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 telave 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 reduktohet 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 pavarur i dyfishtë(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 përmirëson performancën e kompjuterit, 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 autobusi i sistemit quhet gjithashtu 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 PC IBM 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 transmetohet 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 ulur performancën në gjysmë.

Gjerësia e brezit të autobusit

Gjerësia (bit) Shpejtësia (MHz) Gjerësia e brezit (MB/s) ISA 8-bit ISA 16-bit 64-bit PCI 2.1 AGP (modaliteti x2) AGP (modaliteti x4)

Gjerësia e brezit(gjerësia e brezit) i quajtur 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 menaxhuar 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; pajisjet e tilla quhen gomat e vozitjes(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 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 një këndvështrim I/O, përpunimi i të dhënave shtesë për një kartë video dhe disqe të 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 i 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.

CPU-të e vjetra Gjerësia e gomave Shpejtësia e autobusit 8088 8 bit 4,77 MHz 8086 16 bit 8 MHz 80286-12 16 bit 12 MHz 80386SX-16 16 bit 16 MHz 80386DX-25 32 bit 25 MHz

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).

Familja 80486 Gjerësia e gomave Shpejtësia e autobusit 80486SX-25 32 bit 25 MHz 80486DX-33 32 bit 33 MHz 80486DX2-50 32 bit 25 MHz 80486DX-50 32 bit 50 MHz 80486DX2-66 32 bit 33 MHz 80486DX4-100 32 bit 40 MHz 5X86-133 32 bit 33 MHz

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.

Familja Pentium Gjerësia e gomave Shpejtësia e autobusit Intel P60 64 bit 60 MHz Intel P100 64 bit 66 MHz Cyrix 6X86 P133+ 64 bit 55 MHz AMD K5-133 64 bit 66 MHz Intel P150 64 bit 60 MHz Intel P166 64 bit 66 MHz Cyrix 6X86 P166+ 64 bit 66 MHz Pentium Pro 200 64 bit 66 MHz Cyrix 6X86 P200+ 64 bit 75 MHz Pentium II 64 bit 66 MHz

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.

CPU Çipset Shpejtësia Goma Shpejtësia e CPU-së Intel Pentium II 82440BX 82440GX 100 MHz 350,400,450 MHz AMD K6-2 Përmes MVP3, Aladdin V 100 MHz 250,300,400 MHz Intel Pentium II Xeon 82450NX 100 MHz 450.500 MHz Intel Pentium III i815 i820 133 MHz 600,667+ MHz AMD Athlon VIA KT133 200 MHz 600 - 1000 MHz

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 për autobusët 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 PC-të 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 origjinal ISA 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, e cila 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 zanore.

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 siguron 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 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 chipset, dhe autobusi VLB ishte në thelb 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 e duhur të autobusit. dhe 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 pak 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 brendshëm të ndërprerjes 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 edhe 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, disqet e ngurtë dhe pajisje të tjera periferike konkurrojnë për gjerësinë e vetme të brezit I/O. Për të parandaluar ngopjen e autobusit PCI me informacione video, Intel zhvilloi 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.
• Kapacitet 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, e cila 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 transmetimin e dyfishit të të dhënave përmes portit në të njëjtën frekuencë të orës. 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. Kujtoni që 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 nëse nuk rritet shpejtësia e autobusit të të dhënave. përtej 66 MHz. Pllakat e reja amë kanë rritur shpejtësinë e autobusit të sistemit në 100 MHz, gjë që rrit shpejtësinë 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 Tubacioni

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 lejon sistemit video të aksesojë 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 mbështesë 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 të rinj serialë

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 tashmë janë të zëna. Disa kompjuterë kanë vetëm pesë linja IRQ falas për lidhjen e pajisjeve të reja.
• Numri i kufizuar i porteve: Shumë kompjuterë 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 mund të lidhë një numër pothuajse të pakufizuar pajisjesh me një PC në vetëm pak sekonda, pa pasur 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 portat dhe lidhësit e sotëm.

Autobusi USB lejon lidhjen e deri në 127 pajisje duke përdorur lidhje zinxhiri margaritare(daisy-chaining) ose përdorim qendër USB(USB qendër). 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. Ai operon me 12 Mbps, i cili është i pajtueshëm 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 që shërben 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 mbështeten. Transferimi izokron i të dhënave transmeton të dhënat me një shpejtësi të paracaktuar në mënyrë që aplikacioni t'i përpunojë ato bazuar në kohën. 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 njoftuan përmirësime të performancës 10 deri në 20 herë, 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

Gjiri i pajisjesështë 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.

Autobusi lokal VESA, ose VLB (VESA Local Bus), u zhvillua nga Shoqata e Standardeve të Elektronikës Video (VESA), e themeluar në fillim të viteve 1980. Nevoja për të krijuar VLB u shkaktua nga fakti se transmetimi i të dhënave video mbi autobusin ISA ishte shumë i ngadaltë. Megjithatë, VLB nuk përdoret aktualisht.

Autobusi lokal VLB nuk është një pajisje e re në motherboard, por më tepër një zgjerim i autobusit video ISA. Shkëmbimi i informacionit me CPU kryhet nën kontrollin e kontrollorëve të vendosur në kartat e instaluara në slotin VLB, duke anashkaluar drejtpërdrejt autobusin standard I/O. Autobusi VLB është 32-bit dhe funksionon me shpejtësinë e orës së procesorit. Përveç kësaj, transmetimi i të dhënave mbi këtë autobus është i pamundur pa përdorur linjat e autobusëve ISA, të cilat bartin tashmë sinjale të njohura adresash dhe kontrolli.

Sipas specifikimeve VESA, shpejtësia e orës së autobusit lokal nuk duhet të kalojë 40 MHz. Për shumicën e pllakave amë që kanë një procesor 50 MHz, zakonisht nuk ka probleme dhe, si rregull, këto pllaka amë janë të pajisura me dy lojëra elektronike VLB.

Karta VLB mezi kishte fituar një terren në treg kur u shfaq autobusi i ri PCI (Peripheral Component Interconnect). Ai u zhvillua nga Intel për procesorin e tij të ri Pentium me performancë të lartë. Autobusi PC1, ndryshe nga EISA dhe VLB, nuk është një zhvillim i mëtejshëm i autobusit ISA, por një autobus krejtësisht i ri.

Në pllakat amë moderne, frekuenca e orës së autobusit PC1 vendoset sa gjysma e frekuencës së orës së autobusit të sistemit, d.m.th., me një frekuencë të orës së autobusit të sistemit prej 66 MHz, autobusi PC1 do të funksionojë në një frekuencë prej 33 MHz, dhe me një Frekuenca e autobusit të sistemit prej 100 MHz - 50 MHz.

Parimi themelor që qëndron në themel të autobusit PC1 është përdorimi i të ashtuquajturave ura, të cilat komunikojnë ndërmjet autobusit PC1 dhe autobusëve të tjerë (për shembull, PCI në Urën ISA).

Një tipar i rëndësishëm i autobusit PC1 është se ai 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 CPU). Gjatë transferimit të informacionit, një pajisje që mbështet Bus Mastering merr përsipër autobusin dhe bëhet master. Me këtë qasje, procesori qendror lirohet të kryejë detyra të tjera ndërkohë që ndodh transferimi i të dhënave.

Në lidhje me pajisjet IDE (për shembull, hard drive, CD-ROM), Bus Mastering IDE nënkupton praninë e qarqeve të caktuara në motherboard që lejojnë transferimin e të dhënave nga hard disku të anashkalojë CPU-në. Kjo është veçanërisht e rëndësishme kur përdorni sisteme operative me shumë detyra si Windows.

Aktualisht, autobusi PC1 është bërë standardi de facto midis autobusëve I/O. Prandaj, le të shohim arkitekturën e saj (Fig. 5.3) pak më në detaje.

Cili është sekreti i marshimit fitimtar të autobusit PC1 në botën e PC? Ju mund të përgjigjeni në këtë mënyrë.

Autobusi PC1 përdor një metodë krejtësisht të ndryshme të transferimit të të dhënave nga autobusi ISA. Kjo metodë, e quajtur "metoda e shtrëngimit të duarve", është se dy pajisje janë të përcaktuara në sistem: një iniciator (Iniciator) dhe një ekzekutues (Target). Kur pajisja inicuese është gati për transmetim, ajo vendos të dhëna në linjën e të dhënave dhe i shoqëron ato me sinjalin përkatës (Indicator Ready), ndërsa pajisja ekzekutuese (skllave) shkruan të dhënat në regjistrat e saj dhe dërgon një sinjal Target Ready, duke konfirmuar regjistrimin. të të dhënave dhe gatishmërisë për të marrë atë të radhës. Instalimi i të gjitha sinjaleve, si dhe të dhënat e leximit/shkrimit, kryhet në mënyrë rigoroze në përputhje me pulset e orës së autobusit, frekuenca e të cilave është 33 MHz (sinjali CLK).

Avantazhi kryesor i teknologjisë PCI është pavarësia relative e komponentëve individualë të sistemit. Në përputhje me konceptin PCI, transmetimi i një pakete të dhënash nuk kontrollohet nga CPU, por nga një urë e lidhur midis tij dhe autobusit PCI (Host Bridge Cashe/DRAM Controller). Procesori mund të vazhdojë të funksionojë gjatë kohës që të dhënat shkruhen në RAM (ose lexohen) ose kur të dhënat janë duke u shkëmbyer midis dy komponentëve të sistemit.

Sipas specifikimit PCI 1.0, autobusi PCI është 32-bit, dhe PCI 2.0 është 64-bit. Kështu, gjerësia e brezit të autobusit është, përkatësisht, 33 MHz - (32 bit: 8) = 132 MB/s dhe 33 MHz -

- (64 bit: 8) = 64 MB/s.

Autobusi PCI është universal. Meqenëse autobusi i sistemit dhe autobusi PCI janë të lidhur duke përdorur urën kryesore (Host-Bridge), kjo e fundit është një pajisje e pavarur dhe mund të përdoret pavarësisht nga lloji i CPU-së.

Oriz. 5.3. Arkitektura e autobusit PCI

Në përputhje me specifikimin PC1 5.0, gjerësia e autobusit është rritur në 64 bit, foletë PC1 kanë kontakte shtesë që furnizohen me një tension prej 3,3 V. Shumica e çipave kompjuterikë modernë funksionojnë në këtë tension.

Sistemi PC1 përdor parimin e multipleksimit të kohës, d.m.th. kur të njëjtat linja përdoren për të transmetuar të dhëna dhe adresa.

Një veti e rëndësishme e autobusit PC1 është inteligjenca e tij, domethënë është në gjendje të njohë harduerin dhe të analizojë konfigurimet e sistemit në përputhje me teknologjinë Plug&Play të zhvilluar nga Intel Corporation.

Autobus MCA

Autobusi MCA (MicroChannel Architecture) - arkitektura e mikrokanaleve - u prezantua për konkurrentët nga IBM për kompjuterët e tij PS / 2 duke filluar me modelin 50 në 1987. Ofron shkëmbim të shpejtë të të dhënave midis pajisjeve individuale, veçanërisht me RAM. Autobusi MCA është plotësisht i papajtueshëm me ISA/EISA dhe adaptorë të tjerë. Përbërja e sinjaleve të kontrollit, protokolli dhe arkitektura janë të orientuara drejt funksionimit asinkron të autobusit dhe procesorit, gjë që eliminon problemin e përputhjes së shpejtësive të procesorit dhe pajisjeve periferike. Përshtatësit MCA përdorin gjerësisht Bus-Mastering, të gjitha kërkesat kalojnë përmes pajisjes CACP (Central Arbitration Control Point). Arkitektura lejon konfigurimin efikas dhe automatik të softuerit të të gjitha pajisjeve (nuk ka ndërprerës në MCA PS/2).

Përkundër gjithë progresivitetit të arkitekturës (në lidhje me ISA), autobusi MCA nuk është i popullarizuar për shkak të gamës së ngushtë të prodhuesve të pajisjeve MCA dhe papajtueshmërisë së tyre të plotë me sistemet ISA të prodhuara në masë. Megjithatë, MCA ende gjen aplikim në serverë të fuqishëm skedarësh ku kërkohet një performancë shumë e besueshme I/O.

Autobus lokal VLB

Standardi lokal i autobusit VLB (VESA Local Bus, VESA - Shoqata Standarde e Pajisjeve Video) u zhvillua në 1992. Disavantazhi kryesor i autobusit VLB është pamundësia e përdorimit të tij me procesorë që zëvendësuan MP 80486 ose që ekzistojnë paralelisht me të (Alpha, PowerPC, etj.).

Autobusët I/O ISA, MCA, EISA kanë performancë të ulët për shkak të vendit të tyre në strukturën e PC. Aplikacionet moderne (veçanërisht aplikacionet grafike) kërkojnë rritje të konsiderueshme të xhiros, të cilën mund ta ofrojnë procesorët modernë. Një zgjidhje për problemin e rritjes së xhiros ishte përdorimi i autobusit lokal të procesorit 80486 si një autobus për lidhjen e pajisjeve periferike. ).

VLB është një autobus lokal i standardizuar 32-bit, që në thelb përfaqëson sinjalet e autobusit të sistemit të procesorit 486 të drejtuar në lidhës shtesë të motherboard. Autobusi është i fokusuar fuqishëm në procesorin 486, megjithëse mund të përdoret edhe me procesorë të klasës 386, specifikimi 2.0 u miratua, në të cilin gjerësia e autobusit të të dhënave u rrit në 64, por nuk u përdor gjerësisht. Konvertuesit e autobusëve të harduerit të procesorëve të rinj në autobusin VLB, duke qenë "rritje" artificiale në arkitekturën e autobusit, nuk zunë rrënjë dhe VLB nuk mori zhvillim të mëtejshëm.

Strukturisht, një slot VLB është i ngjashëm me një slot të rregullt MCA 16-bit, por është një zgjatim i slotit të autobusit të sistemit ISA-16, EISA ose MCA, i vendosur prapa tij afër procesorit. Për shkak të kapacitetit të kufizuar të ngarkesës së autobusit të procesorit, më shumë se tre lojëra elektronike VLB nuk janë instaluar në motherboard. Frekuenca maksimale e orës së autobusit është 66 MHz, megjithëse autobusi funksionon më me besueshmëri në 33 MHz. Në të njëjtën kohë, deklarohet një shpejtësi maksimale prej 132 MB/s (33 MHz x 4 bajt), por ajo arrihet vetëm brenda një cikli pakete gjatë transferimit të të dhënave. Në realitet, në një cikël shpërthimi, transferimi 4 x 4 = 16 bajtë të të dhënave kërkon 5 cikle kronike autobusi, kështu që edhe në modalitetin e shpërthimit xhiroja është 105.6 MB/s, dhe në modalitetin normal (cikli për fazë adrese dhe orë për fazë të të dhënave ) - vetëm 66 MB / s, megjithëse kjo është dukshëm më shumë se ISA. Kërkesat strikte për karakteristikat e kohës së autobusit të procesorit nën ngarkesë të rëndë (përfshirë çipat e memories së jashtme) mund të çojnë në funksionim të paqëndrueshëm: të tre slotat VLB mund të përdoren vetëm në një frekuencë prej 40 MHz me një motherboard të ngarkuar, vetëm 50 MHz; një vend i caktuar. Autobusi, në parim, lejon përdorimin e përshtatësve aktivë (Bus-Master), por arbitrazhi i kërkesave varet nga vetë adaptorët. Në mënyrë tipike, autobusi lejon instalimin e jo më shumë se dy përshtatësve Bus-Master, njëri prej të cilëve është i instaluar në folenë "Master".

Autobusi VLB përdorej zakonisht për të lidhur përshtatësin grafik dhe kontrolluesin e diskut. Përshtatësit LAN për VLB praktikisht nuk janë gjetur. Ndonjëherë ka pllaka amë, përshkrimi i të cilave thotë se ato kanë një përshtatës grafike dhe disku të integruar me një autobus VLB, por nuk kanë vetë lojëra elektronike VLB. Kjo do të thotë që bordi përmban çipa të përshtatësve të specifikuar, të krijuar për t'u lidhur me autobusin VLB.

Një autobus i tillë i nënkuptuar natyrisht nuk është inferior në performancë ndaj një autobusi me lojëra elektronike të qarta. Nga pikëpamja e besueshmërisë dhe pajtueshmërisë, kjo është edhe më mirë, pasi problemet e përputhshmërisë me kartat dhe pllakat amë për autobusin VLB janë veçanërisht të mprehta.

PREZANTIMI

Një autobus është një kanal transferimi i të dhënave i ndarë nga njësi të ndryshme të sistemit. Autobusi mund të jetë një grup linjash përcjellëse të gdhendura në një tabelë të qarkut të printuar, tela të ngjitur në terminalet e lidhësve në të cilat janë futur bordet e qarkut të printuar, ose një kabllo e sheshtë. Komponentët e një sistemi kompjuterik ndodhen fizikisht në një ose më shumë borde të qarkut të printuar dhe numri dhe funksionet e tyre varen nga konfigurimi i sistemit, prodhuesi i tij dhe shpesh nga gjenerimi i mikroprocesorit.

Karakteristikat kryesore të autobusëve janë thellësia bit e të dhënave të transmetuara dhe shpejtësia e transferimit të të dhënave.

Dy lloje autobusësh janë me interes më të madh: sistemi dhe lokal.

Autobusi i sistemit është krijuar për të siguruar transferimin e të dhënave midis pajisjeve periferike dhe procesorit qendror, si dhe RAM-it.

Një autobus lokal, si rregull, është një autobus i lidhur drejtpërdrejt me kunjat e mikroprocesorit, d.m.th. autobus procesor.

1. BUS SISTEM

Përgjegjësia kryesore e autobusit të sistemit është transferimi i informacionit ndërmjet mikroprocesorit bazë dhe pjesës tjetër të komponentëve elektronikë të kompjuterit. Nëpërmjet këtij autobusi adresohen edhe pajisjet dhe shkëmbehen sinjalet e shërbimit special. Kështu, në mënyrë të thjeshtuar, autobusi i sistemit mund të përfaqësohet si një grup linjash sinjalizuese, të kombinuara sipas qëllimit të tyre (të dhënat, adresat, kontrolli). Transmetimi i informacionit mbi autobus kontrollohet nga një nga pajisjet e lidhura me të ose nga një nyje e dedikuar posaçërisht për këtë qëllim, e quajtur arbitri i autobusit.

Autobusi i sistemit të IBM PC dhe IBM PC/XT u krijua për të transmetuar njëkohësisht vetëm 8 bit informacione, pasi mikroprocesori i vitit 18088 i përdorur në kompjuterë kishte 8 linja të dhënash. Përveç kësaj, autobusi i sistemit përfshinte 20 linja adresash, të cilat kufizuan hapësirën e adresave në një kufi prej 1 MB. Për të punuar me pajisje të jashtme, ky autobus ofroi gjithashtu 4 linja ndërprerjeje harduerike (IRQ) dhe 4 linja për pajisjet e jashtme që kërkojnë qasje të drejtpërdrejtë në memorie (DMA, Qasja e memories direkte). Për të lidhur kartat e zgjerimit, u përdorën lidhës të veçantë 62-pin. Vini re se autobusi i sistemit dhe mikroprocesori u sinkronizuan nga një gjenerator i vetëm i orës me një frekuencë prej 4,77 MHz. Kështu, teorikisht, shpejtësia e transferimit të të dhënave mund të arrijë më shumë se 4.5 MB/s.

1.1 GomaESHTE NJE

Autobusi ISA (Industry Standard Architecture) është një autobus që është përdorur që nga modelet e para të PC-ve dhe është bërë një standard i industrisë. Modelet PC XT përdorën një autobus me gjerësi të dhënash 8 bit dhe gjerësi adrese 20 bit. Në modelet AT, autobusi u zgjerua në 16 bit të dhënash dhe 24 bit adresash, që është vendi ku mbetet edhe sot. Strukturisht, autobusi është bërë në formën e dy lojërave elektronike. Nëngrupi ISA-8 përdor vetëm slotin e parë me 62 kunja, ndërsa ISA-16 përdor një slot shtesë me 36 kunja. Frekuenca e orës - 8 MHz. Shpejtësia e transferimit të të dhënave deri në 16 MB/s. Ka imunitet të mirë ndaj zhurmës.

Autobusi u siguron abonentëve të tij mundësinë për të hartuar regjistrat 8- ose 16-bit në I/O dhe hapësirën e memories. Gama e adresave të disponueshme të memories është e kufizuar nga zona UMA ( U të unifikuar M emory A arkitektura është një arkitekturë e unifikuar memorie), por për autobusin ISA-16, opsionet speciale të BIOS Setup mund të lejojnë gjithashtu hapësirë ​​në zonën midis 15 dhe 16 megabajt të memories (edhe pse kompjuteri nuk do të jetë në gjendje të përdorë më shumë se 15 MB të RAM). Kufiri i sipërm i gamës së adresave I/O është i kufizuar nga numri i bitave të adresave të përdorura për dekodim, kufiri i poshtëm është i kufizuar nga zona e adresave 0-FFh të rezervuara për pajisjet e bordit të sistemit. PC miratoi adresimin I/O 10-bit, në të cilin linjat e adresës A u injoruan nga pajisjet. Kështu, diapazoni i adresave të pajisjeve të autobusit ISA është i kufizuar në zonën 100h-3FFh, domethënë gjithsej 758 adresa të regjistrave 8-bit. Disa zona të këtyre adresave pretendohen gjithashtu nga pajisjet e sistemit. Më pas, filloi të përdoret adresimi 12-bit (vargu 100h-FFFh), por gjatë përdorimit të tij, është gjithmonë e nevojshme të merret parasysh mundësia e pranisë në autobusin e përshtatësve të vjetër 10-bit që do t'i "përgjigjen" adresën me bitet përkatëse A në të gjithë zonën e pranueshme katër herë.

Abonentët e autobusit ISA-8 mund të kenë në dispozicion deri në 6 linja IRQ (Kërkesë për ndërprerje) për ISA-16 numri i tyre arrin në 11. Vini re se kur konfiguroni BIOS Setup, disa nga këto kërkesa mund të zgjidhen nga pajisjet e bordit të sistemit ose PCI; autobus.

Abonentët e autobusit mund të përdorin deri në tre kanale DMA 8-bit ( D e drejte M emory A ccess - akses i drejtpërdrejtë në memorie), dhe tre kanale të tjera 16-bitësh mund të jenë të disponueshëm në autobusin 16-bit. Sinjalet e kanalit 16-bit mund të përdoren gjithashtu për të marrë kontrollin e drejtpërdrejtë të autobusit nga pajisja Bus-Master. Në këtë rast, kanali DMA përdoret për të siguruar arbitrazhin e kontrollit të autobusit, dhe përshtatësi Bus-Master gjeneron të gjitha sinjalet e adresës dhe kontrollit të autobusit, duke mos harruar të "i japë" kontrollin e autobusit procesorit jo më shumë se pas 15 mikrosekonda ( në mënyrë që të mos prishet rigjenerimi i kujtesës).

Të gjitha burimet e listuara të autobusit të sistemit duhet të shpërndahen midis pajtimtarëve pa konflikt. Moskonflikti nënkupton sa vijon:

Çdo abonent duhet, gjatë operacioneve të leximit, të kontrollojë autobusin e të dhënave (të prodhojë informacion) vetëm nga adresat e tij ose duke hyrë në kanalin DMA që përdor. Zonat e adresave të leximit nuk duhet të mbivendosen. Nuk është e ndaluar të "përgjosh" operacionet e shkrimit që nuk i drejtohen atij.

Linja e caktuar e kërkesës për ndërprerje IRQx duhet të mbahet e ulët nga pajtimtari në gjendje pasive dhe të ngrihet lart për të aktivizuar kërkesën. Pajtimtari nuk ka të drejtë të kontrollojë linjat e kërkesës së papërdorur ato duhet të jenë të shkëputura elektrike ose të lidhura me një tampon në gjendjen e tretë. Vetëm një pajisje mund të përdorë një linjë kërkese. Një absurditet i tillë (nga pikëpamja e dizajnit të qarkut TTL) u lejua në PC-të e parë dhe, me sakrificën e pajtueshmërisë, është përsëritur me zell për shumë vite.

Problemi i shpërndarjes së burimeve në adaptorët e vjetër u zgjidh me ndihmën e kërcyesve, më pas u shfaqën pajisje të përcaktuara nga softueri, të cilat praktikisht u zëvendësuan nga bordet PnP të konfiguruara automatikisht.

Për autobusët ISA, një sërë kompanish prodhojnë karta prototipe (Protitype Card), të cilat janë borde të qarkut të printuar të formatit të plotë ose të reduktuar me një kllapë montimi. Pllakat janë të pajisura me qarqe të detyrueshme ndërfaqe - një tampon të dhënash, një dekoder adresash dhe disa të tjerë. Pjesa tjetër e fushës së tabelës është një "bord i verbër" në të cilin zhvilluesi mund të vendosë një version prototip të pajisjes së tij. Këto dërrasa janë të përshtatshme për testimin e një produkti të ri, si dhe për montimin e kopjeve të vetme të një pajisjeje kur zhvillimi dhe prodhimi i një bordi qarku të printuar është i padobishëm.

Me ardhjen e procesorëve 32-bit, u bënë përpjekje për të zgjeruar gjerësinë e autobusit, por të gjithë autobusët ISA 32-bitësh nuk janë të standardizuar, përveç autobusit EISA.

1.2 GomaEISA

Me ardhjen e mikroprocesorëve 32-bit 80386 (versioni DX) nga Compaq, NEC dhe një sërë kompanish të tjera, u krijua një autobus EISA 32-bit, plotësisht i pajtueshëm me ISA.

Autobusi EISA (Extended ISA) është një shtrirje rreptësisht e standardizuar e ISA deri në 32 bit. Dizajni siguron përputhshmëri me përshtatësit konvencionalë ISA. Kunjat e ngushta shtesë të zgjerimit janë të vendosura midis teheve të lidhësit ISA dhe poshtë në mënyrë të tillë që përshtatësi ISA, i cili nuk ka fole shtesë të çelësit në lidhësin e skajit, të mos i arrijë ato. Instalimi i kartave EISA në lojëra elektronike ISA nuk lejohet sepse qarqet e tij specifike do të përfundojnë në kunjat e qarkut ISA, duke e bërë motherboard-in të pafuqishëm.

Zgjerimi i autobusit nuk ka të bëjë vetëm me rritjen e gjerësisë dhe adresës së të dhënave: modalitetet EISA përdorin sinjale kontrolli shtesë për të mundësuar mënyra më efikase të transferimit. Në modalitetin normal të transmetimit (pa shpërthim), deri në 32 bit të dhënash mund të transferohen për çift ciklesh të orës (një orë për fazë adrese, një orë për fazë të dhënash). Performanca maksimale e autobusit arrihet me Burst Mode, një mënyrë me shpejtësi të lartë për dërgimin e paketave të të dhënave pa treguar adresën aktuale brenda paketës. Brenda një pakete, të dhënat e ardhshme mund të transmetohen në çdo cikël të orës së autobusit, gjatësia e paketës mund të arrijë 1024 bajt. Autobusi gjithashtu ofron mënyra më efikase DMA, në të cilat shpejtësia e transferimit mund të arrijë 33 MB/s. Linjat e kërkesës për ndërprerje lejojnë përdorimin e përbashkët dhe përputhshmëria me kartat ISA ruhet: çdo linjë kërkese mund të programohet si për ndjeshmërinë e skajeve, si në ISA ashtu edhe në nivel të ulët. Autobusi lejon që çdo kartë zgjerimi të konsumojë deri në 45 W energji, por, si rregull, asnjë përshtatës nuk konsumon fuqi të plotë.

Çdo vend i caktuar (maksimumi 8) dhe bordi i sistemit mund të kenë rezolucionin selektiv të adresimit I/O dhe linjat e ndara të kontrollit të autobusit dhe pranimit. Arbitrazhi i kërkesës kryhet nga pajisja ISP (Integrated System Peripheral). Një komponent i detyrueshëm i një motherboard me një autobus EISA është memoria e konfigurimit jo të paqëndrueshme NVRAM, e cila ruan informacione rreth pajisjeve EISA për secilën slot. Formati i regjistrimit është i standardizuar për të modifikuar informacionin e konfigurimit. Arkitektura lejon që adaptorët e përcaktuar nga softueri të zgjidhin automatikisht konfliktet në përdorimin e burimeve të sistemit në mënyrë programore, por ndryshe nga specifikimi PnP, EISA nuk lejon rikonfigurimin dinamik. Të gjitha ndryshimet e konfigurimit janë të mundshme vetëm në modalitetin e konfigurimit, pas daljes nga i cili duhet të rindizni kompjuterin. Qasja e izoluar në portat I/O të secilës kartë gjatë konfigurimit ofrohet thjesht: sinjali AEN, i cili lejon dekodimin e adresës në ciklin I/O, vjen në secilën slot nëpërmjet një linje të veçantë AENx, në këtë kohë të kontrolluar nga softueri. Ju gjithashtu mund të përdorni kartat e rregullta ISA veçmas në këtë mënyrë, por kjo është e kotë pasi kartat ISA nuk mbështesin shkëmbimin e informacionit të konfigurimit të dhënë nga autobusi EISA. Specifikimi PnP për autobusin ISA u rrit nga disa prej ideve të konfigurimit EISA (formati i regjistrimit të konfigurimit ESCD është shumë i ngjashëm me NVRAM-in e EISA).

EISA është një arkitekturë e shtrenjtë, por e vlefshme që përdoret në sistemet me shumë detyra, serverët e skedarëve dhe kudo që kërkohet zgjerim shumë efikas i autobusit I/O.

1.3 GomaM.C.A.

Autobusi MCA (MicroChannel Architecture) - arkitektura e mikrokanaleve - u prezantua për konkurrentët nga IBM për kompjuterët e tij PS / 2 duke filluar me modelin 50 në 1987. Ofron shkëmbim të shpejtë të të dhënave midis pajisjeve individuale, veçanërisht me RAM. Autobusi MCA është plotësisht i papajtueshëm me ISA/EISA dhe adaptorë të tjerë. Përbërja e sinjaleve të kontrollit, protokolli dhe arkitektura janë të orientuara drejt funksionimit asinkron të autobusit dhe procesorit, gjë që eliminon problemin e përputhjes së shpejtësive të procesorit dhe pajisjeve periferike. Përshtatësit MCA përdorin gjerësisht Bus-Mastering, të gjitha kërkesat kalojnë përmes pajisjes CACP (Central Arbitration Control Point). Arkitektura lejon që të gjitha pajisjet të konfigurohen në mënyrë efikase dhe automatike nga softueri (nuk ka ndërprerës në MCA PS/2).

Përkundër gjithë progresivitetit të arkitekturës (në lidhje me ISA), autobusi MCA nuk është i popullarizuar për shkak të gamës së ngushtë të prodhuesve të pajisjeve MCA dhe papajtueshmërisë së tyre të plotë me sistemet ISA të prodhuara në masë. Megjithatë, MCA ende gjen aplikim në serverë të fuqishëm skedarësh ku kërkohet një performancë shumë e besueshme I/O.

2. AUTOBUS LOKALE

Zhvilluesit e kompjuterëve, pllakat amë të të cilëve bazoheshin në mikroprocesorët 180386/486 filluan të përdorin autobusë të veçantë për memorien dhe pajisjet I/O, të cilat bënë të mundur përdorimin maksimal të aftësive të RAM-it, pasi në këtë rast memoria mund të funksionojë. me shpejtësinë e tij më të lartë. Megjithatë, me këtë qasje, i gjithë sistemi nuk mund të sigurojë performancë të mjaftueshme, pasi pajisjet e lidhura përmes lidhësve të zgjerimit nuk mund të arrijnë shpejtësinë e transferimit të krahasueshme me procesorin. Kjo kryesisht ka të bëjë me punën me kontrollorët e ruajtjes dhe përshtatësit video. Për të zgjidhur këtë problem, ata filluan të përdorin të ashtuquajturat autobusë lokalë, të cilët lidhin drejtpërdrejt procesorin me kontrollorët e pajisjeve periferike.

Kompjuterët e parë të pajtueshëm me IBM PC me autobusë lokalë, natyrisht, nuk ishin të standardizuar. Një nga prodhuesit kryesorë të kompjuterëve personalë që ishte pionier në zbatimin e një nënsistemi video me një autobus lokal ishte NEC Technologies. Në vitin 1991, kjo kompani prezantoi zhvillimin e saj origjinal Image Video.

Kohët e fundit, janë shfaqur dy autobusë lokalë që njihen si industrialë: autobusi VLB, i propozuar nga VESA (Shoqata e Standardeve të Elektronikës Video) dhe PCI (Ndërlidhja e komponentëve periferikë), e zhvilluar nga Intel. Të dy këta autobusë synojnë, në përgjithësi, për të njëjtën gjë - të rrisin shpejtësinë e kompjuterit, duke lejuar pajisjet periferike të tilla si adaptorët video dhe kontrollorët e disqeve të funksionojnë në frekuenca të orës deri në 33 MHz dhe më të larta. Të dy autobusët përdorin lidhës MCA. Megjithatë, këtu përfundon ngjashmëria e tyre, pasi qëllimi i kërkuar arrihet me mjete të ndryshme.

Nëse autobusi VL është, në fakt, një zgjatim i autobusit të procesorit (kujtoni autobusin IBM PC/XT), atëherë PCI në organizimin e tij është më i ngjashëm me autobusët e sistemit, për shembull, EISA, dhe është një zhvillim krejtësisht i ri. Në mënyrë të rreptë, PCI i përket klasës së të ashtuquajturave autobusë mezzanine, domethënë autobusëve "shtues", pasi ekziston një çip "urë" i veçantë i përputhjes midis autobusit të procesorit lokal dhe vetë PCI.

2.1 GomaVLB

Standardi lokal i autobusit VLB (VESA Local Bus, VESA – Shoqata Standarde e Pajisjeve Video) u zhvillua në 1992. Disavantazhi kryesor i autobusit VLB është pamundësia e përdorimit të tij me procesorë që zëvendësuan MP 80486 ose që ekzistojnë paralelisht me të (Alpha, PowerPC, etj.).

Autobusët I/O ISA, MCA, EISA kanë performancë të ulët për shkak të vendit të tyre në strukturën e PC. Aplikacionet moderne (veçanërisht aplikacionet grafike) kërkojnë rritje të konsiderueshme të xhiros, të cilën mund ta ofrojnë procesorët modernë. Një zgjidhje për problemin e rritjes së xhiros ishte përdorimi i autobusit lokal të procesorit 80486 si një autobus për lidhjen e pajisjeve periferike. ).

VLB është një autobus lokal i standardizuar 32-bit, që në thelb përfaqëson sinjalet e autobusit të sistemit të procesorit 486 të drejtuar në lidhës shtesë të motherboard. Autobusi është i fokusuar fuqishëm në procesorin 486, megjithëse mund të përdoret edhe me procesorë të klasës 386, specifikimi 2.0 u miratua, në të cilin gjerësia e autobusit të të dhënave u rrit në 64, por nuk u përdor gjerësisht. Konvertuesit e autobusëve të harduerit të procesorëve të rinj në autobusin VLB, duke qenë "rritje" artificiale në arkitekturën e autobusit, nuk zunë rrënjë dhe VLB nuk mori zhvillim të mëtejshëm.

Strukturisht, një slot VLB është i ngjashëm me një slot të rregullt MCA 16-bit, por është një zgjatim i slotit të autobusit të sistemit ISA-16, EISA ose MCA, i vendosur prapa tij afër procesorit. Për shkak të kapacitetit të kufizuar të ngarkesës së autobusit të procesorit, më shumë se tre lojëra elektronike VLB nuk janë instaluar në motherboard. Frekuenca maksimale e orës së autobusit është 66 MHz, megjithëse autobusi funksionon më me besueshmëri në 33 MHz. Në të njëjtën kohë, deklarohet një shpejtësi maksimale prej 132 MB/s (33 MHz x 4 bajt), por ajo arrihet vetëm brenda një cikli pakete gjatë transferimit të të dhënave. Në realitet, në një cikël shpërthimi, transferimi 4 x 4 = 16 bajtë të të dhënave kërkon 5 cikle kronike autobusi, kështu që edhe në modalitetin e shpërthimit xhiroja është 105.6 MB/s, dhe në modalitetin normal (cikli për fazë adrese dhe orë për fazë të të dhënave ) - vetëm 66 MB / s, megjithëse kjo është dukshëm më shumë se ISA. Kërkesat strikte për karakteristikat e kohës së autobusit të procesorit nën ngarkesë të rëndë (përfshirë çipat e memories së jashtme) mund të çojnë në funksionim të paqëndrueshëm: të tre slotat VLB mund të përdoren vetëm në një frekuencë prej 40 MHz me një motherboard të ngarkuar, vetëm 50 MHz; një vend i caktuar. Autobusi, në parim, lejon përdorimin e përshtatësve aktivë (Bus-Master), por arbitrazhi i kërkesave varet nga vetë adaptorët. Në mënyrë tipike, një autobus lejon instalimin e jo më shumë se dy përshtatësve Bus-Master, njëri prej të cilëve është i instaluar në folenë "Master".

Autobusi VLB përdorej zakonisht për të lidhur përshtatësin grafik dhe kontrolluesin e diskut. Përshtatësit LAN për VLB praktikisht nuk janë gjetur. Ndonjëherë ka pllaka amë, përshkrimi i të cilave thotë se ato kanë një përshtatës grafike dhe disku të integruar me një autobus VLB, por nuk kanë vetë lojëra elektronike VLB. Kjo do të thotë që bordi përmban çipa të përshtatësve të specifikuar, të krijuar për t'u lidhur me autobusin VLB. Një autobus i tillë i nënkuptuar natyrisht nuk është inferior në performancë ndaj një autobusi me lojëra elektronike të qarta. Nga pikëpamja e besueshmërisë dhe pajtueshmërisë, kjo është edhe më mirë, pasi problemet e përputhshmërisë me kartat dhe pllakat amë për autobusin VLB janë veçanërisht të mprehta.

2.2 GomaPCI

Bus PCI (Peripheral Component Interconnect bus - ndërlidhja e komponentëve periferikë) - autobus për lidhjen e komponentëve periferikë. U njoftua nga Intel në qershor 1992 në PC Expo.

Ky autobus zë një vend të veçantë në arkitekturën moderne të PC-ve (meszanine bus), duke qenë një urë lidhëse midis autobusit lokal të procesorit dhe autobusit ISA/EISA ose MCA I/O. Ky autobus është projektuar duke pasur parasysh sistemet Pentium, por funksionon mirë me 486 procesorë si dhe me procesorë jo të Intel. Autobusi PCI është një autobus i zgjerimit I/O me performancë të lartë. Ekziston edhe një version 64-bit i autobusit 20-33 MHz, i cili lejon shpejtësinë maksimale teorike 132/264 MB/s në 33 MHz për të lidhur një përshtatës (ndryshe nga një VLB), në motherboard ai mund të bashkëjetojë me cilindo nga autobusët I/O dhe madje edhe me një VLB (edhe pse kjo nuk është e nevojshme).

Nuk mund të ketë më shumë se katër pajisje (slota) në një autobus PCI. PCI Bus Bridge (PCI Bridge) është pajisje për lidhjen e autobusit PCI me autobusët e tjerë. Host Bridge - ura kryesore - përdoret për të lidhur PCI me autobusin e sistemit (autobusi i procesorit ose procesorët). Ura Peer-to-Peer - ura peer-to-peer - përdoret për të lidhur dy autobusë PCI. Dy ose më shumë autobusë PCI përdoren në platformat e fuqishme të serverëve - autobusët shtesë PCI ju lejojnë të rrisni numrin e pajisjeve të lidhura.

Konfigurimi automatik i pajisjeve (zgjedhja e adresave, kërkesat për ndërprerje) mbështetet nga mjetet BIOS dhe është i orientuar drejt teknologjisë Plug and Play. Standardi PCI përcakton një hapësirë ​​konfigurimi për çdo slot deri në 256 regjistra tetë-bitësh që nuk janë caktuar as në hapësirën e memories, as në hapësirën I/O. Ato aksesohen përmes cikleve speciale të autobusit të leximit dhe konfigurimit të konfigurimit, të krijuara nga kontrolluesi kur procesori hyn në regjistrat e kontrolluesit të autobusit PCI të vendosur në hapësirën e tij I/O.

Autobusi PCI përfshin sinjale për testimin e përshtatësve nëpërmjet ndërfaqes JTAG. Në motherboard, këto sinjale nuk përdoren gjithmonë, por ato gjithashtu mund të organizojnë një zinxhir logjik të përshtatësve të testuar.

Autobusi PCI i trajton të gjitha shkëmbimet si pako: çdo kornizë fillon me një fazë adrese, e cila mund të pasohet nga një ose më shumë faza të të dhënave. Numri i fazave të të dhënave në një paketë është i pacaktuar, por është i kufizuar nga një kohëmatës që përcakton kohën maksimale që një pajisje mund të përdorë autobusin. Çdo pajisje ka kohëmatësin e vet, vlera e të cilit vendoset kur konfiguroni pajisjet e autobusit.

Çdo shkëmbim përfshin dy pajisje - një iniciator të shkëmbimit (Iniciator) dhe një pajisje të synuar (Target). Arbitrazhi i kërkesave për përdorimin e autobusit trajtohet nga një njësi funksionale e veçantë që është pjesë e chipset-it të motherboard-it. Për të koordinuar shpejtësinë e pajisjeve që marrin pjesë në shkëmbim, sigurohen dy sinjale gatishmërie IRDY# dhe TRDY#. Linjat e zakonshme të shumëfishta AD përdoren për adresën dhe të dhënat në autobus. Katër linja të shumëfishta C/BE përdoren për të koduar instruksionet në fazën e adresës dhe për të mundësuar bajt në fazën e të dhënave.

Autobusi ka versione me furnizim me energji 5 V, 3.3 V. Ekziston edhe një version universal (me kalimin e linjave +V I/O nga 5 V në 3.3 V). Çelësat janë rreshtat e munguar të kontakteve 12, 13 dhe 50, 51. Për slotin 5 V, çelësi ndodhet në vendndodhjen e kontakteve 50, 51; për 3 V - 12, 13; për një çelës universal një - dy: 12, 13 dhe 50, 51. Çelësat nuk lejojnë instalimin e një karte në një slot me një tension të papërshtatshëm furnizimi. Sloti 32-bit përfundon me kunjat A62/B62, sloti 64-bit përfundon me kunjat A94/B94.

Ndryshe nga adaptorët e tjerë të autobusit, përbërësit e kartës PCI ndodhen në sipërfaqen e majtë të tabelave. Për këtë arsye, foleja më e jashtme PCI zakonisht ndan gjurmën e përshtatësit me folenë ngjitur ISA (slot i përbashkët).

Deri vonë, autobusi PCI ishte aplikacioni i dytë (pas ISA) më i popullarizuar. Në sistemet moderne, autobusët ISA po braktisen dhe autobusi PCI po lëviz në pozicionin kryesor. Disa kompani prodhojnë karta prototipe për këtë autobus, por, natyrisht, pajisja e tyre me një përshtatës periferik ose një pajisje të dizajnit tuaj është shumë më e vështirë sesa një kartë ISA. Protokollet më komplekse dhe frekuencat më të larta kanë një ndikim këtu (8 MHz për autobusin ISA kundrejt 33 ose 66 MHz për autobusin PCI). Gjithashtu, autobusi PCI ka imunitet të dobët ndaj zhurmës, kështu që ende përdoret relativisht rrallë për ndërtimin e sistemeve të matjes dhe kompjuterëve industrialë.

Disa sisteme (pllakat amë) kanë një lidhës të vogël të quajtur Media Bus. Ndodhet pas lidhësit të autobusit PCI të njërës prej sloteve. Ky lidhës nxjerr sinjale nga autobusi i rregullt ISA dhe është projektuar në mënyrë që një përshtatës grafik me një autobus PCI të mund të strehojë gjithashtu një çip të lirë të kartës së zërit të krijuar për autobusin ISA. Ky lidhës, dhe veçanërisht karta të tilla të kombinuara audio-video, nuk përdoren gjerësisht.

PËRFUNDIM

Që nga zhvillimi i tij e deri më tani, autobusi I/O ka qenë pengesa e kompjuterëve personalë modernë, gjë që ndikon negativisht në karakteristikat e përgjithshme të shpejtësisë së sistemit. U shfaqën autobusë të rinj, u rrit kapaciteti bit, shpejtësia e autobusëve dhe xhiroja e tyre. Por zhvillimi i standardeve të reja të gomave vazhdon. Shumë firma po bashkojnë forcat për të zhvilluar standarde të reja.

Duke përdorur shembuj të standardeve ekzistuese, është e qartë se çdo standard i gomave ka avantazhet e veta, por edhe disavantazhet e veta. Disa goma ju lejojnë të merrni performancë mjaft të kënaqshme, por janë shumë të shtrenjta dhe të vështira për t'u prodhuar, dhe shpesh kostot nuk kompensohen. Të tjerët janë të lirë, por shumë kërkues për sistemin në tërësi.

Lista e burimeve të përdorura

1. Shkenca Kompjuterike: Workshop mbi teknologjinë kompjuterike: Tekst mësimor për universitete / Ed. N.V. Makarova. – M.: Financa dhe statistika, 1997. - 384 f.

2. Mogilev A.V. dhe të tjera Shkenca Kompjuterike: Libër mësuesi për studentët e pedagogjisë. universitetet / A.V. Mogilev, N.I. Pak - M.: Akademia, 1999. - 816 f.

3. Ostreykovsky V.A. Informatika: Libër mësuesi për universitetet teknike - M.: Shkolla e lartë, 1999. - 511 f.

4. Informatikë: Lëndë bazë: Libër mësuesi për fakultetet / Redaktuar nga S.V. Simonovich - Shën Petersburg. : Peter, 2003. – 640 f.

5. Khokhlova N.V. dhe të tjera shkenca kompjuterike: Libër mësuesi për universitetet / N.V. Khokhlova, A.I. Istemenko, B.V. Petrenko. – M.: Shkolla e lartë, 1990. – 195 f.

Gomat ndahen në rreshta lokal Goma, lëkurë... mikroqarqe të tilla. Përveç kësaj, i përditësuar standarde Shfaqet edhe më shpesh në periferi...

Autobusi VLB (VESA Local Bus) u zhvillua në vitin 1992 nga Shoqata e Standardeve të Elektronikës Video (VESA), kështu që shpesh quhet autobusi VESA.

Autobusi VLB është në thelb një zgjatim i autobusit të brendshëm MP për komunikim me një përshtatës video dhe, më rrallë, me një hard disk, karta multimediale dhe një përshtatës rrjeti. Gjerësia e autobusit është 32 bit; Shpejtësia aktuale e transferimit të të dhënave përmes VLB është 80 MB/s (teorikisht e arritshme është 132 MB/s).

Disavantazhet e gomave:

· projektuar për të punuar me MP 80386, 80486, ende i pa përshtatur për procesorët Pentium, Pentium Pro, Power PC;

· varësi e rreptë nga frekuenca e orës së MP (çdo autobus VLB është krijuar vetëm për një frekuencë specifike);

· numër i vogël i pajisjeve të lidhura - vetëm katër pajisje mund të lidhen me autobusin VLB;

· nuk ka arbitrazh autobusi - mund të ketë konflikte midis pajisjeve të lidhura.

Autobusi PCI (Peripheral Component Interconnect - lidhja e pajisjeve të jashtme) - zhvilluar në 1993 nga Intel. Autobusi PCI është shumë më universal se VLB, ai ka përshtatësin e vet që e lejon atë të konfigurohet për të punuar me çdo MP: 80486, Pentium Pro, Power PC, etj.; ju lejon të lidhni 10 pajisje me konfigurime shumë të ndryshme me aftësinë për të konfiguruar automatikisht dhe ka mjetet e veta të kontrollit të "arbitrazhit" dhe transferimit të të dhënave. Kapaciteti PCI është 32 bit, i zgjerueshëm në 64 bit, xhiroja teorike është 132 MB/s, dhe në versionin 64-bit - 263 MB/s (e vërteta është gjysma e ulët). Megjithëse autobusi PCI është lokal, ai gjithashtu kryen shumë nga funksionet e një autobusi zgjerimi, në veçanti, autobusët e zgjerimit ISA, EISA, MCA (dhe është i pajtueshëm me ta) në prani të një autobusi PCI nuk janë të lidhur drejtpërdrejt me MP (siç është rasti kur përdorni autobusin VLB), por në vetë autobusin PCI (përmes një ndërfaqeje zgjerimi). Opsionet e konfigurimit për sistemet me autobusë VLB dhe PCI janë paraqitur përkatësisht në Fig. 1. 4.3 dhe 4.4. Duhet të kihet parasysh se përdorimi i autobusëve VLB dhe PCI në një PC është i mundur vetëm nëse keni motherboard-in e duhur VLB ose PCI. Pllakat amë prodhohen me një strukturë multibus që lejon përdorimin e ISA/EISA, VLB dhe PCI, të ashtuquajturat motherboard me autobus VIP (me shkronjat fillestare VLB, ISA dhe PCI).

Oriz. 4.3. Konfigurimi i sistemit VLB

Oriz. 4.4. Konfigurimi i sistemit PCI

Tabela 4.4. Karakteristikat kryesore të gomave

Parametri
Gjerësia e autobusit, biti i të dhënave të adresës
Frekuenca e funksionimit, MHz
Gjerësia e brezit. MB/s teorike praktike
Numri i pajisjeve të lidhura, copë.

Autobusët lokalë IDE (Integrated Device Electronics), EIDE (Enhanced IDE), SCSI (Small Computer System Interface) përdoren më shpesh si një ndërfaqe vetëm për pajisjet e ruajtjes së jashtme.

KARAKTERISTIKAT FUNKSIONALE TË PC

Karakteristikat kryesore të PC janë:

1. Shpejtësia, performanca, frekuenca e orës. Njësitë matëse për performancën janë:

MIPS (MIPS - Mega Instruction Per Second) - një milion operacione në numra me një pikë fikse (pikë);

MFLOPS (Mega Operacionet Lundruese për Sekondë) - një milion operacione në numrat me pikë lundruese (pika);

KOPS (KOPS - Kilo Operations Per Second) për kompjuterë me performancë të ulët - një mijë operacione të caktuara mesatare në numra; GFLOPS (Giga Floating Operations Per Second) - miliardë operacione në sekondë në numrat me pikë lundruese (pikë).

Vlerësimi i performancës së kompjuterit është gjithmonë i përafërt, sepse në këtë rast ato udhëhiqen nga disa lloje mesatare ose, anasjelltas, specifike të operacioneve. Në realitet, grupe të ndryshme operacionesh përdoren për të zgjidhur probleme të ndryshme. Prandaj, për të karakterizuar një PC, në vend të performancës, ato zakonisht tregojnë frekuencën e orës, e cila përcakton në mënyrë më objektive shpejtësinë e makinës, pasi çdo operacion kërkon një numër shumë të caktuar ciklesh të orës për të përfunduar. Duke ditur frekuencën e orës, mund të përcaktoni me saktësi kohën e ekzekutimit të çdo operacioni të makinës.

Shembulli 4.14. Në mungesë të ekzekutimit me tubacion të komandave dhe një rritje të frekuencës së brendshme të mikroprocesorit (shih seksionin 4.3), një gjenerator i orës me një frekuencë prej 33 MHz siguron ekzekutimin e 7 milion operacioneve të makinës së shkurtër (mbledhja dhe zbritja me një pikë fikse , dërgimi i informacionit, etj.) për sekondë; me një frekuencë prej 100 MHz - 20 milion operacione të shkurtra në sekondë.

2. Kapaciteti bit i makinës dhe autobusët e kodit të ndërfaqes.

Kapaciteti i bitit është numri maksimal i biteve të një numri binar në të cilin mund të kryhet njëkohësisht një operacion i makinës, duke përfshirë funksionimin e transmetimit të informacionit; Sa më e madhe të jetë thellësia e bitit, aq më e madhe, duke qenë të barabarta gjërat e tjera, do të jetë performanca e PC-së.

3. Llojet e sistemeve dhe ndërfaqeve lokale.

Lloje të ndryshme ndërfaqesh ofrojnë shpejtësi të ndryshme të transferimit të informacionit midis nyjeve të makinës, ju lejojnë të lidhni një numër të ndryshëm pajisjesh të jashtme dhe llojet e ndryshme të tyre. 4. Kapaciteti RAM. Kapaciteti i RAM-it matet më së shpeshti në megabajt (MB), më rrallë në kilobajt (KB). Ju kujtojmë: 1 MB = 1024 KB = 10242 byte. Shumë programe moderne të aplikimit me kapacitet RAM më pak se 8 MB thjesht nuk funksionojnë ose funksionojnë, por shumë ngadalë. Duhet të kihet parasysh se rritja e kapacitetit të memories kryesore me 2 herë, ndër të tjera, rrit performancën efektive të kompjuterit gjatë zgjidhjes së problemeve komplekse me afërsisht 1.7 herë.