USB.IEEE 1394 (zakonisht i quajtur FireWire) është shumë si USB, gjithashtu një autobus serial i këmbyeshëm, por shumë më i shpejtë. IEEE 1394 ka dy shtresa ndërfaqeje: një për autobusin në pllakën amë të kompjuterit dhe një për ndërfaqen pikë-për-pikë ndërmjet pajisjes periferike dhe kompjuterit mbi një kabllo serike. Një urë e thjeshtë lidh këto dy nivele. Ndërfaqja e autobusit mbështet shpejtësinë e transferimit të të dhënave prej 12,5, 25 ose 50 MB/s, dhe ndërfaqja kabllore mbështet 100, 200 dhe 400 MB/s, që është shumë më e shpejtë se shpejtësia e autobusit USB prej 1,5 MB/s ose 12 MB/s. . Specifikimi 1394b përcakton mënyra të tjera për të koduar dhe transmetuar të dhëna, duke lejuar rritjen e shpejtësisë në 800 Mb/s, 1.6 Gb/s ose më shumë. Kjo shpejtësi e lartë bën të mundur përdorimin e IEEE 1394 për të lidhur kamerat dixhitale, printerët, televizorët, kartat e rrjetit dhe pajisjet e jashtme të ruajtjes me PC.
Lidhësit e kabllove IEEE 1394 janë projektuar në mënyrë që kontaktet elektrike të përmbahen brenda trupit të lidhësit, gjë që parandalon mundësinë e goditjes elektrike tek përdoruesi dhe ndotjen e kontakteve nga duart e përdoruesit. Këta lidhës janë të vegjël dhe të përshtatshëm, të ngjashëm me lidhësin e lojrave Nintendo GameBoy, i cili është dëshmuar se ka qëndrueshmëri të shkëlqyer. Përveç kësaj, këta lidhës mund të futen verbërisht në pjesën e pasme të PC. Nuk kërkohen pajisje terminale (terminatorë) dhe instalimi manual i identifikuesve.
Autobusi IEEE 1394 është projektuar për një kabllo me 6 tela deri në 4,5 m të gjatë, e cila përmban dy palë përçues për transmetimin e të dhënave dhe një palë për fuqizimin e pajisjes. Çdo çift sinjali është i mbrojtur dhe i gjithë kablloja është gjithashtu e mbrojtur. Kablloja lejon tensione nga 8V në 400V dhe rryma deri në 1.5A dhe ruan vazhdimësinë fizike të pajisjes kur pajisja është e fikur ose me defekt (gjë që është shumë e rëndësishme për një topologji seri). Kablloja siguron energji për pajisjet e lidhura me autobusin. Me maturimin e standardit, autobusi pritet të sigurojë distanca më të gjata pa përsëritës dhe xhiro edhe më të madhe.
Baza e çdo lidhjeje IEEE 1394 është një çip i shtresës fizike dhe një çip i shtresës së komunikimit, dhe pajisja kërkon dy çipa. Ndërfaqja fizike (PHY) e një pajisjeje lidhet me PHY të një pajisjeje tjetër. Ai përmban qarqet e nevojshme për të kryer funksionet e arbitrazhit dhe inicializimit. Ndërfaqja e komunikimit lidh PHY si dhe qarkun e brendshëm të pajisjes. Ai transmeton dhe merr pako në formatin IEEE 1394 dhe mbështet transferimet asinkrone ose izokrone të të dhënave. Aftësia për të mbështetur formate asinkrone dhe izokrone në të njëjtën ndërfaqe lejon që aplikacionet jo kritike për kohën, si skanerët ose printerët, si dhe aplikacionet në kohë reale si video dhe audio, të funksionojnë në autobus. Të gjithë çipat e shtresave fizike përdorin të njëjtën teknologji, ndërsa çipat e shtresave të komunikimit janë specifike për secilën pajisje. Kjo qasje lejon autobusin IEEE 1394 të veprojë si një sistem peer-to-peer, në krahasim me qasjen klient-server të autobusit USB. Si rezultat, sistemi IEEE 1394 nuk kërkon as një host shërbyes dhe as një PC.
Transferimi asinkron është mënyra tradicionale e transferimit të të dhënave ndërmjet kompjuterëve dhe pajisjeve periferike. Këtu, të dhënat transmetohen në një drejtim dhe shoqërohen me konfirmim të mëvonshëm në burim. Transferimi asinkron i të dhënave thekson shpërndarjen sesa performancën. Transferimi i të dhënave është i garantuar dhe ritransmetimet janë të mbështetura. Transferimi izokron i të dhënave transmeton të dhënat me një ritëm të paracaktuar në mënyrë që aplikacioni t'i përpunojë ato në bazë të kohës. Kjo është veçanërisht e rëndësishme për të dhënat mediatike kritike për kohën, ku shpërndarja në kohë eliminon nevojën për buffering të shtrenjtë. Transferimet izokronike të të dhënave funksionojnë në parimin e transmetimit, ku një ose më shumë pajisje mund të "dëgjojnë" të dhënat e transmetuara. Autobusi IEEE 1394 mund të transmetojë njëkohësisht kanale të shumta (deri në 63) të të dhënave izokronike. Meqenëse transferimet izokrone mund të zënë një maksimum prej 80% të gjerësisë së brezit të autobusit, ka mbetur gjerësi e mjaftueshme e brezit për transferime shtesë asinkrone.
Arkitektura e shkallëzueshme e autobusit dhe topologjia fleksibël e IEEE 1394 e bëjnë atë ideal për lidhjen e pajisjeve me shpejtësi të lartë, nga kompjuterët dhe disqet e ngurtë deri te pajisjet dixhitale audio dhe video. Pajisjet mund të lidhen në një zinxhir margaritar ose topologji pemësh. Figura në të majtë tregon dy zona të veçanta pune të lidhura nga një urë autobusi IEEE 1394, përbëhet nga një videokamerë, një PC dhe një VCR, të cilat janë të lidhura të gjitha nëpërmjet IEEE 1394. PC-ja është gjithashtu e lidhur fizikisht. printer në distancë nëpërmjet një përsëritësi 1394, i cili rrit distancën midis pajisjeve përforcuese të sinjaleve të autobusit. Në një autobus IEEE 1394, lejohen deri në 16 kërcime midis çdo dy pajisjeje. Një ndarës 1394 përdoret midis urës dhe printerit për të siguruar një portë tjetër për lidhjen e një ure autobusi IEEE 1394 u ofrojnë përdoruesve fleksibilitet më të madh të topologjisë.
Zona e punës #2 përmban vetëm PC-në dhe printerin në segmentin e autobusit 1394, si dhe një lidhje me urën e autobusit. Një urë izolon trafikun e të dhënave brenda çdo hapësire pune. Urat e autobusëve IEEE 1394 lejojnë që të dhënat e zgjedhura të transferohen nga një segment autobusi në tjetrin. Prandaj, PC #2 mund të kërkojë imazhe nga VCR në zonën e punës #1. Meqenëse kablloja e autobusit mbart gjithashtu energji, ndërfaqja e sinjalit PHY është gjithmonë e ndezur dhe të dhënat transferohen edhe nëse PC #1 është i fikur.
Çdo segment autobusi IEEE 1394 lejon lidhjen e deri në 63 pajisje. Tani çdo pajisje mund të vendoset në një distancë deri në 4.5 m; distancat e gjata janë të mundshme me dhe pa përsëritës. Përmirësimet e kabllove do të lejojnë që pajisjet të barten në distanca më të gjata. Urat mund të lidhin mbi 1000 segmente, duke ofruar potencial të konsiderueshëm zgjerimi. Një avantazh tjetër është aftësia për të kryer transaksione me shpejtësi të ndryshme në një medium të vetëm për pajisje. Për shembull, disa pajisje mund të funksionojnë me 100 Mbps, ndërsa të tjerat mund të funksionojnë me 200 Mbps dhe 400 Mbps. Ndërrimi i nxehtë (lidhja ose shkëputja e pajisjeve) në autobus lejohet edhe kur autobusi është plotësisht funksional. Ndryshimet në topologjinë e autobusit zbulohen automatikisht. Kjo eliminon nevojën për ndërprerës adresash dhe ndërhyrje të tjera të përdoruesit për të rikonfiguruar autobusin.
Falë teknologjisë së transferimit të paketave, autobusi IEEE 1394 mund të organizohet sikur hapësira e memories shpërndahet midis pajisjeve, ose sikur pajisjet të jenë në slota në motherboard. Adresa e pajisjes përbëhet nga 64 bit, me 10 bit të alokuar për ID-në e rrjetit, 6 bit për ID-në e nyjes dhe 48 Bit për adresat e memories. Si rezultat, mund të adresohen 1023 rrjete me 63 nyje, secila me 281 TB memorie. Adresimi i memories në vend të kanaleve i trajton burimet si regjistra ose memorie që mund të aksesohen duke përdorur transaksionet e kujtesës procesor. E gjithë kjo siguron një organizim të thjeshtë rrjeti; për shembull, një aparat fotografik dixhital mund të transferojë lehtësisht imazhet drejtpërdrejt në një printer dixhital pa një kompjuter ndërmjetës. Autobusi IEEE 1394 tregon se PC po humbet rolin e tij dominues në lidhjen e mjedisit dhe mund të konsiderohet një nyje shumë inteligjente.
Nevoja për të përdorur dy çipa në vend të njërit i bën pajisjet periferike IEEE 1394 më të shtrenjta se pajisjet periferike SCSI, IDE ose USB, duke e bërë atë të papërshtatshëm për pajisjet e ngadalta. Megjithatë, përfitimet e tij për aplikacionet me shpejtësi të lartë si redaktimi dixhital i videos e bëjnë IEEE 1394 ndërfaqen kryesore për elektronikën e konsumit.
Pavarësisht avantazheve të autobusit IEEE 1394 dhe paraqitjes në vitin 2000 të pllakave amë me kontrollues të integruar për këtë autobus, suksesi i ardhshëm i FireWire nuk është i garantuar. Ardhja e specifikimit USB 2.0 e ndërlikoi shumë situatën.
Specifikimi i USB 2.0
Compaq, Hewlett-Packard, Intel, Lucent, Microsoft, NEC dhe Philips morën pjesë në zhvillimin e këtij specifikimi, me qëllim mbështetjen e pajisjeve periferike me shpejtësi të lartë. Në shkurt 1999, u njoftua një përmirësim prej 10 deri në 20 herë i performancës ekzistuese dhe në shtator 1999, studimet inxhinierike ngritën vlerësimet në 30 deri në 40 herë mbi USB 1.1. Ka pasur shqetësime se me një performancë të tillë, autobusi USB do të "varrosë" përgjithmonë autobusin IEEE 1394 Megjithatë, konsensusi i përgjithshëm është se dy autobusët janë të orientuar drejt aplikacioneve të ndryshme. Qëllimi i USB 2.0 është të ofrojë mbështetje për të gjitha pajisjet periferike të tanishme dhe të ardhshme të njohura të PC-ve, ndërsa IEEE 1394 synon të lidhë pajisjet audio dhe video të konsumatorit si videoregjistruesit dixhital, DVD-të dhe televizorët dixhitalë.
Sipas USB 2.0, xhiroja rritet nga 12 Mb/s në 360-480 Mb/s. USB 2.0 pritet të jetë në përputhje me USB 1.1, duke u ofruar përdoruesve një tranzicion të qetë në autobusin e ri. Për të do të zhvillohen pajisje të reja periferike me shpejtësi të lartë, të cilat do të zgjerojnë gamën e aplikacioneve për PC. Shpejtësitë prej 12 MB/s janë të mjaftueshme për pajisje të tilla si telefona, kamera dixhitale, tastierë, minj, levë dixhitale, disqe shiritash, disqe, altoparlantë dixhitalë, skanerë dhe printera. Rritja e gjerësisë së brezit të USB 2.0 do të zgjerojë funksionalitetin e pajisjeve periferike, duke ofruar mbështetje për kamerat me definicion të lartë për video-konferenca, si dhe skanerët me shpejtësi të lartë dhe printerët e gjeneratës së ardhshme.
Pajisjet periferike USB ekzistuese do të funksionojnë të pandryshuara në një sistem USB 2.0. Pajisjet si tastierat dhe minjtë nuk kërkojnë gjerësinë e brezit të rritur të USB 2.0 dhe do të funksionojnë si pajisje USB 1.1. Rritja e gjerësisë së brezit të USB 2.0 do të zgjerojë gamën e pajisjeve periferike që mund të lidhen me një kompjuter dhe gjithashtu do të lejojë më shumë pajisje USB të ndajnë gjerësinë e brezit të disponueshëm të autobusit, deri në kufijtë arkitektonikë të autobusit USB. Pajtueshmëria e prapambetur e USB 2.0 me USB 1.1 mund të jetë një avantazh vendimtar në luftën kundër autobusit IEEE 1394 për ndërfaqen e pajisjes së konsumatorit.
Standardi i DeviceBay
DeviceBayështë një standard i ri që vijon nga standardet IEEE 1394 dhe USB bus. Këta autobusë lejojnë që pajisjet të lidhen dhe shkëputen në fluturim, d.m.th. gjatë funksionimit të PC. Një mundësi e tillë shkëmbim i nxehtë(këmbimi i nxehtë, priza e nxehtë) kërkonte një lidhje të re speciale midis pajisjeve dhe standardi DeviceBay u bë përgjigja për këtë kërkesë. Ai standardizon hapësirat në të cilat mund të futen disqet e ngurtë, disqet CD-ROM dhe pajisje të tjera. Korniza e montimit instalohet pa mjete dhe gjatë funksionimit të PC. Nëse standardi DeviceBay bëhet i përhapur, ai do të heqë kabllot e sheshta brenda kutive të PC-ve. I gjithë kompjuteri mund të projektohet si një dizajn modular, në të cilin të gjitha modulet lidhen me autobusët USB ose FireWire si pajisje DeviceBay. Në këtë rast, pajisja mund të lëvizë lirshëm midis kompjuterit dhe pajisjeve të tjera shtëpiake.
Standardi DeviceBay është krijuar për të lidhur pajisje të tilla si disqet Zip, disqet CD-ROM, disqet e shiritit, modemët, disqet e ngurtë, lexuesit e kartave PC, etj.
SISTEM BUS SISTEMI BUS
SYSTEM BUS (busi i sistemit), një grup linjash për transmetimin e të gjitha llojeve të sinjaleve (përfshirë të dhënat, adresat dhe kontrollin) midis mikroprocesorit (cm. MIKROPRECESOR) dhe pajisje të tjera elektronike të kompjuterit (cm. KOMPJUTER). Pjesa e autobusit të sistemit që transmeton të dhëna quhet autobus i të dhënave, adresat quhen autobus i adresave dhe sinjalet e kontrollit quhen autobus kontrolli. Një karakteristikë e rëndësishme e autobusit të sistemit që ndikon në performancën e një kompjuteri personal është frekuenca e orës së autobusit të sistemit - FSB (Frequency System Bus).
Një kompjuter personal i bazuar në një mikroprocesor të pajtueshëm me x86 është ndërtuar sipas skemës së mëposhtme: mikroprocesori është i lidhur me një kontrollues të sistemit nëpërmjet autobusit të sistemit (zakonisht një kontrollues i tillë quhet "Ura e Veriut"). Kontrolluesi i sistemit përfshin një kontrollues RAM dhe kontrollues të autobusit me të cilët janë lidhur pajisjet periferike. Pajisjet periferike më të fuqishme (për shembull, kartat video) zakonisht lidhen me urën veriore (cm. ADAPTER VIDEO)), dhe pajisjet më pak produktive (çipi BIOS, pajisjet me autobus PCI) lidhen me "Urën e Jugut", e cila lidhet me Urën e Veriut me një autobus të veçantë me performancë të lartë. Një grup i urave "jug" dhe "veri" quhet një çip (cm. CHIPSET)(chipset). Autobusi i sistemit vepron si shtylla kurrizore midis procesorit dhe chipsetit.
fjalor enciklopedik. 2009 .
Shihni se çfarë është "SYSTEM BUS" në fjalorë të tjerë:
autobusin e sistemit- shtylla kurrizore e njësisë së sistemit PC - [E.S. Myachev. Fjalori shpjegues anglisht-rusisht mbi inxhinierinë e sistemeve kompjuterike. Moskë 1993] Temat e teknologjisë së informacionit në përgjithësi Sinonimet shtylla kurrizore e njësisë së sistemit PC EN autobusi i sistemit të sistemit ...
- ... Wikipedia
Autobus EISA- arkitektura e zgjeruar e autobusit të sistemit standard të industrisë PC, i cili zgjeroi aftësitë e autobusit ISA nga 16 në 32 bit. Ai u zëvendësua shpejt nga autobusi PCI. Temat teknologjia e informacionit në përgjithësi Sinonime... ... Udhëzues teknik i përkthyesit
autobusi i kanalit hyrës/dalës (kompjuter)- Autobusi i sistemit lokal të procesorit, zakonisht përdoret si një kanal hyrës/dalës për pllakën amë të një kompjuteri me një procesor, për shembull, në IBM PC XT, Apple Mac II, DEC Professional 325/350/380. [E.S Alekseev, A.A. Myachev. Anglisht Rusisht...... Udhëzues teknik i përkthyesit
Lidhës AGP në motherboard (zakonisht kafe ose jeshile). AGP (nga Porta grafike e përshpejtuar angleze, porta grafike e përshpejtuar) është një autobus sistemi për një kartë video të zhvilluar nga kompania në 1997. U shfaq njëkohësisht me çipa... Wikipedia
Autobus PC me teknologji të avancuar- Autobusi i sistemit, i zhvilluar nga IBM, përdoret në serinë IBM PC XT bazuar në mikroprocesorin 8088 me një autobus të dhënash 8-bit. Autobusi përmban një autobus 20-bit, një autobus të dhënash dydrejtimëshe 8-bit, 6 linja të nivelit të ndërprerjeve,... ... Udhëzues teknik i përkthyesit
Autobusi i ndërfaqes universale S 100 i projektuar nga MITS në 1974 posaçërisht për Altair 8800, i konsideruar sot kompjuteri i parë personal. Autobusi S 100 ishte autobusi i parë i ndërfaqes për një mikrokompjuter... ... Wikipedia
Lidhës të autobusëve PCI Express (nga lart poshtë: x4, x16, x1 dhe x16), krahasuar me lidhësin e zakonshëm të autobusit 32-bit Autobusi kompjuterik (nga autobusi i kompjuterit anglez, çelës universal dydrejtues) në arkitekturën e kompjuterit... ... Wikipedia
FSB (Anglisht Front side bus, përkthyer si "autobus sistemi") është një autobus kompjuteri që siguron një lidhje midis një procesori qendror të pajtueshëm x86 dhe botës së jashtme. Si rregull, një kompjuter personal modern i bazuar në x86 të përputhshëm... ... Wikipedia
