MAGISTRALE
ROZSZERZEŃ-
HISTORIA I STAN
OBECNY
Magistrale
Magistrale są to szyny danych, dzięki
którym np. karty rozszerzeń czy pamięci
komunikują się z procesorem.
Typy magistrali
- magistrala lokalna, obejmująca szynę danych i szynę adresową
procesora,
- magistrala systemowa, sprzężona z lokalną poprzez rejestry
zatrzaskowe, dostarcza ona sygnały sterujące,
- magistrala X, która komunikuje się z pamięcią ROM
zawierającą systemowy BIOS oraz z portami układów na
płycie głównej,
- magistrala pamięciowa, która łączy szyny systemowe z
obwodami pamięci dynamicznej poprzez układy adresowania
wierszy i kolumn,
- magistralę zewnętrzną, która stanowi wyprowadzenie
systemowej szyny adresowej oraz szyny danych.
ISA (Industry System
Architecture)
Jest to standard architektury, którą
opracowano w roku 1980, gdy firma IBM
skonstruowała pierwszego PC-ta. Miała ona
ze względów oszczędnościowych szerokość
8-bitów. Magistrala taktowana była zegarem
4,77 MHz, czyli pracowała z pełną
częstotliwością procesora.
EISA (Extended Industry
System Architecture)
Architektura ta była niezwykle kosztowna ze
względu na swoją komplikacje; karty ISA można
było instalować w gniazdach EISA a więc
zachowano pełną zgodność "w dół".
Z tego też względu aby uniknąć komplikacji
magistrala EISA odziedziczyła 8 MHz zegar.
Jednak osiąga ona przepustowość 33MB/s dzięki
temu że wymaga minimum 1 cykla zegara dla
transferu danych.
MCA (Micro Chanel
Architecture)
Architektura ta opracowana została przez firmę IBM i
zastosowana w modelach PS/2. Miała stanowić
konkurencje dla EISA, jednak nie zachowała ona
zgodności z architekturą ISA co spowodowało że nie
przyjęła się na rynku.
Jedynie firma NCR zdecydowała się na jej
zastosowanie, pozostałe firmy oparły swoje szybkie
PC-ty o magistralę EISA.
MCA taktowana była zegarem 10 MHz, jej
przepustowość sięgała 20MB/s a na każdą
transmisje danych przypadały 2 cykle zegara.
VLB (VESA Local Bus)
StandartVESA, stworzony przez organizację Video Electronics Standards
Association, od poprzedniego rozwiązania różni się zainstalowaniem
gniazda na płycie głównej, w którym umieszcza się karty i co za tym idzie
łatwo je wymieniać.
Pod nazwą VLB kryje się system 32-bitowej szyny lokalnej dedykowanej
w zasadzie obsłudze tylko 2 urządzeń - karty grafiki i kontrolera dysków,
chociaż teoretycznie można do niej dołączyć 5 urządzeń zewnętrznych.
Rozwiązanie to jest swego rodzaju dodatkiem do architektury ISA, gdyż
wymaga rozszerzenia zwykłego złącza ISA o złącze VLB.
Daje to możliwość użytkowania w takim gnieździe zarówno kart nowego
standardu jak i zwykłych kart ISA nie czerpiących korzyści z rozszerzenia
architektury.
Magistrala ta taktowana jest zegarem procesora (lub jego połową w DX2),
którego częstotliwość nie może jednak przekraczać 40 MHz.
Przepustowość szyny sięga 120MB/s, co głównych konkurentów
pozostawia daleko w tyle.
PCI (Peripherial
Component Interconnect)
Standard ten pozbawiony jest wszelkich wad magistrali typu VLB.
PCI jest niezależna od typu procesora i dała się łatwo przystosować do
systemów 64-bitowych, stanowi ona szybki pomost pomiędzy jednostką
centralną CPU a urządzeniami zewnętrznymi.
Realizuje ona przesyłanie danych między dwoma szynami komputera:
lokalną procesora i systemową wejścia / wyjścia.
Zapewniając wykorzystanie mocy obliczeniowej procesorów 64-bitowych
zapewnia także wykorzystanie urządzeń opracowanych dla magistrali ISA,
EISA czy MCA.
Szyna PCI taktowana jest częstotliwością 33MHz co przy szerokości 32-
bity pozwala osiągnąć przepustowość 133MB/s, czyli niewiele większą niż
dla VLB.
AGP (Accelerated Graphics
Port)
To nowy typ magistrali opracowany przez inżynierów firmy Intel.
Standard ten nie został stworzony z myślą o wyeliminowaniu szyny PCI, lecz
po to aby ją uzupełnić.Wyspecyfikowano następujące standardy AGP:
- AGP x1 - standardowa szybkość szyny 266 MB/s przy częstotliwości
taktowania 66 MHz (czyli dwa razy więcej niż w przypadku szyny PCl),
- AGP x2 - maksymalna przepustowość 532 MB/s. Transfer danych jest
inicjowany narastającym i opadającym zboczem sygnału taktującego.
Obniżono również napięcie z 5V do 3,3V.
W efekcie następuje pozorny wzrost częstotliwości zegara do 133 MHz,
- AGP x4 - do zrealizowania jedynie na plytach głównych z częstotliwością
szyny 100 Mhz. Wprowadzona została przez Intela do specyfikacji 2.0
Teoretyczna przepustowość sięga 1064 MB/s a praca odbywa się przy
obniżonym do 1,5V napięciu.
Dodatkowo szyna AGP potrafi inicjować kolejny transfer danych, mimo tego,
iż poprzedni się jeszcze nie zakończył. W przypadku standardu PCI polecenie
transmisji danych może być rozpoczęte dopiero po zakończeniu poprzedniego
transferu.
SCSI
SCSI - skrót od Small Computer Systems Inferface - standard równoległego
przesyłu danych między komputerem a jego urządzeniami poprzez tzw. szynę
SCSI.
Komputer musi posiadać specjalny kontroler , który kontroluje "ruch" na szynie.
Wyróżniamy kilka odmian SCSI:
SCSI-1: pierwsza wersja standardu. Pozwalała na transfer z prędkością 5MB/s an
odległość 6m,
SCSI-2: kolejna wersja standardu. Składa się z dwóch wariantów, zwiększających
transfer do 10 lub 20 MB/s (odpowiednio Fast SCSI i Wide SCSI). Maksymalna
odległośc to około 3 metry,
SCSI-3: znany jako Ultra SCSI , prędkość transferu 20-40MB/s, teoretycznie
maksymalna odległość zostaje nadal 3 metry,
Ultra2 SCSI: wprowadzono technologię Low Voltage Differencial, pozwalającą
na zwiększenia maksymalnej odległości do ~ 12m. Prędkość tranferu 40-80 MB/s,
Ultra3 SCSI: maksymalny transfer 160MB/s, dodano fukcje wspomagające
wykrywanie i usuwanie przekłamań.
Przyszłość magistral.
Producenci sprzętu komputerowego bardzo niechętnie
przedstawiają informację na temat tego nad czym się obecnie
pracują.
Jednak w chwili obecnej wiadomo już o pracach nad kolejnym
typem magistrali, która według zapewnień ma być ponad 10-
krotnie wydajniejsza od szyny PCI.
Tak naprawdę szyna AGP nie "zagościła" jeszcze w Naszych
komputerach a już zapowiada się następne generacje - jednak
jest to wymóg. Opracowywane są przecież następne generacje
procesorów, których częstotliwości wewnętrzne taktowania
będą 200MHz. Producenci informują o zaprzestaniu na
początku 2000 roku wytwarzania płyt głównych z szyną ISA,
która całkowicie zastąpiona zostanie przez PCI i AGP

Magistrale

  • 1.
  • 2.
    Magistrale Magistrale są toszyny danych, dzięki którym np. karty rozszerzeń czy pamięci komunikują się z procesorem.
  • 3.
    Typy magistrali - magistralalokalna, obejmująca szynę danych i szynę adresową procesora, - magistrala systemowa, sprzężona z lokalną poprzez rejestry zatrzaskowe, dostarcza ona sygnały sterujące, - magistrala X, która komunikuje się z pamięcią ROM zawierającą systemowy BIOS oraz z portami układów na płycie głównej, - magistrala pamięciowa, która łączy szyny systemowe z obwodami pamięci dynamicznej poprzez układy adresowania wierszy i kolumn, - magistralę zewnętrzną, która stanowi wyprowadzenie systemowej szyny adresowej oraz szyny danych.
  • 4.
    ISA (Industry System Architecture) Jestto standard architektury, którą opracowano w roku 1980, gdy firma IBM skonstruowała pierwszego PC-ta. Miała ona ze względów oszczędnościowych szerokość 8-bitów. Magistrala taktowana była zegarem 4,77 MHz, czyli pracowała z pełną częstotliwością procesora.
  • 5.
    EISA (Extended Industry SystemArchitecture) Architektura ta była niezwykle kosztowna ze względu na swoją komplikacje; karty ISA można było instalować w gniazdach EISA a więc zachowano pełną zgodność "w dół". Z tego też względu aby uniknąć komplikacji magistrala EISA odziedziczyła 8 MHz zegar. Jednak osiąga ona przepustowość 33MB/s dzięki temu że wymaga minimum 1 cykla zegara dla transferu danych.
  • 6.
    MCA (Micro Chanel Architecture) Architekturata opracowana została przez firmę IBM i zastosowana w modelach PS/2. Miała stanowić konkurencje dla EISA, jednak nie zachowała ona zgodności z architekturą ISA co spowodowało że nie przyjęła się na rynku. Jedynie firma NCR zdecydowała się na jej zastosowanie, pozostałe firmy oparły swoje szybkie PC-ty o magistralę EISA. MCA taktowana była zegarem 10 MHz, jej przepustowość sięgała 20MB/s a na każdą transmisje danych przypadały 2 cykle zegara.
  • 7.
    VLB (VESA LocalBus) StandartVESA, stworzony przez organizację Video Electronics Standards Association, od poprzedniego rozwiązania różni się zainstalowaniem gniazda na płycie głównej, w którym umieszcza się karty i co za tym idzie łatwo je wymieniać. Pod nazwą VLB kryje się system 32-bitowej szyny lokalnej dedykowanej w zasadzie obsłudze tylko 2 urządzeń - karty grafiki i kontrolera dysków, chociaż teoretycznie można do niej dołączyć 5 urządzeń zewnętrznych. Rozwiązanie to jest swego rodzaju dodatkiem do architektury ISA, gdyż wymaga rozszerzenia zwykłego złącza ISA o złącze VLB. Daje to możliwość użytkowania w takim gnieździe zarówno kart nowego standardu jak i zwykłych kart ISA nie czerpiących korzyści z rozszerzenia architektury. Magistrala ta taktowana jest zegarem procesora (lub jego połową w DX2), którego częstotliwość nie może jednak przekraczać 40 MHz. Przepustowość szyny sięga 120MB/s, co głównych konkurentów pozostawia daleko w tyle.
  • 8.
    PCI (Peripherial Component Interconnect) Standardten pozbawiony jest wszelkich wad magistrali typu VLB. PCI jest niezależna od typu procesora i dała się łatwo przystosować do systemów 64-bitowych, stanowi ona szybki pomost pomiędzy jednostką centralną CPU a urządzeniami zewnętrznymi. Realizuje ona przesyłanie danych między dwoma szynami komputera: lokalną procesora i systemową wejścia / wyjścia. Zapewniając wykorzystanie mocy obliczeniowej procesorów 64-bitowych zapewnia także wykorzystanie urządzeń opracowanych dla magistrali ISA, EISA czy MCA. Szyna PCI taktowana jest częstotliwością 33MHz co przy szerokości 32- bity pozwala osiągnąć przepustowość 133MB/s, czyli niewiele większą niż dla VLB.
  • 9.
    AGP (Accelerated Graphics Port) Tonowy typ magistrali opracowany przez inżynierów firmy Intel. Standard ten nie został stworzony z myślą o wyeliminowaniu szyny PCI, lecz po to aby ją uzupełnić.Wyspecyfikowano następujące standardy AGP: - AGP x1 - standardowa szybkość szyny 266 MB/s przy częstotliwości taktowania 66 MHz (czyli dwa razy więcej niż w przypadku szyny PCl), - AGP x2 - maksymalna przepustowość 532 MB/s. Transfer danych jest inicjowany narastającym i opadającym zboczem sygnału taktującego. Obniżono również napięcie z 5V do 3,3V. W efekcie następuje pozorny wzrost częstotliwości zegara do 133 MHz, - AGP x4 - do zrealizowania jedynie na plytach głównych z częstotliwością szyny 100 Mhz. Wprowadzona została przez Intela do specyfikacji 2.0 Teoretyczna przepustowość sięga 1064 MB/s a praca odbywa się przy obniżonym do 1,5V napięciu. Dodatkowo szyna AGP potrafi inicjować kolejny transfer danych, mimo tego, iż poprzedni się jeszcze nie zakończył. W przypadku standardu PCI polecenie transmisji danych może być rozpoczęte dopiero po zakończeniu poprzedniego transferu.
  • 10.
    SCSI SCSI - skrótod Small Computer Systems Inferface - standard równoległego przesyłu danych między komputerem a jego urządzeniami poprzez tzw. szynę SCSI. Komputer musi posiadać specjalny kontroler , który kontroluje "ruch" na szynie. Wyróżniamy kilka odmian SCSI: SCSI-1: pierwsza wersja standardu. Pozwalała na transfer z prędkością 5MB/s an odległość 6m, SCSI-2: kolejna wersja standardu. Składa się z dwóch wariantów, zwiększających transfer do 10 lub 20 MB/s (odpowiednio Fast SCSI i Wide SCSI). Maksymalna odległośc to około 3 metry, SCSI-3: znany jako Ultra SCSI , prędkość transferu 20-40MB/s, teoretycznie maksymalna odległość zostaje nadal 3 metry, Ultra2 SCSI: wprowadzono technologię Low Voltage Differencial, pozwalającą na zwiększenia maksymalnej odległości do ~ 12m. Prędkość tranferu 40-80 MB/s, Ultra3 SCSI: maksymalny transfer 160MB/s, dodano fukcje wspomagające wykrywanie i usuwanie przekłamań.
  • 11.
    Przyszłość magistral. Producenci sprzętukomputerowego bardzo niechętnie przedstawiają informację na temat tego nad czym się obecnie pracują. Jednak w chwili obecnej wiadomo już o pracach nad kolejnym typem magistrali, która według zapewnień ma być ponad 10- krotnie wydajniejsza od szyny PCI. Tak naprawdę szyna AGP nie "zagościła" jeszcze w Naszych komputerach a już zapowiada się następne generacje - jednak jest to wymóg. Opracowywane są przecież następne generacje procesorów, których częstotliwości wewnętrzne taktowania będą 200MHz. Producenci informują o zaprzestaniu na początku 2000 roku wytwarzania płyt głównych z szyną ISA, która całkowicie zastąpiona zostanie przez PCI i AGP