Những thiết bị nào được kết nối bằng bus hệ thống? Xe buýt hệ thống. Máy von Neumann bao gồm những gì?

Thành phần chính của mọi PC là bo mạch chủ (bo mạch hệ thống). Nó chứa tất cả các thành phần chính - bộ xử lý, RAM, card màn hình, bộ điều khiển, cũng như các khe cắm và đầu nối để kết nối các thiết bị ngoại vi bên ngoài. Tất cả các thành phần của bo mạch chủ được kết nối với nhau bằng hệ thống dây dẫn (đường dây) qua đó thông tin được trao đổi. Tập hợp các đường này được gọi là bus thông tin. Một bus chỉ kết nối hai thiết bị được gọi là Hải cảng . Ví dụ, hãy xem xét cấu trúc của một bus PC:

Tương tác giữa các thành phần PC và thiết bị được kết nối với các bus khác nhau được thực hiện bằng cách sử dụng cái gọi là cầu nối được triển khai trên một trong các chip Chipset.

Xe buýt PC khác nhau về mục đích chức năng của chúng:

- xe buýt hệ thống được chip Chipset sử dụng để gửi thông tin đến bộ xử lý và ngược lại;

- xe buýt bộ nhớ đệm được thiết kế để trao đổi thông tin giữa bộ xử lý và bộ nhớ đệm ngoài;

- xe buýt bộ nhớ dùng để trao đổi thông tin giữa RAM và bộ xử lý;

- Xe buýt I/O dùng để trao đổi thông tin với các thiết bị ngoại vi.

Bus I/O được chia thành cục bộ và tiêu chuẩn. Địa phương Bus I/O là bus tốc độ cao được thiết kế để trao đổi thông tin giữa các thiết bị ngoại vi tốc độ cao (bộ điều hợp video, card mạng, v.v.) và bộ xử lý. Hiện nay xe buýt địa phương đang PCI Express(trước đây sử dụng bus AGP - Cổng đồ họa tăng tốc).

Tiêu chuẩn Bus I/O được sử dụng để kết nối các thiết bị chậm hơn (ví dụ: chuột, bàn phím, modem). Cho đến gần đây, bus tiêu chuẩn ISA vẫn được sử dụng làm bus này. Hiện nay, bus USB được sử dụng rộng rãi.

Linh kiện xe buýt

Kiến trúc của bất kỳ xe buýt nào đều có các thành phần sau:

- dòng dữ liệu(bus dữ liệu). Bus dữ liệu cung cấp khả năng trao đổi dữ liệu giữa bộ xử lý, thẻ mở rộng được lắp trong khe cắm và bộ nhớ. Độ rộng bus càng cao thì càng có thể truyền nhiều dữ liệu trên mỗi chu kỳ đồng hồ và hiệu suất của PC càng cao. Máy tính có bộ xử lý dòng Pentium có bus dữ liệu 64 bit.

- dòng để đánh địa chỉ dữ liệu(xe buýt địa chỉ). Bus địa chỉ được sử dụng để chỉ ra địa chỉ của bất kỳ thiết bị nào mà bộ xử lý trao đổi dữ liệu. Mỗi thành phần PC, mỗi cổng I/O và ô RAM đều có địa chỉ riêng.

- dòng điều khiển dữ liệu(xe buýt điều khiển). Một số tín hiệu dịch vụ được truyền qua bus điều khiển: ghi/đọc, sẵn sàng nhận/truyền dữ liệu, xác nhận đã nhận dữ liệu, ngắt phần cứng, điều khiển và các tín hiệu khác. Tất cả các tín hiệu bus điều khiển được thiết kế để cung cấp khả năng truyền dữ liệu.

- điều khiển xe buýt, điều khiển quá trình trao đổi dữ liệu, tín hiệu dịch vụ và thường được thực hiện dưới dạng một con chip riêng biệt, hoặc dưới dạng một bộ chip tương thích - Chipset.

Đặc điểm chính của lốp xe

Chiều rộng xe buýtđược xác định bởi số lượng dây dẫn song song có trong nó. Bus ISA đầu tiên cho PC IBM là 8-bit, tức là nó có thể truyền đồng thời 8 bit. Bus hệ thống cho PC hiện đại, chẳng hạn như Pentium IV, là 64-bit.

Công suất xe buýtđược xác định bởi số byte thông tin được truyền qua bus mỗi giây. Để xác định băng thông bus, bạn cần nhân tốc độ xung nhịp bus với độ rộng bit của nó. Ví dụ: nếu độ rộng bus là 64 và tần số xung nhịp là 66 MHz thì thông lượng= 8 (byte) * 66 MHz = 528 MB/giây.

Tần số xe buýt- đây là tần số xung nhịp mà dữ liệu được trao đổi trên bus.

Các thiết bị bên ngoài được kết nối với xe buýt thông qua một giao diện.

Tiêu chuẩn xe buýt PC

Nguyên tắc tương thích của IBM ngụ ý việc tiêu chuẩn hóa giao diện của các thành phần PC riêng lẻ, từ đó xác định tính linh hoạt của toàn bộ hệ thống, tức là. khả năng thay đổi cấu hình hệ thống và kết nối các thiết bị ngoại vi khác nhau khi cần thiết. Trong trường hợp không tương thích giao diện, bộ điều khiển sẽ được sử dụng.

Xe buýt hệ thống (FSB - Front Side Bus) bus này được thiết kế để trao đổi thông tin giữa bộ xử lý, bộ nhớ và các thiết bị khác có trong hệ thống. Bus hệ thống bao gồm GTL , có độ sâu bit là 64 bit, tần số xung nhịp là 66, 100 và 133 MHz; EV6 , thông số kỹ thuật cho phép bạn tăng tần số xung nhịp của nó lên 377 MHz.

Xe buýt I/O đang được cải thiện phù hợp với sự phát triển của các thiết bị ngoại vi PC.

- xe buýt ISA được coi là tiêu chuẩn của PC trong nhiều năm, nhưng vẫn được giữ lại trong một số PC ngày nay cùng với bus PCI hiện đại. Intel, cùng với Microsoft, đã phát triển một chiến lược loại bỏ bus ISA. Ban đầu, người ta dự định loại bỏ các đầu nối ISA trên bo mạch chủ, sau đó loại bỏ các khe cắm ISA và kết nối ổ đĩa, chuột, bàn phím, máy quét với bus USB và ổ cứng, ổ CD-ROM, DVD-ROM với bus IEEE 1394 .

- Xe buýt EISA đã trở thành sự phát triển hơn nữa của bus ISA theo hướng tăng hiệu suất hệ thống và khả năng tương thích của các thành phần của nó. Xe buýt không được sử dụng rộng rãi do giá thành và băng thông cao, kém hơn so với xe buýt VESA xuất hiện trên thị trường.

- xe buýt VESA hoặc VLB , được thiết kế để kết nối bộ xử lý với các thiết bị ngoại vi nhanh và là phần mở rộng của bus ISA để trao đổi dữ liệu video. Trong thời kỳ thống trị thị trường máy tính bộ xử lý CPU 80486, bus VLB khá phổ biến nhưng hiện nay đã được thay thế bằng bus PCI mạnh hơn.

- Xe buýt PCI (Bus kết nối thành phần ngoại vi - kết nối các thành phần ngoại vi) được Intel phát triển cho bộ xử lý Pentium. Nguyên tắc cơ bản của bus PCI là việc sử dụng cái gọi là cầu nối, giao tiếp giữa bus PCI và các loại bus khác. Bus PCI thực hiện nguyên tắc Bus Mastering, ngụ ý khả năng của thiết bị bên ngoài điều khiển bus khi gửi dữ liệu (không có sự tham gia của bộ xử lý). Trong quá trình truyền thông tin, một thiết bị hỗ trợ Bus Mastering sẽ tiếp quản bus và trở thành thiết bị chủ. Trong trường hợp này, bộ xử lý trung tâm được giải phóng để xử lý các tác vụ khác trong khi dữ liệu được truyền. Trong các bo mạch chủ hiện đại, tần số xung nhịp bus PCI được đặt bằng một nửa tần số xung nhịp bus hệ thống, tức là. Với tốc độ xung nhịp bus hệ thống là 66 MHz, bus PCI sẽ hoạt động ở tốc độ 33 MHz. Hiện tại, bus PCI đã trở thành tiêu chuẩn thực tế trong số các bus I/O.

- xe buýt AGP - bus đầu vào/đầu ra cục bộ tốc độ cao, được thiết kế dành riêng cho nhu cầu của hệ thống video. Nó kết nối bộ điều hợp video với bộ nhớ hệ thống PC. Bus AGP được thiết kế dựa trên kiến ​​trúc bus PCI nên nó cũng là 32-bit. Tuy nhiên cô cũng có Tính năng bổ sung tăng thông lượng, đặc biệt thông qua việc sử dụng tốc độ xung nhịp cao hơn. Nếu ở Phiên bản tiêu chuẩn Bus PCI 32 bit có tần số xung nhịp 33 MHz, cung cấp thông lượng PCI lý thuyết là 33 x 32 = 1056 Mbit/s = 132 MB/s, trong khi bus AGP được xung nhịp bởi tín hiệu có tần số 66 MHz , do đó thông lượng của nó ở chế độ 1x là 66 x 32 = 264 MB/giây; ở chế độ 2x, tần số xung nhịp tương đương là 132 MHz và băng thông là 528 MB/giây; ở chế độ 4x, thông lượng là khoảng 1 GB/giây.

- PCI Express – Năm 2004, Intel đã phát triển một hệ thống tuần tự Xe buýt PCI-Express với thông lượng khoảng 4 Gb/giây. Mỗi thiết bị kết nối với xe buýt này được chỉ định kênh riêng với chỉ báo tốc độ 250Mb/giây. Trong trường hợp này, bạn có thể sử dụng nhiều kênh cùng một lúc, chẳng hạn như khi truyền dữ liệu sang thẻ video. Ngoài ra, ưu điểm của xe buýt này bao gồm khả năng "thay thế nóng" bất kỳ thiết bị nào được kết nối với nó mà không cần tắt nguồn của bộ phận hệ thống. Hiệu suất cao nhất của bus PCI Express cho phép nó được sử dụng thay cho bus AGP và PCI, và PCI Express được kỳ vọng sẽ thay thế các bus này trong máy tính cá nhân.

- xe buýt USB (Universal Serial Bus) được thiết kế để kết nối các thiết bị ngoại vi tốc độ trung bình và tốc độ thấp. Ví dụ: tốc độ trao đổi thông tin qua bus USB 2.0 là 45 MB/s - 60 MB/s. Với các máy tính được trang bị bus USB, bạn có thể kết nối các thiết bị ngoại vi như bàn phím, chuột, cần điều khiển và máy in mà không cần tắt nguồn. Bus USB hỗ trợ công nghệ Plug & Play. Khi một thiết bị ngoại vi được kết nối, nó sẽ được cấu hình tự động.

- xe buýt SCSI (Giao diện hệ thống máy tính nhỏ) cung cấp tốc độ truyền dữ liệu lên tới 320 MB/s và cung cấp khả năng kết nối tối đa tám thiết bị với một bộ chuyển đổi: ổ đĩa cứng, ổ đĩa CD-ROM, máy quét, máy ảnh và máy quay video. tồn tại phạm vi rộng Các phiên bản SCSI khác nhau, từ phiên bản đầu tiên của SCSI I, cung cấp thông lượng tối đa 5 MB/s, đến phiên bản Ultra 320 với thông lượng tối đa 320 MB/s.

- xe buýt UDMA (Truy cập bộ nhớ siêu trực tiếp - kết nối trực tiếp vào bộ nhớ). UDMA cung cấp khả năng truyền dữ liệu từ ổ cứng với tốc độ lên tới 33,3 MB/giây ở chế độ 2 và 66,7 MB/giây ở chế độ 4.

- Xe buýt IEEE 1394 là một tiêu chuẩn bus nối tiếp cục bộ tốc độ cao được phát triển bởi Apple và Texas Instruments. Bus IEEE 1394 được thiết kế để trao đổi thông tin số giữa PC và các thiết bị điện tử khác, đặc biệt để kết nối ổ cứng và các thiết bị xử lý thông tin âm thanh và video cũng như công việc ứng dụng đa phương tiện. Nó có khả năng truyền dữ liệu với tốc độ lên tới 1600 Mbit/s, hoạt động đồng thời với một số thiết bị truyền dữ liệu từ ở tốc độ khác nhau, giống như SCSI. Giống như USB, IEEE 1394 hoàn toàn có khả năng cắm và chạy, bao gồm khả năng cài đặt các thành phần mà không cần tắt nguồn PC. Hầu hết mọi thiết bị có khả năng hoạt động với SCSI đều có thể được kết nối với máy tính thông qua giao diện IEEE 1394. Chúng bao gồm tất cả các loại ổ đĩa, kể cả ổ cứng, ổ đĩa quang, CD-ROM, DVD, máy quay video kỹ thuật số, máy ghi âm và nhiều thiết bị ngoại vi khác. Nhờ khả năng rộng rãi như vậy, chiếc xe buýt này đã trở thành phương tiện hứa hẹn nhất để kết hợp máy tính với thiết bị điện tử tiêu dùng.

Cổng nối tiếp và song song

Các thiết bị đầu vào và đầu ra như bàn phím, chuột, màn hình và máy in đều đạt tiêu chuẩn của PC. Tất cả các thiết bị đầu vào ngoại vi phải được kết nối với PC sao cho dữ liệu do người dùng nhập vào không chỉ có thể vào máy tính một cách chính xác mà còn được xử lý hiệu quả trong tương lai. Để trao đổi dữ liệu và giao tiếp giữa các thiết bị ngoại vi (thiết bị đầu vào/đầu ra) và mô-đun xử lý dữ liệu (bo mạch chủ), có thể tổ chức truyền dữ liệu song song hoặc nối tiếp.

Cổng song song. Một PC thường có 2 cổng song song: LPT1 Và LPT2 . Bạn có thể kết nối máy in và máy quét với chúng. Hiện nay cổng LPT ít được sử dụng, máy in hiện đại và máy quét chủ yếu được kết nối với USB đa năng cổng.

Cổng nối tiếp. Một PC thường có 4 cổng nối tiếp: COM1 – COM4 . Đây là những cổng cũ và hiếm khi được sử dụng trên PC hiện đại. Bạn có thể kết nối với chúng: chuột kiểu cũ (có bóng cơ) và một số thiết bị chậm khác.

PS/2– cổng kết nối bàn phím và chuột, cổng này đã được sử dụng rộng rãi một thời và vẫn còn trong nhiều máy tính hiện đại.

Cổng USB đa năng . Nhiều loại thiết bị được kết nối qua cổng USB, từ máy in và máy quét đến ổ flash và ổ đĩa ngoài, cũng như máy quay video và webcam, máy ảnh, điện thoại, máy nghe nhạc, v.v.

Khe cắm PC

Để bo mạch chủ tương tác với các bo mạch được lắp riêng biệt khác, các ổ cắm đặc biệt gọi là khe cắm được sử dụng.

Khe cắm PCI. PCI là tiêu chuẩn không chỉ cho khe cắm mà còn cho chính bus (kênh truyền thông tin giữa các thiết bị máy tính). Từ lâu, khe cắm PCI đã được sử dụng để kết nối các thiết bị bên ngoài ( card âm thanh, card mạng và các bộ điều khiển khác). Khe cắm PCI trên mỗi bảng hiện đại ba bốn. Chúng rất dễ tìm thấy - chúng ngắn nhất và thường có màu trắng, được chia thành hai phần không bằng nhau bằng dây nhảy. Ngày nay, các khe PCI được kết hợp với các khe PCI-Express mới (dùng để kết nối card màn hình).

Khe cắm PCI Express. PCI-Express có hai loại khe kết nối phí bổ sung:

PCI-Express x1 ngắn (tốc độ truyền dữ liệu – 250 Mb/s)

PCI-Express x16 dài (lên tới 4 Gb/s) – để kết nối card màn hình.

Khe lắp đặt bộ nhớ truy cập tạm thời – chúng dễ dàng phân biệt giữa tất cả các đầu nối; chúng được trang bị các chốt đặc biệt. Có thể có từ hai đến bốn trong số chúng trên bo mạch, cho phép bạn cài đặt RAM từ 512 MB đến 4 GB. Các khe cắm được gắn chặt với loại RAM, tức là. Không thể lắp bộ nhớ DDR3 vào khe được thiết kế cho bộ nhớ DDR2. Đôi khi có nhiều khe cắm được cài đặt trên một bo mạch chủ. các loại khác nhau ký ức.

Một tổ hợp bao gồm một bó dây và mạch điện tử đảm bảo truyền thông tin chính xác bên trong máy tính được gọi là đường trục, bus hệ thống hoặc đơn giản là lốp xe. Lốp xe có đặc điểm độ sâu bit và tần số.

Số tiền tối đa Thông tin được truyền đồng thời được gọi là chiều rộng xe buýt. Độ rộng bus được xác định bởi độ sâu bit của bộ xử lý và hiện tại là 64 bit. Chiều rộng xe buýt càng cao thì thêm thông tin nó có thể phản bội trong một đơn vị thời gian.

Bộ xử lý tìm kiếm một thiết bị hoặc ô nhớ. Mỗi thiết bị hoặc ô có địa chỉ riêng. Địa chỉ được truyền qua bus địa chỉ, qua đó tín hiệu được truyền theo một hướng từ bộ xử lý đến RAM và thiết bị. Độ rộng bus địa chỉ xác định không gian địa chỉ của bộ xử lý, tức là. số ô nhớ. Số lượng ô nhớ có thể định địa chỉ được tính theo công thức: N = 2Tôi, Ở đâu Tôi– Độ rộng bus địa chỉ Nếu bus địa chỉ rộng 32 bit thì số ô nhớ có thể định địa chỉ tối đa có thể là 232 = 4.294.967.296 ô.

Thông tin trên bus được truyền dưới dạng xung dòng điện. Xe buýt không hoạt động liên tục mà theo chu kỳ. Số chu kỳ hoạt động của bus trong một đơn vị thời gian được gọi là tần số xe buýt.

Bus kết nối không chỉ bộ xử lý và RAM mà còn kết nối hầu như tất cả các thiết bị máy tính - đĩa, bàn phím, màn hình, v.v. – bằng cách này hay cách khác, họ nhận và truyền dữ liệu qua xe buýt. Với mục đích này, bus có các đầu nối tiêu chuẩn để kết nối một số thiết bị máy tính nhất định. Nếu chỉ có một bus thì thông lượng I/O bị hạn chế. Tốc độ xe buýt bị giới hạn bởi các yếu tố vật lý - chiều dài của xe buýt và số lượng thiết bị được kết nối. Vì vậy, trong thời hiện đại hệ thống lớn một phức hợp các xe buýt kết nối được sử dụng. Theo truyền thống, các bus được chia thành các bus cung cấp khả năng liên lạc giữa bộ xử lý, bộ nhớ và các bus I/O.

Các bus I/O có thể lớn, hỗ trợ nhiều loại thiết bị và thường tuân theo một tiêu chuẩn bus. Bus bộ nhớ-bộ xử lý tương đối ngắn, tốc độ cao và tương ứng với cách tổ chức của hệ thống bộ nhớ để đảm bảo thông lượng tối đa của kênh bộ nhớ-bộ xử lý.

Một số máy tính có một bus duy nhất cho bộ nhớ và các thiết bị vào/ra. Lốp xe này được gọi là mang tính hệ thống. Địa phương Bus là một bus kết nối điện trực tiếp với các tiếp điểm của bộ vi xử lý. Nó thường kết hợp bộ xử lý, bộ nhớ, các mạch đệm cho bus hệ thống và bộ điều khiển của nó, cũng như một số mạch phụ trợ.

Ban đầu, bus ISA được sử dụng (8 và 16 bit, tần số 8 MHz), được tạo ra vào đầu những năm 80 và có băng thông thấp. Ngày nay, bus ISA đôi khi được sử dụng để kết nối các thiết bị tốc độ thấp (bàn phím, chuột, v.v.).

Hiện nay thường được sử dụng nhiều hơn:

ü Bus PCI (Bus kết nối thành phần ngoại vi – bus để tương tác giữa các thiết bị ngoại vi);

ü Bus đồ họa AGP (Cổng Craphic tăng tốc);

ü HyperTransport – xe buýt tốc độ cao để kết nối thiết bị nội bộ hệ thống máy tính. Tần số xung nhịp đạt 800 MHz. Băng thông lên tới 6,4 GB/s;

ü USB được thiết kế để kết nối tối đa 256 thiết bị bên ngoài (như chuột, máy in, máy quét, máy ảnh, bộ thu sóng FM, v.v.) với một kênh USB (dựa trên nguyên tắc bus chung). Băng thông lên tới 480 Mbps (phiên bản USB 2.0).

Trong các máy tính hiện đại, tần số bộ xử lý có thể vượt quá tần số bus hệ thống (tần số bộ xử lý là 1 GHz và tần số bus là 100 MHz).

Các thành phần trong PC tương tác với nhau theo nhiều cách khác nhau. Hầu hết các thành phần bên trong, bao gồm bộ xử lý, bộ đệm, bộ nhớ, thẻ mở rộng và thiết bị lưu trữ, giao tiếp với nhau bằng một hoặc nhiều lốp xe(xe buýt).

Bus trong máy tính là một kênh qua đó thông tin được truyền giữa hai hoặc nhiều thiết bị (thông thường một bus chỉ kết nối hai thiết bị được gọi là Hải cảng- Hải cảng). Xe buýt thường có các điểm truy cập hoặc những nơi mà thiết bị có thể kết nối để trở thành một phần của xe buýt và các thiết bị trên xe buýt có thể gửi thông tin đến và nhận thông tin từ các thiết bị khác. Khái niệm về xe buýt khá chung chung cho cả “bên trong” PC và thế giới bên ngoài. Ví dụ: kết nối điện thoại trong nhà có thể được coi là xe buýt: thông tin truyền dọc theo dây dẫn trong nhà và người ta có thể kết nối với "xe buýt" bằng cách lắp đặt giắc cắm điện thoại, cắm điện thoại vào đó và nhấc máy. Điện thoại. Tất cả điện thoại trên xe buýt đều có thể chia sẻ thông tin, tức là. lời nói.

Vật liệu này được dành riêng cho lốp của PC hiện đại. Đầu tiên, lốp xe và đặc điểm của chúng sẽ được thảo luận, sau đó là thảo luận chi tiết về các loại lốp phổ biến nhất trên thế giới. Xe buýt I/O(Bus đầu vào/đầu ra), còn được gọi là xe buýt mở rộng(xe buýt mở rộng).

Chức năng và đặc điểm của lốp

Bus PC là "đường dẫn" dữ liệu chính trên bo mạch chủ. Cái chính là xe buýt hệ thống(bus hệ thống), kết nối bộ xử lý và RAM bộ nhớ chính. Trước đây, xe buýt này được gọi là cục bộ, nhưng trong các PC hiện đại, nó được gọi là lốp trước(Xe buýt phía trước - FSB). Các đặc tính của bus hệ thống được xác định bởi bộ xử lý; Bus hệ thống hiện đại rộng 64 bit và hoạt động ở tần số 66, 100 hoặc 133 MHz. Tín hiệu tần số cao như vậy tạo ra nhiễu điện và các vấn đề khác. Vì vậy, tần số phải được giảm xuống để dữ liệu đạt tới Thẻ mở rộng(thẻ mở rộng), hoặc bộ điều hợp(bộ điều hợp) và các thành phần ở xa khác.

Tuy nhiên, những chiếc PC đầu tiên chỉ có một bus được chia sẻ bởi bộ xử lý, bộ nhớ RAM và các thành phần I/O. Bộ xử lý thuộc thế hệ thứ nhất và thứ hai hoạt động ở tần số xung nhịp thấp và tất cả các thành phần hệ thống có thể hỗ trợ tần số này. Đặc biệt, kiến ​​trúc này cho phép mở rộng dung lượng RAM bằng thẻ mở rộng.

Năm 1987, các nhà phát triển Compaq quyết định tách bus hệ thống khỏi bus I/O để chúng có thể hoạt động ở các tốc độ khác nhau. Kể từ đó, kiến ​​trúc đa bus này đã trở thành tiêu chuẩn công nghiệp. Hơn nữa, các PC hiện đại có nhiều bus I/O.

Hệ thống phân cấp lốp xe

PC có một tổ chức phân cấp gồm nhiều bus khác nhau. Hầu hết các PC hiện đại đều có ít nhất bốn bus. Hệ thống phân cấp bus được giải thích là do mỗi bus ngày càng di chuyển ra xa bộ xử lý; Mỗi bus kết nối với cấp độ trên nó, tích hợp nhiều thành phần PC khác nhau. Mỗi bus thường chậm hơn bus phía trên nó (vì lý do hiển nhiên - bộ xử lý là thiết bị nhanh nhất trong PC):

• Bus bộ nhớ đệm nội bộ:Đây là bus nhanh nhất kết nối bộ xử lý và bộ đệm L1 bên trong.
• Xe buýt hệ thống:Đây là bus hệ thống cấp hai kết nối hệ thống con bộ nhớ với chipset và bộ xử lý. Trên một số hệ thống, bus bộ xử lý và bus bộ nhớ giống nhau. Bus này hoạt động ở tốc độ (tần số xung nhịp) 66 MHz cho đến năm 1998, sau đó được tăng lên 100 MHz và thậm chí là 133 MHz. Bộ xử lý Pentium II và cao hơn triển khai một kiến ​​trúc với xe buýt độc lập đôi(Bus độc lập kép - DIB) - bus hệ thống đơn được thay thế bằng hai bus độc lập. Một trong số chúng dùng để truy cập bộ nhớ chính và được gọi là lốp trước(bus phía trước) và cái thứ hai dùng để truy cập bộ đệm L2 và được gọi lốp sau(xe buýt phía sau). Sự hiện diện của hai bus làm tăng hiệu suất của PC, vì bộ xử lý có thể nhận dữ liệu đồng thời từ cả hai bus. Trong bo mạch chủ và chipset thế hệ thứ năm, bộ đệm L2 được kết nối với bus bộ nhớ tiêu chuẩn. Lưu ý rằng bus hệ thống còn được gọi là xe buýt chính(xe buýt chính), bus bộ xử lý(bus bộ xử lý), xe buýt bộ nhớ(bus bộ nhớ) và thậm chí xe buýt địa phương(xe buýt địa phương).
• Bus I/O cục bộ: Bus I/O tốc độ cao này được sử dụng để kết nối các thiết bị ngoại vi nhanh với bộ nhớ, chipset và bộ xử lý. Bus này được sử dụng bởi card màn hình, ổ đĩa và giao diện mạng. Các bus I/O cục bộ phổ biến nhất là Bus cục bộ VESA (VLB) và bus Kết nối thành phần ngoại vi (PCI).
• Bus I/O tiêu chuẩn: Bus I/O tiêu chuẩn “xứng đáng” được kết nối với ba bus được xem xét, được sử dụng cho các thiết bị ngoại vi chậm (chuột, modem, card âm thanh, v.v.), cũng như để tương thích với các thiết bị cũ hơn. Trong hầu hết các PC hiện đại, bus như vậy là bus ISA (Kiến trúc tiêu chuẩn công nghiệp).
• Bus nối tiếp vạn năng(Universal Serial Bus - USB), cho phép bạn kết nối tới 127 thiết bị ngoại vi chậm bằng cách sử dụng trung tâm(hub) hoặc các thiết bị nối tiếp nhau.
• Bus nối tiếp tốc độ cao IEEE 1394 (FireWire), được thiết kế để kết nối máy ảnh kỹ thuật số, máy in, TV và các thiết bị khác yêu cầu băng thông cực cao với PC.

Nhiều bus I/O kết nối các thiết bị ngoại vi khác nhau với bộ xử lý được kết nối với bus hệ thống bằng cách sử dụng cầu(cầu nối), được triển khai trong chipset. Chipset hệ thống quản lý tất cả các bus và đảm bảo rằng mọi thiết bị trong hệ thống đều giao tiếp chính xác với mọi thiết bị khác.

Các PC mới có thêm một "bus" được thiết kế đặc biệt chỉ để tương tác đồ họa. Thực chất đây không phải là lốp xe mà là Hải cảng- Cổng đồ họa tăng tốc (AGP). Sự khác biệt giữa bus và cổng là bus thường được thiết kế để chia sẻ phương tiện giữa nhiều thiết bị, trong khi cổng được thiết kế để chỉ chia sẻ hai thiết bị.

Như đã trình bày trước đó, các bus I/O thực sự là một phần mở rộng của bus hệ thống. Trên bo mạch chủ, bus hệ thống kết thúc ở chip chipset, tạo thành cầu nối với bus I/O. Bus đóng một vai trò quan trọng trong việc trao đổi dữ liệu trong PC. Trên thực tế, tất cả các thành phần của PC, ngoại trừ bộ xử lý, giao tiếp với nhau và RAM hệ thống thông qua các bus I/O khác nhau, như minh họa trong hình bên trái.

Bus địa chỉ và dữ liệu

Mỗi lốp bao gồm hai phần khác nhau: xe buýt dữ liệu(bus dữ liệu) và xe buýt địa chỉ(xe buýt địa chỉ). Khi hầu hết mọi người nói về xe buýt, họ nghĩ đến xe buýt dữ liệu; Bản thân dữ liệu được truyền dọc theo đường truyền của xe buýt này. Bus địa chỉ là một tập hợp các đường có tín hiệu xác định nơi gửi hoặc nhận dữ liệu.

Tất nhiên, có các đường tín hiệu để điều khiển hoạt động của xe buýt và báo hiệu sự sẵn có của dữ liệu. Đôi khi những dòng này được gọi xe buýt điều khiển(bus điều khiển), mặc dù chúng thường không được nhắc đến.

Chiều rộng lốp

Xe buýt là một kênh để thông tin “chảy qua”. Xe buýt càng rộng thì càng có nhiều thông tin có thể "chảy" dọc theo kênh. Bus ISA đầu tiên trên PC IBM rộng 8 bit; bus ISA mục đích chung hiện đang được sử dụng có chiều rộng 16 bit. Các bus I/O khác, bao gồm VLB và PCI, có chiều rộng 32 bit. Độ rộng bus hệ thống trên PC có bộ xử lý Pentium là 64 bit.

Độ rộng của bus địa chỉ có thể được xác định độc lập với độ rộng của bus dữ liệu. Độ rộng bus địa chỉ cho biết có thể đánh địa chỉ bao nhiêu ô nhớ trong quá trình truyền dữ liệu. Trong các PC hiện đại, độ rộng bus địa chỉ là 36 bit, cho phép đánh địa chỉ bộ nhớ có dung lượng 64 GB.

Tốc độ của xe buýt

Tốc độ của xe buýt(tốc độ bus) cho biết có bao nhiêu bit thông tin có thể được truyền trên mỗi dây dẫn bus mỗi giây. Hầu hết các bus mang một bit trong mỗi chu kỳ xung nhịp trên một dây, mặc dù các bus mới hơn như AGP có thể mang hai bit dữ liệu trên mỗi chu kỳ xung nhịp, giúp tăng gấp đôi hiệu suất. Bus ISA cũ yêu cầu hai chu kỳ xung nhịp để truyền một bit, làm giảm hiệu suất xuống một nửa.

Băng thông xe buýt

Chiều rộng (bit) Tốc độ (MHz) Thông lượng (MB/s) ISA 8 bit ISA 16-bit PCI 2.1 64-bit AGP (chế độ x2) AGP (chế độ x4)

Băng thông(băng thông) còn gọi là thông lượng(thông lượng) và hiển thị tổng lượng dữ liệu có thể được truyền qua bus trong một đơn vị thời gian nhất định. Bảng cho thấy lý thuyết băng thông của bus I/O hiện đại. Trên thực tế, lốp không đạt được giá trị lý thuyết do tốn chi phí thực hiện lệnh và các yếu tố khác. Hầu hết các loại lốp đều có thể hoạt động ở tốc độ khác nhau; Bảng sau đây hiển thị các giá trị tiêu biểu nhất.

Chúng ta hãy ghi chú về bốn dòng cuối cùng. Về mặt lý thuyết, bus PCI có thể được mở rộng lên 64 bit và tốc độ 66 MHz. Tuy nhiên, vì lý do tương thích, hầu hết tất cả các bus và thiết bị PCI trên bus chỉ được đánh giá ở mức 33 MHz và 32 bit. AGP được xây dựng dựa trên tiêu chuẩn lý thuyết và hoạt động ở tần số 66 MHz nhưng vẫn giữ được độ rộng 32 bit. AGP có chế độ bổ sung x2 và x4, cho phép cổng thực hiện truyền dữ liệu hai hoặc bốn lần trong mỗi chu kỳ xung nhịp, tăng tốc độ bus hiệu quả lên 133 hoặc 266 MHz.

Giao diện xe buýt

Trong hệ thống nhiều bus, chipset phải cung cấp mạch điện để kết hợp các bus và liên lạc giữa một thiết bị trên một bus và một thiết bị trên một bus khác. Những kế hoạch như vậy được gọi là cầu(cầu nối) (lưu ý cầu nối cũng là một thiết bị mạng để kết nối hai loại mạng khác nhau). Phổ biến nhất là cầu nối PCI-ISA, là một thành phần của chipset hệ thống dành cho PC có bộ xử lý Pentium. Bus PCI cũng có một cầu nối tới bus hệ thống.

Làm chủ xe buýt

Trong xe buýt công suất cao, một lượng thông tin khổng lồ được truyền qua kênh mỗi giây. Thông thường cần có bộ xử lý để kiểm soát các lần truyền này. Trên thực tế, bộ xử lý hoạt động như một "người trung gian" và, như thường lệ trong thế giới thực, sẽ hiệu quả hơn nhiều nếu loại bỏ người trung gian và thực hiện chuyển giao trực tiếp. Với mục đích này, các thiết bị đã được phát triển có thể điều khiển xe buýt và hoạt động độc lập, tức là. truyền dữ liệu trực tiếp vào bộ nhớ RAM hệ thống; những thiết bị như vậy được gọi là lốp xe lái xe(bậc thầy xe buýt). Về mặt lý thuyết, bộ xử lý có thể thực hiện công việc khác đồng thời với việc truyền dữ liệu trên bus; Trong thực tế, tình hình phức tạp bởi nhiều yếu tố. Để thực hiện đúng làm chủ xe buýt(Làm chủ bus) cần phải phân xử các yêu cầu bus do chipset cung cấp. Kiểm soát bus còn được gọi là DMA "bên thứ nhất", do hoạt động được điều khiển bởi thiết bị thực hiện quá trình truyền.

Hiện tại, việc làm chủ bus được triển khai trên bus PCI; Hỗ trợ cũng đã được thêm vào cho ổ cứng IDE/ATA để triển khai việc làm chủ bus trên PCI trong một số điều kiện nhất định.

Nguyên tắc xe buýt địa phương

Sự khởi đầu của những năm 90 được đặc trưng bởi sự chuyển đổi từ các ứng dụng dựa trên văn bản sang các ứng dụng đồ họa và sự phổ biến ngày càng tăng của hệ điều hành. Hệ thống Windows. Điều này đã dẫn đến sự gia tăng lớn về lượng thông tin phải được truyền giữa bộ xử lý, bộ nhớ, video và ổ cứng. Màn hình văn bản đơn sắc (đen trắng) tiêu chuẩn chỉ chứa 4.000 byte thông tin (2.000 cho mã ký tự và 2.000 cho thuộc tính màn hình), nhưng màn hình Windows 256 màu tiêu chuẩn yêu cầu trên 300.000 byte! Hơn nữa, độ phân giải hiện đại 1600x1200 với 16 triệu màu yêu cầu 5,8 triệu byte thông tin trên mỗi màn hình!

Sự chuyển đổi của thế giới phần mềm từ văn bản sang đồ họa cũng đồng nghĩa với việc tăng kích thước chương trình và tăng yêu cầu về bộ nhớ. Từ góc độ I/O, việc xử lý dữ liệu bổ sung cho card màn hình và ổ cứng dung lượng lớn đòi hỏi nhiều băng thông I/O hơn. Tình trạng này phải đối mặt với sự ra đời của bộ xử lý 80486, hiệu năng của nó cao hơn nhiều so với các bộ xử lý trước đó. Bus ISA không còn đáp ứng được các yêu cầu ngày càng tăng và trở thành điểm nghẽn trong việc tăng hiệu suất của PC. Việc tăng tốc độ của bộ xử lý sẽ không hiệu quả lắm nếu nó phải đợi trên bus hệ thống chậm để truyền dữ liệu.

Giải pháp được tìm ra là việc phát triển một bus mới, nhanh hơn, được cho là sẽ bổ sung cho bus ISA và được sử dụng riêng cho các thiết bị tốc độ cao như card màn hình. Bus này phải được đặt trên (hoặc gần) bus bộ nhớ nhanh hơn nhiều và chạy ở tốc độ xấp xỉ tốc độ bên ngoài của bộ xử lý để truyền dữ liệu nhanh hơn nhiều so với bus ISA tiêu chuẩn. Khi các thiết bị như vậy được đặt gần bộ xử lý ("cục bộ"), xe buýt địa phương. Bus cục bộ đầu tiên là Bus cục bộ VESA (VLB) và bus cục bộ hiện đại trong hầu hết các PC là bus Kết nối thành phần ngoại vi (PCI).

Xe buýt hệ thống

Xe buýt hệ thống(bus hệ thống) kết nối bộ xử lý với bộ nhớ RAM chính và có thể với bộ đệm L2. Nó là bus trung tâm của máy tính và các bus khác “nhánh” từ nó. Bus hệ thống được triển khai dưới dạng một bộ dây dẫn trên bo mạch chủ và phải phù hợp với loại cụ thể bộ xử lý. Chính bộ xử lý sẽ xác định các đặc tính của bus hệ thống. Đồng thời, bus hệ thống càng nhanh thì các linh kiện điện tử còn lại của PC càng phải nhanh hơn.

CPU cũ Chiều rộng lốp Tốc độ của xe buýt 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

Hãy xem xét các bus hệ thống của một PC với bộ xử lý thuộc nhiều thế hệ. Trong các bộ xử lý thế hệ thứ nhất, thứ hai và thứ ba, tần số bus hệ thống được xác định bởi tần số hoạt động của bộ xử lý. Khi tốc độ bộ xử lý tăng lên thì tốc độ bus hệ thống cũng tăng theo. Đồng thời, không gian địa chỉ tăng lên: trong bộ xử lý 8088/8086 là 1 MB (địa chỉ 20 bit), trong bộ xử lý 80286, không gian địa chỉ được tăng lên 16 MB (địa chỉ 24 bit) và bắt đầu bằng Bộ xử lý 80386 không gian địa chỉ là 4 GB (địa chỉ 32 bit).

Gia đình 80486 Chiều rộng lốp Tốc độ của xe buýt 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

Như có thể thấy từ bảng dành cho bộ xử lý thế hệ thứ tư, tốc độ bus hệ thống ban đầu tương ứng với tần số hoạt động của bộ xử lý. Tuy nhiên, những tiến bộ công nghệ đã giúp tăng tần số bộ xử lý và để phù hợp với tốc độ bus hệ thống đòi hỏi phải tăng tốc độ của các thành phần bên ngoài, chủ yếu là bộ nhớ hệ thống, điều này đi kèm với những khó khăn đáng kể và hạn chế về chi phí. Vì vậy, bộ xử lý 80486DX2-50 lần đầu tiên được sử dụng tăng gấp đôi tần số(đồng hồ tăng gấp đôi): bộ xử lý hoạt động với nội bộ tần số xung nhịp 50 MHz và bên ngoài Tốc độ bus hệ thống là 25 MHz, tức là chỉ bằng một nửa tần số hoạt động của bộ xử lý. Kỹ thuật này cải thiện đáng kể hiệu suất máy tính, đặc biệt là do có bộ đệm L1 bên trong, đáp ứng hầu hết quyền truy cập của bộ xử lý vào bộ nhớ hệ thống. Kể từ đó phép nhân tần số(nhân đồng hồ) đã trở thành một cách tiêu chuẩn để cải thiện hiệu suất máy tính và được sử dụng trong tất cả bộ vi xử lý hiện đại, và hệ số nhân tần số được tăng lên 8, 10 hoặc hơn.

Gia đình Pentium Chiều rộng lốp Tốc độ của xe buýt 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

Trong một thời gian dài, các bus hệ thống PC với bộ xử lý thế hệ thứ năm hoạt động ở tốc độ 60 MHz và 66 MHz. Một bước tiến đáng kể là tăng độ rộng dữ liệu lên 64 bit và mở rộng không gian địa chỉ lên 64 GB (địa chỉ 36 bit).

Tốc độ bus hệ thống được tăng lên 100 MHz vào năm 1998 nhờ phát triển sản xuất chip PC100 SDRAM. Chip bộ nhớ RDRAM có thể tăng thêm tốc độ của bus hệ thống. Tuy nhiên, quá trình chuyển đổi từ 66 MHz sang 100 MHz có tác động đáng kể đến các bộ xử lý và bo mạch chủ có Ổ cắm 7. Trong các mô-đun Pentium II, có tới 70-80% lưu lượng (truyền thông tin) được thực hiện bên trong SEC (Single Edge Cartridge) mới ), nơi chứa bộ xử lý và cả hai bộ đệm là bộ đệm L1 và bộ đệm L2. Hộp mực này hoạt động ở tốc độ riêng của nó, không phụ thuộc vào tốc độ bus hệ thống.

CPU Chipset Tốc độ lốp xe Tốc độ CPU Intel Pentium II 82440BX 82440GX 100 MHz 350.400.450 MHz AMD K6-2 Thông qua 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 QUA KT133 200 MHz 600 - 1000 MHz

Chipset i820 và i815, được thiết kế cho bộ xử lý Pentium III, được thiết kế cho bus hệ thống 133 MHz. Cuối cùng, bộ xử lý AMD Athlon đã đưa ra những thay đổi đáng kể về kiến ​​trúc và khái niệm bus hệ thống hóa ra là không cần thiết. Bộ xử lý này có thể làm việc với nhiều loại khác nhau RAM ở tần số tối đa 200 MHz.

Các loại bus I/O

Phần này sẽ bao gồm nhiều bus I/O khác nhau, trong đó phần lớn dành riêng cho các bus hiện đại. Ý tưởng chung về việc sử dụng các bus I/O được đưa ra trong hình sau, cho thấy rõ mục đích của các bus I/O khác nhau của một PC hiện đại.

Bảng sau đây tóm tắt các bus I/O khác nhau được sử dụng trong các PC hiện đại:

Lốp xe	Năm	Chiều rộng	Tốc độ	Tối đa. trạm kiểm soát khả năng
PC và XT	1980-82	8 bit	Đồng bộ: 4,77-6 MHz	4-6 MB/giây
ISA (AT)	1984	16 bit	Đồng bộ: 8-10 MHz	8 MB/giây
M.C.A.	1987	32 bit	Không đồng bộ: 10,33 MHz	40 MB/giây
EISA (dành cho máy chủ)	1988	32 bit	Đồng bộ: tối đa. 8 MHz	32 MB/giây
VLB, cho 486	1993	32 bit	Đồng bộ: 33-50 MHz	100-160 MB/giây
PCI	1993	32/64bit	Không đồng bộ: 33 MHz	132 MB/giây
USB	1996	tuần tự		1,2 MB/giây
FireWire (IEEE1394)	1999	tuần tự		80 MB/giây
USB 2.0	2001	tuần tự		12-40 MB/giây

Lốp xe cũ

Bus PCI và cổng AGP hiện đại mới được “sinh ra” từ những bus cũ vẫn có thể tìm thấy trong PC. Hơn nữa, bus ISA cũ nhất vẫn được sử dụng ngay cả trong những PC mới nhất. Tiếp theo chúng ta sẽ xem xét lốp PC cũ chi tiết hơn một chút.

Bus Kiến trúc Tiêu chuẩn Công nghiệp (ISA)

Đây là bus tiêu chuẩn thực sự và phổ biến nhất cho PC, được sử dụng ngay cả trong những máy tính mới nhất mặc dù thực tế là nó hầu như không thay đổi kể từ khi mở rộng lên 16 bit vào năm 1984. Tất nhiên, hiện tại nó đã được bổ sung bởi các bus nhanh hơn, nhưng nó “tồn tại” nhờ sự hiện diện của một lượng lớn thiết bị ngoại vi được thiết kế cho tiêu chuẩn này. Ngoài ra, có nhiều thiết bị yêu cầu tốc độ ISA là quá đủ, chẳng hạn như modem. Theo một số chuyên gia, phải ít nhất 5-6 năm nữa xe buýt ISA mới “chết”.

Việc lựa chọn độ rộng và tốc độ của bus ISA được xác định bởi bộ xử lý mà nó hoạt động trong các PC đầu tiên. Bus ISA ban đầu trên PC IBM có chiều rộng 8 bit, tương ứng với 8 bit của bus dữ liệu ngoài của bộ xử lý 8088 và chạy ở tốc độ 4,77 MHz, cũng là tốc độ của bộ xử lý 8088. Năm 1984, IBM AT. Máy tính xuất hiện với bộ xử lý 80286 và độ rộng bus được tăng gấp đôi lên 16 bit, giống như bus dữ liệu ngoài của bộ xử lý 80286, đồng thời, tốc độ bus được tăng lên 8 MHz, cũng phù hợp với tốc độ của bộ xử lý. Về mặt lý thuyết, thông lượng bus là 8 MB/s, nhưng trên thực tế nó không vượt quá 1-2 MB/s.

Trong các PC hiện đại, bus ISA hoạt động như xe buýt nội bộ, được sử dụng cho bàn phím, đĩa mềm, cổng nối tiếp và song song, và cách thức xe buýt mở rộng bên ngoài, nơi bạn có thể kết nối bộ điều hợp 16-bit, chẳng hạn như card âm thanh.

Sau đó, bộ xử lý AT trở nên nhanh hơn và bus dữ liệu của chúng cũng được tăng lên, nhưng giờ đây, yêu cầu về khả năng tương thích với các thiết bị hiện có buộc các nhà sản xuất phải tuân thủ tiêu chuẩn và bus ISA hầu như không thay đổi kể từ đó. Bus ISA cung cấp đủ băng thông cho các thiết bị chậm và chắc chắn đảm bảo khả năng tương thích với hầu hết mọi PC được phát hành.

Nhiều card mở rộng, ngay cả những card hiện đại, vẫn là 8-bit (bạn có thể nhận biết qua đầu nối của card - card 8-bit chỉ sử dụng phần đầu tiên của đầu nối ISA, trong khi thẻ 16-bit sử dụng cả hai phần). Đối với những card này, băng thông thấp của bus ISA không thành vấn đề. Tuy nhiên, quyền truy cập vào các ngắt IRQ 9 đến IRQ 15 được cung cấp thông qua dây dẫn trong phần 16-bit của đầu nối bus. Đây là lý do tại sao hầu hết các modem không thể kết nối được với IRQ với số lượng lớn. Các đường IRQ giữa các thiết bị ISA không thể được chia sẻ.

Tài liệu Hướng dẫn thiết kế hệ thống PC99, do Intel và Microsoft chuẩn bị, đặc biệt yêu cầu loại bỏ các khe cắm bus ISA khỏi bo mạch chủ, vì vậy chúng ta có thể mong đợi rằng ngày của bus “xứng đáng” này đã được đánh số.

Xe buýt Kiến trúc vi kênh (MCA)

Bus này là nỗ lực của IBM nhằm làm cho bus ISA "lớn hơn và tốt hơn". Khi bộ xử lý 80386DX với bus dữ liệu 32-bit được giới thiệu vào giữa những năm 1980, IBM đã quyết định phát triển một bus để phù hợp với chiều rộng bus dữ liệu này. Bus MCA rộng 32 bit và có nhiều ưu điểm so với bus ISA.

Xe buýt MCA có một số tính năng tuyệt vời vì nó được giới thiệu vào năm 1987, tức là. bảy năm trước khi bus PCI có khả năng tương tự ra đời. Ở một số khía cạnh, xe buýt MCA đơn giản là đi trước thời đại:

• Chiều rộng 32 bit: Bus rộng 32 bit, giống như bus VESA và PCI cục bộ. Thông lượng của nó cao hơn nhiều so với bus ISA.
• Làm chủ xe buýt: Bus MCA hỗ trợ hiệu quả các bộ điều hợp làm chủ bus, bao gồm cả việc phân xử bus thích hợp.
• Bus MCA tự động cấu hình các card tiếp hợp, khiến cho các jumper trở nên không cần thiết. Điều này xảy ra 8 năm trước khi Windows 95 khiến công nghệ PnP được chấp nhận rộng rãi trên PC.

Xe buýt MCA có tiềm năng to lớn. Thật không may, IBM đã đưa ra hai quyết định như vậy mà không thúc đẩy việc áp dụng xe buýt này. Thứ nhất, bus MCA không tương thích với bus ISA, tức là. Thẻ ISA hoàn toàn không hoạt động trên PC có bus MCA và thị trường máy tính rất nhạy cảm với vấn đề tương thích ngược. Thứ hai, IBM quyết định tự sản xuất bus MCA mà không cấp phép sử dụng.

Hai yếu tố này, kết hợp với chi phí cao hơn của hệ thống xe buýt MCA, đã dẫn đến việc xe buýt MCA bị lãng quên. Do máy tính PS/2 không còn được sản xuất nữa nên bus MCA đã "chết" trên thị trường PC, mặc dù IBM vẫn sử dụng nó trong các máy chủ RISC 6000 UNIX của mình. Câu chuyện về xe buýt MCA là một trong những ví dụ kinh điển về việc trong thế giới máy tính, các vấn đề phi kỹ thuật thường lấn át các vấn đề kỹ thuật như thế nào.

Bus Kiến trúc Tiêu chuẩn Công nghiệp Mở rộng (EISA)

Bus này chưa bao giờ trở thành tiêu chuẩn như bus ISA và không được sử dụng rộng rãi. Trên thực tế, đó là câu trả lời của Compaq cho bus MCA và dẫn đến kết quả tương tự.

Compaq đã tránh được hai sai lầm lớn nhất của IBM khi phát triển bus EISA. Thứ nhất, bus EISA tương thích với bus ISA và thứ hai, tất cả các nhà sản xuất PC đều được phép sử dụng nó. Nhìn chung, bus EISA có những ưu điểm kỹ thuật đáng kể so với bus ISA, nhưng thị trường không chấp nhận điều đó. Các tính năng chính của xe buýt EISA:

• Khả năng tương thích của bus ISA: Thẻ ISA có thể hoạt động trong các khe EISA.
• Độ rộng xe buýt 32 bit:Độ rộng bus tăng lên 32 bit.
• Làm chủ xe buýt: Bus EISA hỗ trợ hiệu quả các bộ điều hợp làm chủ bus, bao gồm cả phân xử bus thích hợp.
• Công nghệ Plug and Play (PnP): Bus EISA tự động cấu hình các card tiếp hợp tương tự như chuẩn PnP của các hệ thống hiện đại.

Các hệ thống dựa trên EISA hiện nay đôi khi được tìm thấy trong các máy chủ tệp mạng, nhưng nó không được sử dụng trong máy tính để bàn do chi phí cao hơn và thiếu nhiều lựa chọn về bộ điều hợp. Cuối cùng, thông lượng của nó kém hơn đáng kể so với xe buýt địa phương VESA Local Bus và PCI. Trên thực tế, xe buýt EISA hiện đang sắp chết.

Xe buýt địa phương VESA (VLB)

Cái đầu tiên khá phổ biến xe buýt địa phương VESA Local Bus (VL-Bus hoặc VLB) xuất hiện vào năm 1992. VESA viết tắt là Hiệp hội Tiêu chuẩn Điện tử Video và hiệp hội này được thành lập vào cuối những năm 80 để giải quyết các vấn đề của hệ thống video trong PC. Lý do chính cho sự phát triển của bus VLB là để cải thiện hiệu suất của hệ thống video PC.

Bus VLB là bus 32-bit là phần mở rộng trực tiếp của bus bộ nhớ của bộ xử lý 486. Khe bus VLB là một khe ISA 16-bit với khe thứ ba và thứ tư được thêm vào ở cuối. VLB thường hoạt động ở tần số 33 MHz, mặc dù tốc độ cao hơn có thể có trên một số hệ thống. Vì nó là phần mở rộng của bus ISA nên thẻ ISA có thể được sử dụng trong khe VLB, nhưng trước tiên nên chiếm các khe ISA bình thường và để lại một số lượng nhỏ khe VLB cho thẻ VLB, tất nhiên là không hoạt động trong các khe ISA. Việc sử dụng card đồ họa VLB và bộ điều khiển I/O cải thiện đáng kể hiệu suất hệ thống so với hệ thống chỉ có một bus ISA duy nhất.

Mặc dù thực tế là bus VLB rất phổ biến trong các PC có bộ xử lý 486, sự ra đời của bộ xử lý Pentium và bus PCI cục bộ của nó vào năm 1994 đã dẫn đến sự "lãng quên" dần dần của bus VLB. Một trong những lý do cho điều này là nỗ lực của Intel trong việc thúc đẩy bus PCI, nhưng cũng có một số vấn đề kỹ thuật liên quan đến việc triển khai VLB. Đầu tiên, thiết kế bus gắn chặt với bộ xử lý 486, và việc chuyển sang Pentium đã gây ra các vấn đề tương thích và các vấn đề khác. Thứ hai, bản thân lốp xe đã có thiếu sót kỹ thuật: số lượng thẻ nhỏ trên xe buýt (thường là hai hoặc thậm chí một), vấn đề đồng bộ hóa khi sử dụng nhiều thẻ và thiếu hỗ trợ cho việc làm chủ xe buýt và công nghệ Plug and Play.

Hiện nay bus VLB được coi là lỗi thời và ngay cả những bo mạch chủ mới nhất có bộ xử lý 486 cũng sử dụng bus PCI, trong khi bộ xử lý Pentium chỉ sử dụng PCI. Tuy nhiên, PC có bus VLB không đắt và đôi khi vẫn có thể tìm thấy được.

Bus kết nối thành phần ngoại vi (PCI)

Bus I/O phổ biến nhất hiện nay tương tác giữa các thành phần ngoại vi(Kết nối thành phần ngoại vi - PCI) được Intel phát triển vào năm 1993. Nó nhắm đến các hệ thống thế hệ thứ năm và thứ sáu, nhưng cũng được sử dụng trong thế hệ bo mạch chủ mới nhất với bộ xử lý 486.

Giống như Bus cục bộ VESA, bus PCI rộng 32 bit và thường chạy ở tốc độ 33 MHz. Ưu điểm chính của PCI so với xe buýt VESA Bus cục bộ nằm trong chipset điều khiển bus. Bus PCI được điều khiển bằng mạch điện đặc biệt trong chipset, và bus VLB về cơ bản chỉ là phần mở rộng của bus bộ xử lý 486. Bus PCI không được "gắn" với bộ xử lý 486 về mặt này, và chipset của nó cung cấp khả năng điều khiển bus thích hợp. và phân xử bus, cho phép PCI làm được nhiều việc hơn bus VLB có thể. Bus PCI cũng được sử dụng bên ngoài nền tảng PC, mang lại tính linh hoạt và giảm chi phí phát triển hệ thống.

Trong các PC hiện đại, bus PCI hoạt động như xe buýt nội bộ kết nối với kênh EIDE trên bo mạch chủ và cách xe buýt mở rộng bên ngoài, có 3-4 khe cắm mở rộng cho bộ điều hợp PCI.

Bus PCI được kết nối với bus hệ thống thông qua một “cầu nối” đặc biệt và hoạt động ở tần số cố định bất kể tần số xung nhịp của bộ xử lý. Nó được giới hạn ở năm khe cắm mở rộng, nhưng mỗi khe cắm có thể được thay thế bằng hai thiết bị được tích hợp trong bo mạch chủ. Bộ xử lý cũng có thể hỗ trợ nhiều chip cầu nối. Bus PCI được quy định chặt chẽ hơn VL-Bus và cung cấp một số khả năng bổ sung. Đặc biệt, nó hỗ trợ các thẻ có điện áp cung cấp +3,3 V và 5 V, sử dụng các phím đặc biệt giúp thẻ không bị cắm nhầm vào khe. Tiếp theo, hoạt động của bus PCI sẽ được thảo luận chi tiết hơn.

Hiệu suất bus PCI

Bus PCI thực sự có hiệu suất cao nhất trong số các bus I/O phổ biến trong các PC hiện đại. Điều này là do một số yếu tố:

• Chế độ chụp: Bus PCI có thể truyền thông tin ở chế độ truyền liên tục, trong đó sau khi đánh địa chỉ ban đầu, một số bộ dữ liệu có thể được truyền liên tiếp. Chế độ này tương tự như xóa bộ nhớ đệm.
• Làm chủ xe buýt: Bus PCI hỗ trợ làm chủ hoàn toàn, giúp cải thiện hiệu suất.
• Tùy chọn băng thông cao: Phiên bản 2.1 của thông số kỹ thuật bus PCI cho phép mở rộng lên 64 bit và 66 MHz, tăng hiệu suất hiện tại lên bốn lần. Trên thực tế, bus PCI 64 bit vẫn chưa được triển khai trong PC (mặc dù nó đã được sử dụng trong một số máy chủ) và tốc độ hiện bị giới hạn ở 33 MHz, chủ yếu là do vấn đề tương thích. Đôi khi, bạn sẽ phải giới hạn ở mức 32 bit và 33 MHz. Tuy nhiên, nhờ AGP, hiệu suất cao hơn sẽ được hiện thực hóa ở dạng được sửa đổi một chút.

Tùy thuộc vào chipset và bo mạch chủ, tốc độ bus PCI có thể được đặt thành đồng bộ hoặc không đồng bộ. Trong thiết lập đồng bộ (được sử dụng trong hầu hết các PC), bus PCI hoạt động với tốc độ bằng một nửa tốc độ của bus bộ nhớ; vì bus bộ nhớ thường chạy ở tốc độ 50, 60 hoặc 66 MHz nên bus PCI chạy ở tốc độ 25, 30 hoặc 33 MHz. Tại thiết lập không đồng bộ Tốc độ bus PCI có thể được đặt độc lập với tốc độ bus bộ nhớ. Điều này thường được điều khiển bằng cách sử dụng các jumper trên bo mạch chủ hoặc cài đặt BIOS. Việc ép xung bus hệ thống trên PC sử dụng bus PCI đồng bộ sẽ ép xung các thiết bị ngoại vi PCI, thường gây ra sự cố mất ổn định hệ thống.

Việc triển khai bus PCI ban đầu chạy ở tốc độ 33 MHz và thông số kỹ thuật PCI 2.1 tiếp theo chỉ định tần số 66 MHz, tương ứng với thông lượng 266 MB/s. Bus PCI có thể được cấu hình cho độ rộng dữ liệu 32 và 64 bit và cho phép thẻ 32 và 64 bit cũng như chia sẻ ngắt, rất hữu ích trong các hệ thống hiệu suất cao thiếu đường IRQ. Kể từ giữa năm 1995, tất cả các thiết bị PC tốc độ cao đã liên lạc với nhau thông qua bus PCI. Thông thường nó được sử dụng cho bộ điều khiển ổ cứng và bộ điều khiển đồ họa, được gắn trực tiếp trên bo mạch chủ hoặc trên thẻ mở rộng trong khe cắm bus PCI.

Khe cắm mở rộng bus PCI

Bus PCI cho phép nhiều khe cắm mở rộng hơn bus VLB mà không gây ra vấn đề kỹ thuật. Hầu hết các hệ thống PCI đều hỗ trợ 3 hoặc 4 khe cắm PCI và một số hỗ trợ nhiều hơn đáng kể.

Ghi chú: Trên một số hệ thống, không phải tất cả các khe đều hỗ trợ làm chủ bus. Điều này hiện nay ít phổ biến hơn, nhưng vẫn nên xem hướng dẫn sử dụng bo mạch chủ.

Bus PCI cho phép nhiều loại thẻ mở rộng hơn so với bus VLB. Các loại phổ biến nhất là card màn hình, bộ điều hợp máy chủ SCSI và card mạng tốc độ cao. (Ổ đĩa cứng cũng hoạt động trên bus PCI, nhưng chúng thường được kết nối trực tiếp với bo mạch chủ.) Tuy nhiên, lưu ý rằng bus PCI không thực hiện một số chức năng, ví dụ: các cổng nối tiếp và song song phải vẫn còn trên bus ISA. May mắn thay, ngay cả ngày nay bus ISA vẫn còn thừa đủ cho các thiết bị này.

Ngắt nội bộ bus PCI

Bus PCI sử dụng hệ thống ngắt bên trong của nó để xử lý các yêu cầu từ các thẻ trên bus. Các ngắt này thường được gọi là "#A", "#B", "#C" và "#D" để tránh nhầm lẫn với các IRQ hệ thống được đánh số thông thường, mặc dù đôi khi chúng còn được gọi là "#1" đến "#4". Các mức ngắt này thường không hiển thị với người dùng ngoại trừ trên màn hình cài đặt BIOS cho PCI, nơi chúng có thể được sử dụng để kiểm soát hoạt động của thẻ PCI.

Các ngắt này, nếu được yêu cầu bởi các thẻ trong khe cắm, sẽ được ánh xạ tới các ngắt thông thường, thường là IRQ9 - IRQ12. Khe cắm PCI trên hầu hết các hệ thống có thể được ánh xạ tới hầu hết bốn IRQ phổ biến. Trên các hệ thống có nhiều hơn bốn khe cắm PCI hoặc có bốn khe cắm và Bộ điều khiển USB(sử dụng PCI) hai hoặc nhiều thiết bị PCI chia sẻ IRQ.

Làm chủ bus PCI

Hãy nhớ lại rằng làm chủ bus là khả năng các thiết bị trên bus PCI (tất nhiên là khác với chipset hệ thống) để kiểm soát bus và trực tiếp thực hiện chuyển giao. Bus PCI là bus đầu tiên dẫn đến sự phổ biến của việc làm chủ bus (có lẽ vì hệ điều hành và các chương trình có thể tận dụng lợi thế của nó).

Bus PCI hỗ trợ làm chủ bus đầy đủ và cung cấp phương tiện phân xử bus thông qua chipset hệ thống. Thiết kế PCI cho phép nhiều thiết bị điều khiển bus cùng lúc và mạch phân xử đảm bảo rằng không có thiết bị nào trên bus (kể cả bộ xử lý!) Sẽ chặn bất kỳ thiết bị nào khác. Tuy nhiên, một thiết bị được phép sử dụng toàn bộ băng thông của bus nếu không có thiết bị nào khác đang truyền bất cứ thứ gì. Nói cách khác, bus PCI hoạt động giống như một mạng cục bộ nhỏ bên trong máy tính, trong đó nhiều thiết bị có thể giao tiếp với nhau, chia sẻ kênh thông tin liên lạc và được điều khiển bởi chipset.

Công nghệ Plug and Play cho bus PCI

Bus PCI là một phần của tiêu chuẩn Plug and Play (PnP) được phát triển bởi Intel, Microsoft và nhiều hãng khác. Hệ thống bus PCI là hệ thống đầu tiên phổ biến việc sử dụng PnP. Mạch chipset PCI quản lý nhận dạng thẻ và làm việc với hệ điều hành và BIOS để tự động phân bổ tài nguyên cho các thẻ tương thích.

Bus PCI liên tục được cải tiến và sự phát triển được dẫn dắt bởi Nhóm lợi ích đặc biệt PCI, bao gồm Intel, IBM, Apple và các nhóm khác. Kết quả của những phát triển này là sự gia tăng tần số bus lên 66 MHz và mở rộng dữ liệu lên 64 bit. . Tuy nhiên, các lựa chọn thay thế đang được tạo ra, chẳng hạn như cổng đồ họa tăng tốc (AGP) và bus nối tiếp tốc độ cao FireWire (IEEE 1394). AGP thực chất là bus PCI 66 MHz (phiên bản 2.1) giới thiệu một số cải tiến nhằm vào hệ thống đồ họa.

Một sáng kiến ​​khác là lốp xe PCI-X, còn được gọi là "Dự án Một" và "I/O Tương lai". IBM, Mylex, 3Com, Adaptec, Hewlett-Packard và Compaq muốn phát triển một phiên bản máy chủ tốc độ cao đặc biệt của bus PCI. Bus này sẽ có băng thông 1 GB/s (64 bit, 133 MHz). Intel và Dell Computer không tham gia vào dự án này.

Dell Computer, Hitachi, NEC, Siemens, Sun Microsystems và Intel, hưởng ứng Project One, đã chủ động phát triển bus I/O thế hệ tiếp theo ( NGIO), nhắm mục tiêu kiến ​​trúc I/O mới cho máy chủ.

Vào tháng 8 năm 1999, bảy công ty hàng đầu (Compaq, Dell, Hewlett-Packard, IBM, Intel, Microsoft, Sun Microsystems) đã công bố ý định kết hợp những ý tưởng tốt nhất của các bus I/O tương lai và I/O thế hệ tiếp theo. Kiến trúc I/O mở mới dành cho máy chủ sẽ cung cấp thông lượng lên tới 6 GB/s. Dự kiến ​​rằng tiêu chuẩn mới NGIO sẽ được thông qua vào cuối năm 2001.

AGP

Nhu cầu tăng băng thông giữa bộ xử lý và hệ thống video ban đầu đã dẫn đến sự phát triển của bus I/O cục bộ trong PC, bắt đầu với Bus cục bộ VESA và kết thúc bằng bus PCI hiện đại. Xu hướng này vẫn tiếp tục, với nhu cầu về băng thông video ngày càng tăng không còn được đáp ứng ngay cả bởi bus PCI với băng thông tiêu chuẩn 132 MB/s. đồ họa 3D(Đồ họa 3D) cho phép bạn mô phỏng thế giới ảo và thực trên màn hình với những chi tiết nhỏ nhất. Hiển thị họa tiết và ẩn đối tượng đòi hỏi lượng dữ liệu khổng lồ và card đồ họa phải có quyền truy cập nhanh vào dữ liệu này để duy trì tốc độ làm mới cao.

Lưu lượng trên bus PCI trở nên rất bận rộn trong các PC hiện đại khi video, ổ cứng và các thiết bị ngoại vi khác cạnh tranh để giành băng thông I/O duy nhất. Để tránh tình trạng bão hòa của bus PCI với thông tin video, Intel đã phát triển một giao diện mới dành riêng cho hệ thống video, được gọi là AGP(Cổng đồ họa tăng tốc - AGP).

Cổng AGP được thiết kế để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về hiệu suất video. Khi các chương trình và máy tính sử dụng các lĩnh vực như tăng tốc 3D và phát lại video chuyển động đầy đủ, bộ xử lý và chipset video phải xử lý ngày càng nhiều thông tin. Trong các ứng dụng như vậy, bus PCI đã đạt đến giới hạn của nó, đặc biệt khi nó còn được sử dụng bởi các ổ đĩa cứng và các thiết bị ngoại vi khác.

Ngoài ra, ngày càng cần nhiều bộ nhớ video hơn. Đối với đồ họa 3D bạn cần thêm bộ nhớ và không chỉ cho hình ảnh trên màn hình mà còn cho các phép tính. Theo truyền thống, vấn đề này được giải quyết bằng cách đặt ngày càng nhiều bộ nhớ trên card màn hình, nhưng điều này đặt ra hai vấn đề:

• Giá: Bộ nhớ video đắt hơn bộ nhớ RAM thông thường.
• Năng lực hạn chế: Dung lượng bộ nhớ trên card màn hình bị giới hạn: nếu bạn đặt 6 MB trên thẻ và 4 MB cho bộ đệm khung thì chỉ còn 2 MB để xử lý. Bộ nhớ này không dễ mở rộng và không thể được sử dụng cho bất kỳ việc gì khác trừ khi cần xử lý video.

AGP giải quyết những vấn đề này bằng cách cho phép bộ xử lý video truy cập vào bộ nhớ hệ thống chính để thực hiện các phép tính. Kỹ thuật này hiệu quả hơn nhiều vì bộ nhớ này có thể được chia sẻ động giữa bộ xử lý hệ thống và bộ xử lý video tùy theo nhu cầu của hệ thống.

Ý tưởng đằng sau việc triển khai AGP khá đơn giản: tạo ra một giao diện nhanh, chuyên biệt giữa chipset video và bộ xử lý hệ thống. Giao diện chỉ được triển khai giữa hai thiết bị này, mang lại ba ưu điểm chính: triển khai cổng dễ dàng hơn, tăng tốc độ AGP dễ dàng hơn và có thể đưa các cải tiến dành riêng cho video vào giao diện. Chipset AGP đóng vai trò trung gian giữa bộ xử lý, bộ đệm Pentium II L2, bộ nhớ hệ thống, card video và bus PCI, thực hiện cái gọi là cổng bốn(Cổng 4).

AGP được coi là một cổng chứ không phải bus vì nó chỉ kết nối hai thiết bị (bộ xử lý và card màn hình) và không cho phép mở rộng. Một trong những ưu điểm chính của AGP là nó tách biệt hệ thống video khỏi các thành phần còn lại của PC, loại bỏ sự cạnh tranh về băng thông. Vì card đồ họa được tháo ra khỏi bus PCI nên các thiết bị khác có thể chạy nhanh hơn. Đối với AGP, bo mạch chủ có một ổ cắm đặc biệt, tương tự như ổ cắm bus PCI, nhưng nằm ở một vị trí khác trên bo mạch. Trong hình dưới đây, bạn có thể thấy hai ổ cắm bus ISA (màu đen), sau đó là hai ổ cắm bus PCI (màu trắng) và ổ cắm ADP (màu nâu).

AGP xuất hiện vào cuối năm 1997 và là AGP đầu tiên được hỗ trợ bởi chipset 440LX Pentium II. Năm sau, chipset AGP của các công ty khác xuất hiện. Để biết thêm thông tin về AGP, hãy xem trang web http://developer.intel.com/technology/agp/.

Giao diện AGP

Giao diện AGP tương tự như bus PCI ở nhiều khía cạnh. Bản thân khe cắm này có cùng hình dạng và kích thước vật lý, nhưng nằm xa mép bo mạch chủ hơn so với khe cắm PCI. Thông số kỹ thuật AGP thực sự dựa trên thông số kỹ thuật PCI 2.1, cho phép tốc độ 66 MHz, nhưng tốc độ này không được triển khai trong PC. bà mẹ bảng AGP Chúng có một khe cắm mở rộng cho card màn hình AGP và một khe cắm PCI ít hơn, nhưng mặt khác thì tương tự như bo mạch chủ PCI.

Độ rộng, tốc độ và băng thông của xe buýt

Bus AGP rộng 32 bit, giống như bus PCI, nhưng thay vì chạy ở tốc độ bằng một nửa tốc độ bus bộ nhớ như PCI, nó chạy ở tốc độ tối đa. Ví dụ: trên bo mạch chủ Pentium II tiêu chuẩn, bus AGP chạy ở tốc độ 66 MHz thay vì bus PCI 33 MHz. Điều này ngay lập tức tăng gấp đôi băng thông của cổng - thay vì giới hạn 132 MB/s cho PCI, cổng AGP có băng thông 264 MB/s ở chế độ tốc độ thấp nhất. Ngoài ra, nó không chia sẻ bất kỳ băng thông nào với các thiết bị bus PCI khác.

Ngoài việc tăng gấp đôi tốc độ bus, AGP còn xác định một chế độ 2X, sử dụng tín hiệu đặc biệt, cho phép truyền lượng dữ liệu nhiều gấp đôi qua cổng ở cùng tần số xung nhịp. Ở chế độ này, thông tin được truyền trên các cạnh tăng và giảm của tín hiệu đồng bộ hóa. Trong khi bus PCI chỉ truyền dữ liệu trên một cạnh thì AGP truyền dữ liệu trên cả hai cạnh. Kết quả là hiệu suất tăng gấp đôi và về mặt lý thuyết đạt 528 MB/s. Đồng thời cũng có kế hoạch thực hiện chế độ 4X, trong đó bốn lần truyền được thực hiện trong mỗi chu kỳ xung nhịp, điều này sẽ tăng hiệu suất lên 1056 MB / s.

Tất nhiên, tất cả những điều này đều ấn tượng và băng thông 1 GB/s là rất tốt đối với một card màn hình, nhưng có một vấn đề: một PC hiện đại có một số bus. Hãy nhớ lại rằng bộ xử lý loại Pentium có độ rộng bus dữ liệu 64-bit và hoạt động ở tần số 66 MHz, cung cấp thông lượng lý thuyết là 524 MB/s, do đó băng thông 1 GB/s không mang lại mức tăng đáng kể trừ khi tốc độ bus dữ liệu tăng lên. vượt quá 66 MHz. Các bo mạch chủ mới đã tăng tốc độ bus hệ thống lên 100 MHz, giúp tăng thông lượng lên 800 MB/s, nhưng điều này không đủ để biện minh cho việc chuyển chế độ 4X.

Ngoài ra, bộ xử lý phải truy cập vào bộ nhớ hệ thống chứ không chỉ hệ thống video. Nếu toàn bộ băng thông hệ thống 524 MB/s bị chiếm bởi video qua AGP, bộ xử lý có thể làm gì? Trong trường hợp này, việc chuyển sang tốc độ hệ thống 100 MHz sẽ mang lại một số lợi ích.

Đường ống video cổng AGP

Một trong những lợi ích của AGP là khả năng xử lý các yêu cầu dữ liệu. Pipeline lần đầu tiên được sử dụng trong các bộ xử lý hiện đại như một cách để cải thiện hiệu suất bằng cách chồng chéo các phần nhiệm vụ tuần tự. Nhờ AGP, chipset video có thể sử dụng kỹ thuật tương tự khi yêu cầu thông tin từ bộ nhớ, giúp cải thiện đáng kể hiệu suất.

Truy cập AGP vào bộ nhớ hệ thống

Tính năng quan trọng nhất của AGP là khả năng chia sẻ bộ nhớ hệ thống chính với chipset video. Điều này cho phép hệ thống video truy cập nhiều bộ nhớ hơn cho đồ họa 3D và các xử lý khác mà không yêu cầu lượng lớn bộ nhớ video trên card video. Bộ nhớ trên card màn hình được chia sẻ giữa bộ đệm khung và các mục đích sử dụng khác. Bởi vì bộ đệm khung yêu cầu tốc độ cao và kỷ niệm thân yêu, chẳng hạn như VRAM, trong hầu hết các thẻ tất cả bộ nhớ được thực thi trong VRAM, mặc dù điều này là bắt buộc đối với các vùng bộ nhớ không phải vùng đệm khung.

Lưu ý rằng AGP Khôngđề cập đến kiến ​​trúc bộ nhớ hợp nhất (UMA). Trong kiến ​​trúc này tất cả Bộ nhớ card video, bao gồm cả bộ đệm khung, được lấy từ bộ nhớ hệ thống chính. Trong AGP, bộ đệm khung vẫn còn trên card màn hình, nơi nó được đặt. Bộ đệm khung là thành phần quan trọng nhất của bộ nhớ video và yêu cầu hiệu suất cao nhất, vì vậy sẽ hợp lý hơn nếu để nó trên card màn hình và sử dụng VRAM cho nó.

AGP cho phép bộ xử lý video truy cập vào bộ nhớ hệ thống để thực hiện các tác vụ đòi hỏi nhiều bộ nhớ khác, chẳng hạn như tạo họa tiết và các hoạt động đồ họa 3D khác. Bộ nhớ này không quan trọng bằng bộ đệm khung, cho phép card màn hình rẻ hơn bằng cách giảm dung lượng bộ nhớ VRAM. Truy cập bộ nhớ hệ thống được gọi là thực thi trực tiếp từ bộ nhớ(Thực thi bộ nhớ trực tiếp - DIME). Một thiết bị đặc biệt có tên bảng ánh xạ lại khẩu độ đồ họa(Bảng ánh xạ lại khẩu độ đồ họa - GART), hoạt động trên các địa chỉ RAM theo cách chúng có thể được phân phối trong bộ nhớ hệ thống theo các khối nhỏ, thay vì một phần lớn và cung cấp chúng cho card màn hình như thể nó là một phần của bộ nhớ video . Một biểu diễn trực quan của các chức năng AGP được đưa ra bởi hình sau:

Yêu cầu AGP

Để sử dụng AGP trong hệ thống, phải đáp ứng một số yêu cầu:

• Sự sẵn có của card màn hình AGP: Yêu cầu này khá rõ ràng.
• Sự sẵn có của bo mạch chủ với chipset AGP: Tất nhiên, chipset trên bo mạch chủ phải hỗ trợ AGP.
• Hỗ trợ hệ điều hành: Hệ điều hành phải hỗ trợ giao diện mới bằng cách sử dụng các trình điều khiển và quy trình bên trong của nó.
• Hỗ trợ lái xe: Tất nhiên, card màn hình cần có trình điều khiển đặc biệt để hỗ trợ AGP và sử dụng nó khả năng đặc biệt, ví dụ như chế độ 3X.

Xe buýt nối tiếp mới

Trong 20 năm nay, nhiều thiết bị ngoại vi đã được kết nối với cùng các cổng song song và nối tiếp xuất hiện trên PC đầu tiên, và ngoại trừ tiêu chuẩn Plug and Play, “công nghệ I/O” hầu như không thay đổi kể từ năm 1081. Tuy nhiên, đến cuối những năm 90 của thế kỷ trước, người dùng ngày càng bắt đầu cảm nhận được những hạn chế của các cổng song song và nối tiếp tiêu chuẩn:

• Băng thông: Cổng nối tiếp có thông lượng tối đa là 115,2 Kb/s và cổng song song (tùy theo loại) khoảng 500 Kb/s. Tuy nhiên, các thiết bị như máy quay video kỹ thuật số yêu cầu băng thông cao hơn đáng kể.
• Dễ sử dụng: Việc kết nối thiết bị với các cổng cũ rất bất tiện, đặc biệt là thông qua các bộ chuyển đổi cổng song song. Ngoài ra, tất cả các cổng đều nằm ở mặt sau của PC.
• Tài nguyên phần cứng: Mỗi cổng yêu cầu dòng IRQ riêng. PC chỉ có 16 đường IRQ, hầu hết đều đã được sử dụng. Một số PC chỉ có năm đường IRQ miễn phí để kết nối các thiết bị mới.
• Số lượng cổng hạn chế: Nhiều PC có hai cổng COM nối tiếp và một cổng LPT song song. Có thể thêm nhiều cổng hơn nhưng phải trả giá bằng việc sử dụng các dòng IRQ có giá trị.

Trong những năm gần đây, công nghệ I/O đã trở thành một trong những lĩnh vực phát triển năng động nhất của máy tính để bàn và hai tiêu chuẩn dữ liệu nối tiếp đã được phát triển đã thay đổi đáng kể cách kết nối các thiết bị ngoại vi và đưa khái niệm cắm và chạy lên một tầm cao mới. độ cao. Nhờ các tiêu chuẩn mới, bất kỳ người dùng nào cũng có thể kết nối số lượng thiết bị gần như không giới hạn với PC chỉ trong vài giây mà không cần bất kỳ kiến ​​​​thức kỹ thuật đặc biệt nào.

Bus nối tiếp vạn năng

Được phát triển bởi Compaq, Digital, IBM, Intel, Microsoft, NEC và Northern Telecom xe buýt nối tiếp phổ quát(Universal Serial Bus - USB) cung cấp một đầu nối mới để kết nối tất cả các thiết bị I/O phổ biến, loại bỏ nhiều cổng và đầu nối hiện nay.

Bus USB cho phép kết nối tới 127 thiết bị bằng cách sử dụng kết nối chuỗi hoa cúc(chuỗi hoa cúc) hoặc sử dụng Trung tâm USB(Trung tâm USB). Bản thân trung tâm, hoặc trung tâm, có nhiều ổ cắm và được cắm vào PC hoặc thiết bị khác. Mỗi hub USB có thể kết nối bảy thiết bị ngoại vi. Trong số đó có thể có một trung tâm thứ hai, có thể kết nối thêm bảy thiết bị ngoại vi, v.v. Cùng với tín hiệu dữ liệu, bus USB cũng truyền điện áp nguồn +5 V, do đó thiết bị nhỏ, chẳng hạn như máy quét cầm tay, có thể không có nguồn điện riêng.

Các thiết bị cắm trực tiếp vào ổ cắm 4 chân trên PC hoặc hub dưới dạng ổ cắm hình chữ nhật Loại A. Tất cả các cáp được kết nối cố định với thiết bị đều có phích cắm Loại A. Các thiết bị sử dụng cáp riêng biệt có ổ cắm hình vuông Loại B. và cáp kết nối chúng có phích cắm Loại A hoặc Loại B.

Bus USB loại bỏ các giới hạn tốc độ của các cổng nối tiếp dựa trên UART. Nó hoạt động ở tốc độ 12 Mb/s, tương ứng với mạng Công nghệ Ethernet và Token Ring và cung cấp đủ băng thông cho tất cả các thiết bị ngoại vi hiện đại. Ví dụ: bus USB có đủ băng thông để hỗ trợ các thiết bị như ổ đĩa CD-ROM bên ngoài và ổ băng từ, cũng như giao diện ISDN điện thoại thông thường. Nó cũng đủ để gửi tín hiệu âm thanh kỹ thuật số trực tiếp đến loa được trang bị bộ chuyển đổi kỹ thuật số sang tương tự, loại bỏ sự cần thiết của card âm thanh. Tuy nhiên, bus USB không nhằm mục đích thay thế mạng. Để đạt được mức chi phí thấp chấp nhận được, khoảng cách giữa các thiết bị được giới hạn ở mức 5 m. Đối với các thiết bị chậm như bàn phím và chuột, tốc độ truyền dữ liệu có thể được đặt thành 1,5 Mbps, tiết kiệm băng thông cho các thiết bị nhanh hơn.

Bus USB hỗ trợ đầy đủ công nghệ Plug and Play. Nó loại bỏ nhu cầu lắp đặt card mở rộng bên trong PC và sau đó cấu hình lại hệ thống. Bus cho phép bạn kết nối, cấu hình, sử dụng và nếu cần, ngắt kết nối các thiết bị ngoại vi trong khi PC và các thiết bị khác đang hoạt động. Không cần cài đặt trình điều khiển, chọn cổng nối tiếp và song song hoặc xác định đường IRQ, kênh DMA và địa chỉ I/O. Tất cả điều này đạt được bằng cách điều khiển các thiết bị ngoại vi bằng bộ điều khiển máy chủ trên bo mạch chủ hoặc trên thẻ PCI. Bộ điều khiển máy chủ và bộ điều khiển phụ trong các trung tâm điều khiển các thiết bị ngoại vi, giảm tải bộ xử lý và cải thiện hiệu năng tổng thể của hệ thống. Bản thân bộ điều khiển máy chủ được điều khiển bởi phần mềm hệ thống trong hệ điều hành.

Dữ liệu được truyền qua kênh hai chiều được điều khiển bởi bộ điều khiển máy chủ và bộ điều khiển trung tâm phụ. Khả năng làm chủ bus được cải tiến cho phép các phần của tổng băng thông được dành riêng vĩnh viễn cho các thiết bị ngoại vi cụ thể; phương pháp này được gọi là truyền dữ liệu đẳng thời(truyền dữ liệu đẳng thời). Giao diện bus USB chứa hai mô-đun chính: máy giao diện nối tiếp(Công cụ giao diện nối tiếp - SIE), chịu trách nhiệm về giao thức bus và Trung tâm gốc(Root Hub), dùng để mở rộng số lượng cổng bus USB.

Bus USB phân bổ 500 mA cho mỗi cổng. Nhờ đó, các thiết bị tiêu thụ điện năng thấp thường yêu cầu bộ chuyển đổi AC riêng có thể được cấp nguồn qua cáp - USB cho phép PC tự động phát hiện nguồn điện cần thiết và cung cấp cho thiết bị. Các hub chấp nhận toàn bộ nguồn điện từ bus USB (được cấp nguồn từ bus), nhưng có thể có bộ chuyển đổi AC riêng. Các hub tự cấp nguồn cung cấp 500 mA mỗi cổng mang đến sự linh hoạt tối đa cho các thiết bị trong tương lai. Các trung tâm chuyển mạch cổng cách ly tất cả các cổng với nhau, do đó, một cổng bị chập sẽ không làm gián đoạn hoạt động của các cổng khác.

Bus USB hứa hẹn một chiếc PC có một cổng USB duy nhất thay vì bốn hoặc năm đầu nối khác nhau như hiện nay. Bạn có thể kết nối một thiết bị lớn mạnh mẽ với nó, chẳng hạn như màn hình hoặc máy in, thiết bị này sẽ hoạt động như một trung tâm, cung cấp kết nối với các thiết bị nhỏ hơn khác, chẳng hạn như chuột, bàn phím, modem, máy quét, máy ảnh kỹ thuật số, v.v. Tuy nhiên, điều này sẽ đòi hỏi sự phát triển của trình điều khiển thiết bị đặc biệt. Tuy nhiên, cấu hình PC này có nhược điểm. Một số chuyên gia cho rằng kiến ​​trúc USB khá phức tạp và nhu cầu hỗ trợ nhiều loại thiết bị ngoại vi khác nhau đòi hỏi phải phát triển cả một bộ giao thức. Những người khác tin rằng nguyên tắc trung tâm chỉ đơn giản là chuyển chi phí và độ phức tạp từ đơn vị hệ thống sang bàn phím hoặc màn hình. Nhưng trở ngại chính cho sự thành công của USB chính là chuẩn IEEE 1394 FireWire.

Xe buýt IEEE 1394 FireWire

Chuẩn bus ngoại vi tốc độ cao này được phát triển bởi Apple Computer, Texas Instruments và Sony. Nó được thiết kế để bổ sung cho bus USB, chứ không phải thay thế cho nó, vì cả hai bus đều có thể được sử dụng trong cùng một hệ thống, tương tự như các cổng song song và nối tiếp hiện đại. Tuy nhiên, các nhà sản xuất máy ảnh và máy in kỹ thuật số lớn quan tâm đến bus IEEE 1394 hơn bus USB vì máy ảnh kỹ thuật số phù hợp hơn với ổ cắm 1394 hơn là cổng USB.

IEEE 1394 (thường được gọi là FireWire) rất giống USB, cũng là một bus nối tiếp có thể thay thế nhanh nhưng nhanh hơn nhiều. IEEE 1394 có hai lớp giao diện: một lớp dành cho bus trên bo mạch chủ của máy tính và một lớp dành cho giao diện điểm-điểm giữa thiết bị ngoại vi và máy tính qua cáp nối tiếp. Một cây cầu đơn giản kết nối hai cấp độ này. Giao diện bus hỗ trợ tốc độ truyền dữ liệu 12,5, 25 hoặc 50 MB/s và giao diện cáp hỗ trợ 100, 200 và 400 MB/s, nhanh hơn nhiều so với tốc độ bus USB 1,5 MB/s hoặc 12 MB/s . Thông số kỹ thuật 1394b xác định các cách khác để mã hóa và truyền dữ liệu, cho phép tốc độ tăng lên 800 Mb/s, 1,6 Gb/s trở lên. Như là tốc độ cao cho phép bạn sử dụng IEEE 1394 để kết nối máy ảnh kỹ thuật số, máy in, TV, card mạng và thiết bị lưu trữ ngoài với PC.

Đầu nối cáp IEEE 1394 được thiết kế sao cho các tiếp điểm điện được chứa trong thân đầu nối, giúp ngăn ngừa khả năng bị điện giật cho người dùng và làm nhiễm bẩn các tiếp điểm do tay người dùng gây ra. Các đầu nối này nhỏ và tiện lợi, tương tự như đầu nối chơi game Nintendo GameBoy, đã được chứng minh là có độ bền tuyệt vời. Ngoài ra, những đầu nối này có thể được cắm mù quáng vào mặt sau của PC. Không cần thiết bị đầu cuối (thiết bị đầu cuối) hoặc cài đặt thủ công các mã định danh.

Bus IEEE 1394 được thiết kế cho cáp 6 dây dài tới 4,5 m, chứa hai cặp dây dẫn để truyền dữ liệu và một cặp để cấp nguồn cho thiết bị. Mỗi cặp tín hiệu đều được che chắn và toàn bộ cáp cũng được che chắn. Cáp cho phép điện áp từ 8V đến 400V và dòng điện lên đến 1,5A và duy trì tính liên tục về mặt vật lý của thiết bị khi thiết bị bị tắt hoặc bị lỗi (điều này rất quan trọng đối với cấu trúc liên kết nối tiếp). Cáp cung cấp năng lượng cho các thiết bị được kết nối với xe buýt. Khi tiêu chuẩn hoàn thiện, xe buýt dự kiến ​​sẽ cung cấp khoảng cách không có bộ lặp dài hơn và thông lượng thậm chí còn lớn hơn.

Cơ sở của bất kỳ kết nối IEEE 1394 nào là chip lớp vật lý và chip lớp giao tiếp và thiết bị cần có hai chip. Giao diện vật lý (PHY) của một thiết bị kết nối với PHY của thiết bị khác. Nó chứa các mạch cần thiết để thực hiện các chức năng phân xử và khởi tạo. Giao diện truyền thông kết nối PHY cũng như mạch bên trong của thiết bị. Nó truyền và nhận các gói ở định dạng IEEE 1394 và hỗ trợ truyền dữ liệu không đồng bộ hoặc đẳng thời. Khả năng hỗ trợ các định dạng không đồng bộ và đẳng thời trong cùng một giao diện cho phép các ứng dụng không quan trọng về thời gian như máy quét hoặc máy in, cũng như các ứng dụng thời gian thực như video và âm thanh, chạy trên bus. Tất cả các chip lớp vật lý đều sử dụng cùng một công nghệ, trong khi các chip lớp giao tiếp dành riêng cho từng thiết bị. Cách tiếp cận này cho phép bus IEEE 1394 hoạt động như một hệ thống ngang hàng, trái ngược với cách tiếp cận máy khách-máy chủ của bus USB. Kết quả là hệ thống IEEE 1394 không yêu cầu máy chủ phục vụ cũng như PC.

Truyền không đồng bộ là cách truyền dữ liệu truyền thống giữa máy tính và thiết bị ngoại vi. Ở đây, dữ liệu được truyền theo một hướng và kèm theo xác nhận tiếp theo về nguồn. Truyền dữ liệu không đồng bộ nhấn mạnh vào việc phân phối hơn là hiệu suất. Truyền dữ liệu được đảm bảo và truyền lại được hỗ trợ. Truyền dữ liệu đẳng thời truyền dữ liệu theo tốc độ xác định trước để ứng dụng có thể xử lý dữ liệu dựa trên thời gian. Điều này đặc biệt quan trọng đối với dữ liệu truyền thông quan trọng về thời gian, trong đó việc phân phối đúng lúc sẽ loại bỏ nhu cầu lưu vào bộ nhớ đệm tốn kém. Truyền dữ liệu đẳng thời hoạt động theo nguyên tắc phát sóng, trong đó một hoặc nhiều thiết bị có thể “nghe” dữ liệu được truyền. Bus IEEE 1394 có thể truyền đồng thời nhiều kênh (tối đa 63) dữ liệu đẳng thời. Vì truyền đẳng thời có thể chiếm tối đa 80% băng thông bus nên vẫn còn đủ băng thông cho các truyền không đồng bộ bổ sung.

Kiến trúc bus có thể mở rộng và cấu trúc liên kết linh hoạt của IEEE 1394 khiến nó trở nên lý tưởng để kết nối các thiết bị tốc độ cao, từ máy tính và ổ cứng đến thiết bị âm thanh và video kỹ thuật số. Các thiết bị có thể được kết nối theo cấu trúc liên kết chuỗi hoặc cấu trúc cây. Hình bên trái thể hiện hai khu vực làm việc riêng biệt được kết nối bằng cầu nối IEEE 1394. Khu vực làm việc số 1 bao gồm một máy quay video, một PC và một VCR, tất cả đều được kết nối qua IEEE 1394. PC cũng được kết nối với một thiết bị vật lý. máy in từ xa thông qua bộ lặp 1394, giúp tăng khoảng cách giữa các thiết bị, khuếch đại tín hiệu bus. Trên bus IEEE 1394, cho phép tối đa 16 bước nhảy giữa hai thiết bị bất kỳ. Bộ chia 1394 được sử dụng giữa cầu nối và máy in để cung cấp một cổng khác để kết nối cầu nối bus IEEE 1394 mang đến cho người dùng khả năng linh hoạt cao hơn về cấu trúc liên kết.

Khu vực làm việc số 2 chỉ chứa PC và máy in trên đoạn xe buýt 1394, cũng như kết nối với cầu xe buýt. Cây cầu cô lập lưu lượng dữ liệu trong mỗi khu vực làm việc. Cầu nối IEEE 1394 cho phép truyền dữ liệu đã chọn từ đoạn bus này sang đoạn bus khác. Do đó, PC #2 có thể yêu cầu hình ảnh từ VCR ở khu vực làm việc #1. Vì cáp bus cũng mang điện nên giao diện tín hiệu PHY luôn được cấp nguồn và dữ liệu được truyền ngay cả khi PC #1 bị tắt.

Mỗi đoạn bus IEEE 1394 cho phép kết nối tối đa 63 thiết bị. Giờ đây, mỗi thiết bị có thể được đặt ở khoảng cách lên tới 4,5 m; khoảng cách xa có thể thực hiện được cả khi có và không có bộ lặp. Cải tiến cáp sẽ cho phép các thiết bị được truyền đi khoảng cách xa hơn. Cầu có thể kết nối hơn 1.000 đoạn, mang lại tiềm năng mở rộng đáng kể. Một ưu điểm khác là khả năng thực hiện giao dịch ở các tốc độ khác nhau trên một phương tiện duy nhất cho mỗi thiết bị. Ví dụ: một số thiết bị có thể chạy ở tốc độ 100 Mbps, trong khi những thiết bị khác có thể chạy ở tốc độ 200 Mbps và 400 Mbps. Cho phép trao đổi nóng (kết nối hoặc ngắt kết nối các thiết bị) trên xe buýt ngay cả khi xe buýt hoạt động hoàn toàn. Những thay đổi trong cấu trúc liên kết bus được tự động phát hiện. Điều này giúp loại bỏ nhu cầu chuyển đổi địa chỉ và các biện pháp can thiệp khác của người dùng để cấu hình lại xe buýt.

Nhờ công nghệ truyền gói, bus IEEE 1394 có thể được tổ chức như thể không gian bộ nhớ được phân bổ giữa các thiết bị hoặc như thể các thiết bị nằm trong các khe trên bo mạch chủ. Địa chỉ thiết bị bao gồm 64 bit, trong đó 10 bit được phân bổ cho ID mạng, 6 bit cho ID nút và 48 bit cho địa chỉ bộ nhớ. Kết quả là có thể xử lý 1023 mạng gồm 63 nút, mỗi nút có bộ nhớ 281 TB. Việc đánh địa chỉ bộ nhớ thay vì các kênh xử lý tài nguyên dưới dạng các thanh ghi hoặc bộ nhớ có thể được truy cập bằng cách sử dụng các giao dịch bộ nhớ-bộ xử lý. Tất cả điều này cung cấp một tổ chức mạng đơn giản; Ví dụ, máy ảnh kỹ thuật số có thể dễ dàng chuyển hình ảnh trực tiếp sang máy in kỹ thuật số mà không cần máy tính trung gian. Bus IEEE 1394 cho thấy PC đang mất đi vai trò thống trị trong việc kết nối môi trường và nó có thể được coi là một nút rất thông minh.

Nhu cầu sử dụng hai chip thay vì một khiến các thiết bị ngoại vi IEEE 1394 đắt hơn các thiết bị ngoại vi SCSI, IDE hoặc USB, khiến nó không phù hợp với các thiết bị chậm. Tuy nhiên, lợi ích của nó đối với các ứng dụng tốc độ cao như chỉnh sửa video kỹ thuật số khiến IEEE 1394 trở thành giao diện chính cho thiết bị điện tử tiêu dùng.

Bất chấp những ưu điểm của bus IEEE 1394 và sự xuất hiện của bo mạch chủ có bộ điều khiển tích hợp cho bus này vào năm 2000, sự thành công trong tương lai của FireWire không được đảm bảo. Sự ra đời của đặc tả USB 2.0 đã làm tình hình trở nên phức tạp hơn rất nhiều.

Thông số kỹ thuật USB 2.0

Compaq, Hewlett-Packard, Intel, Lucent, Microsoft, NEC và Philips đã tham gia phát triển thông số kỹ thuật này nhằm hỗ trợ các thiết bị ngoại vi tốc độ cao. Vào tháng 2 năm 1999, những cải tiến hiệu suất từ ​​10 đến 20 lần đã được công bố và vào tháng 9 năm 1999, các nghiên cứu kỹ thuật đã nâng ước tính lên gấp 30 đến 40 lần so với USB 1.1. Đã có những lo ngại rằng với hiệu suất như vậy, bus USB sẽ mãi mãi “chôn vùi” bus IEEE 1394. Tuy nhiên, ý kiến ​​chung cho rằng 2 bus này đều hướng tới. Các ứng dụng khác nhau. Mục tiêu của USB 2.0 là cung cấp hỗ trợ cho tất cả các thiết bị ngoại vi PC phổ biến hiện tại và tương lai, trong khi IEEE 1394 nhằm mục đích kết nối các thiết bị âm thanh và video tiêu dùng như máy ghi video kỹ thuật số, DVD và TV kỹ thuật số.

Theo USB 2.0, tốc độ tăng từ 12 Mb/s lên 360-480 Mb/s. USB 2.0 dự kiến ​​sẽ tương thích với USB 1.1, mang đến cho người dùng khả năng chuyển đổi liền mạch sang bus mới. Các thiết bị ngoại vi tốc độ cao mới sẽ được phát triển cho nó, điều này sẽ mở rộng phạm vi ứng dụng của PC. Tốc độ 12 MB/s là đủ cho các thiết bị như điện thoại, máy ảnh kỹ thuật số, bàn phím, chuột, cần điều khiển kỹ thuật số, ổ băng từ, ổ đĩa mềm, loa kỹ thuật số, máy quét và máy in. Tăng thông lượng Khả năng USB 2.0 sẽ mở rộng chức năng của các thiết bị ngoại vi, hỗ trợ camera độ phân giải cao cho hội nghị truyền hình, cũng như máy quét tốc độ cao và máy in thế hệ tiếp theo.

Các thiết bị ngoại vi USB hiện tại sẽ hoạt động không thay đổi trong hệ thống USB 2.0. Các thiết bị như bàn phím và chuột không yêu cầu băng thông USB 2.0 tăng lên và sẽ hoạt động như thiết bị USB 1.1. Băng thông tăng của USB 2.0 sẽ mở rộng phạm vi của các thiết bị ngoại vi có thể kết nối với PC và cũng sẽ cho phép nhiều thiết bị USB hơn chia sẻ băng thông bus có sẵn, đến giới hạn kiến ​​trúc của bus USB. Khả năng tương thích ngược của USB 2.0 với USB 1.1 có thể là lợi thế quyết định trong cuộc chiến chống lại bus IEEE 1394 dành cho giao diện thiết bị tiêu dùng.

Tiêu chuẩn DeviceBay

Thiết bịBay là một tiêu chuẩn mới tiếp theo từ các tiêu chuẩn IEEE 1394 và bus USB. Những xe buýt này cho phép các thiết bị được kết nối và ngắt kết nối một cách nhanh chóng, tức là. trong quá trình hoạt động của PC. Cơ hội như vậy trao đổi nóng(trao đổi nóng, phích cắm nóng) yêu cầu một cái mới kết nối đặc biệt giữa các thiết bị và tiêu chuẩn DeviceBay đã trở thành câu trả lời cho yêu cầu này. Nó tiêu chuẩn hóa các khoang mà ổ cứng, ổ CD-ROM và các thiết bị khác có thể được lắp vào. Khung lắp được lắp đặt mà không cần dụng cụ và trong quá trình vận hành PC. Nếu tiêu chuẩn DeviceBay trở nên phổ biến, nó sẽ loại bỏ các loại cáp dẹt bên trong vỏ PC. Toàn bộ PC có thể được thiết kế theo kiểu thiết kế mô-đun, trong đó tất cả các mô-đun được kết nối với bus USB hoặc FireWire dưới dạng thiết bị DeviceBay. Trong trường hợp này, thiết bị có thể được di chuyển tự do giữa PC và các thiết bị gia đình khác.

Chuẩn DeviceBay được thiết kế để kết nối các thiết bị như ổ Zip, ổ CD-ROM, ổ băng từ, modem, ổ cứng, đầu đọc thẻ PC, v.v.

Như bạn đã biết, xe buýt được sử dụng để truyền dữ liệu từ bộ xử lý trung tâm sang các thiết bị khác của máy tính cá nhân. Để phối hợp truyền dữ liệu đến các thành phần riêng lẻ hoạt động ở tần số riêng của chúng, một chipset được sử dụng - một bộ bộ điều khiển được kết hợp theo cấu trúc thành các cầu nối Bắc và Nam. Cầu Bắc chịu trách nhiệm trao đổi thông tin với RAM và hệ thống video, Cầu Nam chịu trách nhiệm về hoạt động của các thiết bị khác được kết nối thông qua các đầu nối thích hợp - ổ cứng, ổ đĩa quang, cũng như các thiết bị nằm trên bo mạch chủ (tích hợp sẵn) hệ thống âm thanh, thiết bị mạng, v.v.) và cho các thiết bị bên ngoài - bàn phím, chuột, v.v.

Sơ đồ bo mạch hệ thống được hiển thị bên dưới.

Để kết nối bộ xử lý với các cầu nối, bus FSB (Front Side Bus) được sử dụng (được sử dụng phổ biến nhất hiện nay là Hyper-Transport và SCI), cầu bắc (đôi khi được gọi là bộ điều khiển hệ thống) cho phép các thiết bị hiệu quả nhất hoạt động - bộ điều hợp video sử dụng bus PCI Express 16x và bộ nhớ RAM qua bus bộ nhớ. South Bridge đảm bảo hoạt động của các thiết bị tốc độ thấp hơn được kết nối bằng thẻ mở rộng (card âm thanh, card mạng, card màn hình, v.v.) qua bus PCI và bus PCI Express, ổ đĩa quang và ổ cứng qua bus ATA (trước đây gọi là IDE, nay gọi là PATA (Parallel ATA) và các bus SATA hiện đại hơn. Ngay cả các thiết bị chậm hơn cũng được kết nối với cầu nam qua xe buýt LPC – chip BIOS, bộ điều khiển đa năng để liên lạc với các thiết bị bên ngoài thông qua cổng nối tiếp và song song - bàn phím, chuột, máy in, v.v.

Lưu ý rằng trong các máy tính hiện đại nhất, các chức năng của cầu bắc được thực hiện bởi bộ xử lý trung tâm (Intel Nehalem, AMD Sledgehammer).

Một máy tính có nhiều bus để truyền dữ liệu. Cái chính là xe buýt giữa bộ xử lý trung tâm và Cầu Bắc. Bạn có thể đọc về tần số của bus này trong phần về bộ xử lý. Bus tiếp theo nằm giữa bộ xử lý và RAM (trước đây là giữa North Bridge và RAM). Bạn có thể tìm hiểu về đặc điểm của nó từ phần về RAM. Các bus dẫn đến card mở rộng mà chúng tôi sẽ mô tả bên dưới vẫn chưa được kiểm tra.

Bus dữ liệu mang dữ liệu trực tiếp và càng có nhiều đường thì càng có thể truyền nhiều dữ liệu hơn trong một chu kỳ xung nhịp, do đó số lượng đường không ngừng tăng lên. Để truyền dữ liệu bên trong máy tính, một bus đặc biệt được sử dụng, bao gồm ba phần, qua đó dữ liệu, địa chỉ, tín hiệu điều khiển, cũng như nối đất, điện áp, v.v. : bus địa chỉ, bus dữ liệu và quản lý bus. Số lượng đường bus địa chỉ xác định không gian địa chỉ tối đa nơi dữ liệu có thể được gửi, chủ yếu tới RAM. Bộ xử lý 8086 có 20 dòng địa chỉ và có thể xử lý 2 20 = 1 megabyte bộ nhớ, 286 có 24 dòng (2 24 = 16 megabyte), 386 có 32 dòng (2 32 = 4 gigabyte), máy tính hiện đại có nhiều hơn 32 dòng. Nghĩa là, càng nhiều dòng trong bus địa chỉ thì bo mạch chủ càng hỗ trợ nhiều RAM.

Bus dữ liệu truyền dữ liệu trực tiếp và càng có nhiều đường thì càng có thể truyền nhiều dữ liệu hơn trong một chu kỳ đồng hồ. Do đó, số lượng dòng không ngừng tăng lên, bắt đầu từ 8 trong máy tính đầu tiên đến 32 trong hệ thống Pentium.

Thông qua các đầu nối bo mạch chủ, thông qua các thẻ được lắp vào, thông tin được truyền đến/từ bộ xử lý đến các thiết bị bên ngoài liên quan đến bo mạch chủ. Đương nhiên, các đầu nối này không thể truyền nhiều dữ liệu hơn mức được hỗ trợ bởi bus hệ thống nội bộ và thường ít hơn, tùy thuộc vào loại bus mà card mở rộng hoạt động. Có một số loại xe buýt và theo đó là các đầu nối: ISA, EISA, PCI và các loại khác. Các mẫu máy tính mới nhất chủ yếu sử dụng bus PCI-E mạnh hơn. Nhưng khá nhiều thiết bị vẫn chạy trên những chiếc xe buýt kém hiệu quả hơn. Vì vậy, các bo mạch chủ hiện đại có tới 5 bus khác nhau và các đầu nối tương ứng của chúng.

Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn các loại lốp có sẵn.

xe buýt ISA(Kiến trúc tiêu chuẩn công nghiệp) đã xuất hiện từ rất lâu và là một tiêu chuẩn từ lâu. Bây giờ nó đã lỗi thời một cách vô vọng. Tổng cộng, các mẫu XT đầu tiên có 8 dòng dữ liệu, cho phép truyền byte, 20 dòng địa chỉ để đánh địa chỉ bộ nhớ lên tới 1 megabyte và 34 dòng khác cho các mục đích khác. Khi chuyển sang mẫu RS AT, 36 dòng khác đã được thêm vào, bao gồm 8 dòng cho dữ liệu và 4 dòng cho địa chỉ. 8-bit được sử dụng trong PC XT, có 62 địa chỉ liên lạc và cho phép đánh địa chỉ 1 MB bộ nhớ. Tiếp theo là 16-bit (đôi khi được gọi là AT BUS), hoạt động ở tần số 8 MHz với tốc độ 16 Mb/giây, cho phép bạn xử lý địa chỉ lên tới 16 Megabyte. Nó bao gồm hai phần, phần đầu tiên tương ứng với khe bus ISA 8 bit. 8 bit bổ sung được sử dụng cho địa chỉ bổ sung I/O và chứa 36 khe cắm (do đó bạn có thể lắp thẻ 8 bit vào khe 16 bit). Tuy nhiên, thiết bị này có tần số xung nhịp 8,33 MHz và hoạt động chậm nên các bus khác xuất hiện.

Hiện tại, chuẩn Plug-an d-Play (PnP) hoạt động, cho phép thực hiện cấu hình tự động khi cài đặt một thiết bị mới. Trong trường hợp này, hệ thống tự xác định loại thiết bị, địa chỉ cổng I/O, số ngắt và kênh truy cập bộ nhớ trực tiếp (DMA). Tuy nhiên, lốp cũ gặp khó khăn khi sử dụng tiêu chuẩn này. Do đó, bus ISA đã được phát triển trước khi có PnP. Do đó, không phải tất cả các thiết bị kết nối với bus này đều có thể được cấu hình tự động. Để thoát tình hình hiện tại Windows 9x có danh sách các thiết bị có thể kết nối với máy tính và tự cài đặt.

Bus ISA có các thành phần sau những hạn chế:

Sự hiện diện của bus 16 bit, nghĩa là khả năng gửi đồng thời hai byte;

Tần số xung nhịp tối đa 8,33 MHz;

Không chia sẻ các kênh ngắt và DMA trên nhiều thẻ ở các khe khác nhau;

Không thể vô hiệu hóa thẻ theo chương trình trong trường hợp xung đột thiết bị;

Thiếu phần mềm kiểm soát địa chỉ cổng I/O, đường ngắt và kênh truy cập trực tiếp.

Để cài đặt thẻ ISA trên bus EISA, thông thường bạn cần có tệp cấu hình để chạy tiện ích cấu hình bus EISA, sau đó tiện ích này sẽ phân bổ tài nguyên cho thẻ.

Khi cài đặt một thiết bị mới, bạn cần nó phải tương thích về mặt vật lý và logic. Căn chỉnh vật lý có nghĩa là loại đầu nối và số chân trên phích cắm và đầu nối phải khớp với nhau. Căn chỉnh logic có nghĩa là các điểm tiếp xúc qua đó điện áp được cung cấp, nơi nối đất, v.v. phải được xác định rõ ràng. Trong trường hợp này, tín hiệu được gửi qua một tiếp điểm phải được thiết bị nhận xác định là tín hiệu truyền dữ liệu chứ không phải là tín hiệu điều khiển. Tất cả điều này được xác định bởi tiêu chuẩn lốp xe.

Tiêu chuẩn này thường được thiết lập bởi nhà sản xuất, nhà sản xuất đã bắt đầu sản xuất hàng loạt thiết bị mới. Chúng bao gồm bus EIDE để kết nối ổ cứng, cổng nối tiếp và song song, bus để xuất hình ảnh đồ họa, bus để kết nối thẻ mở rộng, bus USB, IrDA, v.v., có tiêu chuẩn riêng. Tuy nhiên, trong thực tế, thuật ngữ bus thường dùng để chỉ bus mà card mở rộng được kết nối. Vì vậy, trong cuốn sách này, từ nay trở đi, bus sẽ được gọi đơn giản là bus PCI, bus VESA, v.v. Tóm lại, chúng tôi lưu ý rằng các bus máy tính đầu tiên được gọi là Multibus1. Chúng được sản xuất với hai phiên bản: bus PC/XT và bus PC/AT và có 7 đường dành cho ngắt phần cứng. Sau đó chúng được thay thế bằng bus ISA.

xe buýt MCA(Microchannel) xuất hiện năm 1987, do IBM phát triển và cài đặt trên máy tính PS/2 ISA. Có hai loại: 16-bit và 32-bit. 32-bit hoạt động ở tần số 10 MHz, với tốc độ truyền dữ liệu lên tới 20 Mb/s và cho phép bạn xử lý tối đa 4 gigabyte. Thẻ mở rộng có thể được máy tính nhận dạng và cấu hình tự động một cách độc lập. Nhược điểm chính là không tương thích với bus ISA, loại thiết bị chính được phát triển cho nó, vì vậy kiến ​​trúc này không được sử dụng rộng rãi.

Lốp xeEISA(ISA mở rộng - ISA mở rộng) được phát hành bởi một nhóm các công ty cạnh tranh với IBM vào năm 1988, kể từ khi bus MCA có mô tả đã đóng và nó chỉ có thể được IBM sử dụng và cũng đã lỗi thời. Những ưu điểm bao gồm khả năng tương thích của nó với đầu nối ISA do sự sắp xếp của các đầu nối thành hai lớp, trên một ISA, trên lớp thứ hai - EISA. Bus này là 32-bit, hoạt động ở tần số 8,33 MHz và cung cấp tốc độ truyền dữ liệu tối đa lên tới 33 Mb/s. Cấu hình được thiết lập theo chương trình, không sử dụng switch.

Để tránh hiện tượng chập mạch hai lớp khi lắp card yêu cầu đầu nối ISA, đầu nối có một phích cắm ngăn kết nối với các tiếp điểm phía dưới. Thẻ EISA có một phần cắt ở vị trí của phích cắm cho phép bạn bỏ qua phích cắm này.

Do giá thành cao, bus EISA không được sử dụng rộng rãi trong máy tính cá nhân mà được sử dụng trong các máy trạm và máy chủ.

Lốp xe SCSI(Giao diện hệ thống máy tính nhỏ - giao diện máy tính hệ thống nhỏ) được thiết kế để kết nối các mảng lớn thiết bị với bus, chẳng hạn như ổ cứng, ổ đĩa quang, bộ truyền phát, máy in, v.v. Vì vậy, nó chủ yếu được sử dụng trong các máy tính server hoặc máy tính có cấu hình Hệ thống RAID. Nó thực tế không được sử dụng trong máy tính gia đình.

SCSI-1 xuất hiện vào năm 1986, có 8 dòng dữ liệu, mỗi thiết bị có số riêng, với bộ chuyển đổi được gán số 7. Các thiết bị còn lại có số từ 0 đến 6 và số này được đặt thủ công ở mặt sau của thiết bị được kết nối hoặc sử dụng jumper . Các thiết bị trên xe buýt có thể trao đổi thông tin với nhau mà không cần sự tham gia của bộ chuyển đổi, trong trường hợp này sẽ xác định ai có thể truyền dữ liệu cho ai. Đồng thời, khi thông tin đi qua anh ta, anh ta cũng tham gia vào đó. Tần số bus là 5 MHz, số lượng thiết bị kết nối tối đa là 8.

Nhanh SCSI xuất hiện vào năm 1991 và có 8 đường dữ liệu cũng như đầu nối cáp được cải tiến. Tần số bus – 10 MHz, băng thông – 10 MB/giây, số lượng thiết bị được kết nối tối đa – 8.

Rộng SCSI có 16 đường truyền dữ liệu, tần số bus – 10 MHz, băng thông – 20 MB/giây, số lượng thiết bị được kết nối tối đa – 16.

Cực kỳ SCSI xuất hiện vào năm 1992, có 8 đường truyền dữ liệu, tần số bus - 20 MHz, băng thông - 20 MB/giây, số lượng thiết bị kết nối tối đa - 4-8.

Cực kỳ Rộng SCSI có 16 đường truyền dữ liệu, tần số bus - 20 MHz, băng thông - 40 MB/giây, số lượng thiết bị được kết nối tối đa - 4 - 16.

Cực kỳ 2 SCSI xuất hiện vào năm 1997, có 8 đường truyền dữ liệu, tần số bus – 10 MHz, băng thông – 40 MB/giây, số lượng thiết bị kết nối tối đa – 8.

Cực kỳ 2 Rộng SCSI có 16 đường truyền dữ liệu, tần số bus – 40 MHz, băng thông – 80 MB/giây, số lượng thiết bị được kết nối tối đa – 16.

Cực kỳ 3 SCSI có 16 đường truyền dữ liệu, tần số bus – 40 MHz, băng thông – 160 MB/giây, số lượng thiết bị được kết nối tối đa – 16.

Cực kỳ -320SCSI có 16 đường truyền dữ liệu, tần số bus – 80 MHz, băng thông – 320 MB/giây, số lượng thiết bị được kết nối tối đa – 16.

Cực kỳ -640SCSI xuất hiện vào năm 2003, có 16 đường truyền dữ liệu, tần số bus – 160 MHz, băng thông – 640 MB/giây, số lượng thiết bị kết nối tối đa – 16.

Sau đó, công nghệ bắt đầu phát triển SAS(SCSI đính kèm nối tiếp) để làm việc với ổ đĩa cứng và ổ băng từ. Bạn có thể kết nối các thiết bị SATA với đầu nối SAS chứ không phải ngược lại. Cung cấp thông lượng dự kiến ​​là 1,5, 3,0, 6,0 Gbit/s, 12 Gbit/s. Cho phép bạn kết nối không chỉ ổ đĩa 3,5 inch mà còn cả ổ đĩa 2,5 inch.

Bản thân bộ điều hợp được đặt trên bo mạch chủ (như máy Mac) hoặc trên thẻ mở rộng. Thẻ được lắp vào khe cắm PCI. Cáp thiết bị SCSI trên máy tính Mac có đầu nối cái với đầu nối DB25 giống như cổng song song. Nếu bạn vô tình kết nối nó với máy in hoặc cổng song song trên máy tính hoặc ngược lại, kết nối cáp máy in với thiết bị SCSI, các chip của thiết bị mà chúng được kết nối có thể bị cháy.

Khi truyền dữ liệu qua cáp, cái gọi là "sóng đứng" có thể xuất hiện trong đó. Để ngăn điều này xảy ra, một phích cắm đặc biệt được sử dụng để dập tắt nó. Hơn nữa, phích cắm này phải là một và nằm ở cuối cáp. Thiết bị SCSI có thể có hai đầu nối, một trong số đó được kết nối với bus SCSI và đầu nối thứ hai, nếu nằm ở cuối cáp thì phải có phích cắm. Nếu có hai sơ khai trên hai thiết bị trên một đường dây, chúng có thể ngăn cản nhau thực hiện vai trò của mình.

Bus SCSI hoạt động hơi khác với các ổ đĩa cứng so với các tiêu chuẩn khác, coi đĩa không phải là các bản ghi có đầu, trụ, cung mà là một chuỗi các bản ghi logic. Khi bộ điều hợp SCSI nhận thông tin từ CPU về một bản ghi tại một địa chỉ cụ thể cho ổ cứng, bộ điều hợp SCSI sẽ chuyển nó thành số bản ghi logic. Kết quả là, nếu ổ cứngđặt vào vị trí của bất kỳ thiết bị SCSI nào của bộ chuyển đổi này, nó sẽ hoạt động, nhưng nếu được cài đặt vào các bộ điều hợp khác, hệ thống có thể không đọc được dữ liệu về việc chuyển đổi đĩa sang cấu trúc mới, mọi thông tin trên đĩa sẽ bị hủy.

Các thiết bị khác (ổ đĩa quang, Iomega) có trình điều khiển đặc biệt, trong đó bạn có thể tự do di chuyển chúng từ hệ thống này sang hệ thống khác. Bạn có thể sử dụng cả hai thiết bị được kết nối với bộ chuyển đổi SCSI và EIDE cùng lúc trên một máy tính.

Các thiết bị SCSI yêu cầu có đầu cuối ở cuối cáp kết nối chúng. Theo quy định, nó được cài đặt tại nhà máy trên mỗi thiết bị. Do đó, khi cài đặt tất cả các thiết bị ngoại trừ thiết bị cuối cùng, bạn cần phải gỡ bỏ chúng. Nếu các thiết bị được kết nối với bus SCSI không hỗ trợ chuẩn Plug & Play thì số thiết bị phải được đặt trên chúng bằng cách sử dụng jumper. Hãy nhớ rằng một số bộ điều hợp yêu cầu các thiết bị được đánh số 0 và 1 làm ổ cứng.

xe buýt EIDE nhằm mục đích kết nối ổ đĩa cứng và ổ đĩa quang. Còn được gọi là ATA hoặc TỶ LỆ(ATA song song). Bây giờ nó đang được thay thế bằng bus SATA, tuy nhiên, nó cũng được cài đặt trên các bo mạch hiện đại, vì một số ổ đĩa quang có thể được kết nối với nó (hai ổ đĩa cho mỗi đầu nối). Điều này được thảo luận chi tiết hơn trong phần về ổ đĩa cứng. Các ổ đĩa đầu tiên được kết nối với máy tính bằng thẻ có chứa bộ điều khiển đĩa. Theo thời gian, khi kích thước chip giảm, bộ điều khiển bắt đầu được cài đặt trên ổ cứng và bộ điều khiển ổ đĩa mềm trên bo mạch chủ, do đó có thể kết nối ổ cứng trực tiếp thông qua đầu nối trên bo mạch chủ.

Đây là cách bus IDE xuất hiện, là một phần của bus ISA, được kết nối với một đầu nối đặc biệt (trong các thiết bị hiện đại có hai đầu nối) trên bo mạch chủ. Đầu tiên, một tiêu chuẩn bus có tên ATA được phát triển, sau đó là ATAPI, giúp nó có thể hoạt động với các ổ đĩa quang. Theo thời gian, một phiên bản mở rộng của EIDE đã xuất hiện cùng với tiêu chuẩn ATA và sau đó là phần mở rộng của tiêu chuẩn - ATAPI. Nếu có nhiều thiết bị được kết nối với đầu nối EIDE hơn số lượng máy tính có thể hỗ trợ, thì bạn cần cài đặt một thẻ đặc biệt để có thể kết nối thêm nhiều thiết bị.

Các tiêu chuẩn đầu tiên sử dụng ổ cứng được kết nối với bo mạch bằng các thẻ đặc biệt chứa bộ điều khiển với bus ISA. Theo thời gian, kích thước Linh kiện điện tửđã được giảm bớt và chúng bắt đầu được cài đặt trên chính ổ cứng. Tiếp theo, các ổ đĩa bắt đầu được kết nối với bo mạch thông qua đầu nối IDE, sau đó hai đầu nối xuất hiện và có thể kết nối tối đa hai thiết bị với mỗi đầu nối, hiệu suất tăng lên, địa chỉ của các khối logic được giới thiệu, có thể kết nối ổ đĩa quang, và tất cả điều này đều được hỗ trợ bởi tiêu chuẩn EIDE, hoạt động với tần số xung nhịp 8,33 MHz. Các thiết bị đầu tiên hoạt động với tiêu chuẩn ATA, sau đó là ATAPI, cho phép kết nối với kênh Thiết bị quang học. Vì có thể truyền đồng thời 2 byte qua kênh trong một chu kỳ xung nhịp nên tốc độ truyền trên cùng một đường truyền đạt 16,6 MB/giây. Theo thời gian, dữ liệu được truyền trong một chu kỳ xung nhịp không chỉ khi chuyển từ điện áp cao xuống điện áp thấp mà còn khi chuyển từ điện áp thấp lên cao. Chuẩn này được gọi là Ultra ATA hay ATA33 vì nó cho phép truyền dữ liệu với tốc độ 33,3 MB/giây.

Sau đó, chuẩn ATA66 xuất hiện, trong đó tần số xung nhịp trong kênh tăng lên 16,7 MHz và truyền dữ liệu diễn ra ở tốc độ 66,7 MB/giây. Cáp cho kết nối cứngỔ đĩa dẫn đến bo mạch chủ đã khác và chứa 80 dây thay vì 40 như trường hợp của các tiêu chuẩn trước đó. Có 40 dây được sử dụng để kết nối các thiết bị với cáp này. Nếu bạn kết nối một thiết bị có khả năng hoạt động ở ATA33 với kênh này hoặc một thiết bị hoạt động theo chuẩn ATA66 với bus ATA33 thì thiết bị sẽ hoạt động ở tốc độ 33,3 MB/giây. Trong một số bo mạch, ATA và phần mở rộng ATAPI của nó cho phép bạn kết nối các thiết bị có tốc độ khác nhau với cùng một bus mà không làm giảm hiệu suất, nhưng tốt hơn là nên tách chúng thành các kênh khác nhau.

Cáp làm việc với chuẩn IDE ATA (AT-Bus) là loại 16-bit, có 40 lõi. Cáp XT IDE (8 bit) cũng có 40 lõi nhưng không tương thích với ATA, nghĩa là không thể sử dụng cho chuẩn IDE.

Có hai chế độ hoạt động kênh DMA: Singleword và Multiword. Singleword DMA có chế độ 0, hoạt động ở tốc độ 2,08 MB/giây, chế độ 1 – 4,16, chế độ 2 – 8,33 và Multiword DMA có chế độ 0, hoạt động ở tốc độ 4,12, chế độ 1 – 13,3, chế độ 2 – 16,6MB/giây. Chế độ Ultra DMA có chế độ 0, hoạt động ở tốc độ – 16,6, chế độ 1 – 25, 2 – 33.

Ngoài ra còn có các chế độ PIO khác, từ 0 trở lên, số càng cao thì xe chạy càng nhanh.

Chế độ ATA-2 hoạt động ở Chế độ DMA đa từ PIO Chế độ 3 Chế độ 1, hỗ trợ LBA và CHS. Nhanh ATA-2 hỗ trợ đa từ DMA cách thức 2 và PIO cách thức 4. ATA3 là phần mở rộng của ATA2 với Smart, nghĩa là nó cải thiện mức tiêu thụ điện năng. ATA/ATAPI-4 - phần mở rộng của ATA3, có giao diện Ultra DMA, ATAPI. E-IDE hỗ trợ chế độ PIO3, với chế độ DMA nhiều từ 1 và hoạt động với LBA và CHS. Ultra DMA yêu cầu cáp 80 dây dẫn với đầu nối được bảo vệ 40 chân. Tiêu chuẩn IDE Mastering cho phép một thiết bị bên ngoài điều khiển bus hệ thống để truyền dữ liệu mà không cần điều khiển bus bộ xử lý, nhưng việc sử dụng bus như vậy sẽ loại bỏ các vấn đề về phân bổ kênh DMA và các hạn chế về dung lượng. Đặc biệt, nó hoạt động với dữ liệu 8 hoặc 16 bit. Tiếp đến là các chế độ hoạt động ATA-3 (tên gọi khác của EIDE), ATA-4 (tần số 16,7, 25, 33,3, tên gọi khác của Ultra ATA /33), ATA-5 (tần số 66 MHz, tên gọi khác Ultra ATA /66), ATA-6 (tần số 100 MHz, tên gọi khác Ultra DMA 100 hoặc UDMA 5 (100)), ATA-7 (tần số 133 MHz, tên gọi khác Ultra DMA 133 hoặc UDMA 6 (133)), ATA-8 (đang phát triển).

Lốp xe VESA(Hiệp hội Tiêu chuẩn Điện tử Video - Hiệp hội Tiêu chuẩn Điện tử Video hoặc bus cục bộ VL-BUS hoặc VLB hoặc VESA) đã lỗi thời, xuất hiện lần đầu tiên sau bus ISA và có tốc độ gấp 4 lần ISA, nhưng nó có một số hạn chế, cụ thể là nó có thể chỉ có 2-3 đầu nối, điều này chắc chắn làm giảm khả năng của máy tính. Nó là một bus để kết nối màn hình, nhưng có thể được sử dụng cho các thiết bị khác; nó không phải là một phần mở rộng của bus ISA (như các bus trước đó). Card này được kết nối trực tiếp với bus CPU, bỏ qua bus hệ thống. Hoạt động với tần số bus hệ thống lên tới 66 MHz, được sử dụng chủ yếu với 486, đôi khi với 386 máy tính cho card màn hình và ổ cứng. Phiên bản 2.0 mới đã được phát hành cho Pentium, nhưng nó không được sử dụng rộng rãi và hiện nay thực tế không được sử dụng.

Xe buýt PCI(Peripheral Component Interconnect - kết nối các thành phần ngoại vi) cũng không dựa trên bus ISA và là bus đồng bộ, hoàn toàn độc lập, do Intel phát triển, các phiên bản đầu tiên hoạt động ở tần số 33 MHz, có 32-bit (hoặc 64). -bit) và độc lập với bộ xử lý trung tâm, nghĩa là nó cho phép bạn truyền dữ liệu trong khi bộ xử lý đang bận thực hiện các phép tính khác. Thông lượng bus lý thuyết là 133 MB/giây, nhưng trên thực tế là 80 MB/giây. Loại lốp này vẫn được sử dụng rộng rãi cho đến ngày nay.

Bus PCI bắt đầu được phát triển cùng lúc với bus ISA, nhưng được hoàn thiện muộn hơn. Bus PCI có nhiều đường dữ liệu hơn ISA, và nó hoạt động nhanh hơn ISA, và Tổng số Có 124 tiếp điểm trong đầu nối Bus cho phép bạn phát hiện lỗi trong quá trình truyền dữ liệu và hoạt động mà không cần cắm cáp. Ngoài ra, trong quá trình cài đặt, nó cho phép bạn định cấu hình thiết bị được kết nối, nghĩa là máy tính đọc thông tin từ bộ nhớ của thiết bị, nơi lưu trữ các thông số chính của thiết bị. Lốp xe không chỉ có thể hoạt động với một bộ nhất định chip trên bo mạch chủ mà còn với các thiết bị khác nhau cũng như trong các loại máy tính khác. Ngoài ra, bus PCI có khả năng chia sẻ các ngắt và kênh DMA giữa các thiết bị khác nhau, đây là động lực để nó triển khai tích cực, trong khi bus ISA không thể cung cấp điều này.

Bạn có thể kết nối các card với đầu nối bus PCI: những card có nguồn điện: 5 V (phím 50, 51 chân), 3,3 V (phím 12, 13) và phổ thông (phím 12, 13, 50, 51 chân). Khe 32 bit có 62 tiếp điểm ở mỗi bên, khe 64 bit có 94. Bus này cho phép bạn kết nối đồng thời tối đa bốn thiết bị, nghĩa là nó có thể có tối đa bốn đầu nối. Để sử dụng hơn các thiết bị được kết nối, một vi mạch đặc biệt được sử dụng - cầu nối xe buýt, để kết nối hai xe buýt. Đối với các thiết bị công nghiệp có chuẩn PCI Compact với 8 khe cắm.

Trong khi bus PCI đang được phát triển thì các ngành công nghiệp khác cũng đang phát triển. Tần số xung nhịp của bus nội bộ đã tăng lên 100, 150 MHz và cao hơn, số lượng dòng dữ liệu đã tăng lên 64 và tiếp tục tăng, tuy nhiên, loại bus PCI vẫn là 32-bit, nhưng trong tương lai bus PCI cũng sẽ phát triển.

Mỗi khe có 256 thanh ghi 8 bit chứa các tham số cấu hình. Sau khi bật nguồn máy tính, yêu cầu cấu hình bus trong quá trình thực hiện chương trình Post sau khi thiết lập các tham số, bus có thể thực hiện các thao tác I/O. Ưu điểm chính của bus là việc truyền dữ liệu diễn ra mà không cần sự tham gia của bộ xử lý trung tâm, nghĩa là trong khi dữ liệu được truyền từ thiết bị này sang thiết bị khác, bộ xử lý trung tâm có thể thực hiện các nhiệm vụ của mình.

Bus PCI 1.0 là 32 bit với băng thông 132 MB/s, địa chỉ lên tới 4 gigabyte và PCI 2.0 là 64 bit với băng thông 528 MB/s. Bus này được điều chỉnh cho phù hợp với công nghệ Plug&Play, nghĩa là các bo mạch được cấu hình bằng phần mềm. Đối với các ứng dụng công nghiệp, tiêu chuẩn PCI nhỏ gọn được sử dụng, trong đó có thể cài đặt đồng thời tối đa tám thiết bị.

Giải quyết xung đột gián đoạn trên bus PCI đạt được bằng cách cho phép bus xử lý lần lượt việc xử lý cho từng thiết bị. Bus PCI cung cấp 32 đường dữ liệu ở tần số xung nhịp 33 MHz, sau đó trở thành 64 bit, với tần số xung nhịp là 66 MHz và phiên bản mới của bus có thể chứa các thẻ PCI cũ cũng như thẻ mới trong khe cũ. Các phiên bản PCI mới hơn có thể tăng tốc độ xung nhịp và cho phép bạn sử dụng các thẻ mở rộng cũ để chạy chúng, cũng như lắp các thẻ mới vào các khe cắm cũ.

xe buýt AGP(Cổng đồ họa tăng tốc) được Intel phát triển vào năm 1997 đặc biệt để hoạt động với card màn hình, ở tần số 66 MHz, nó có bus dữ liệu 32 bit. Hiện được thay thế bằng bus PCI-E. Xe buýt cho phép bạn sử dụng đường dẫn yêu cầu, nghĩa là gửi dữ liệu dưới dạng các gói liên tục. Trong bus PCI, dữ liệu trước đó và địa chỉ của dữ liệu tiếp theo sẽ được gửi, sau đó xảy ra độ trễ thời gian và trong bus AGP, một số địa chỉ và một số dữ liệu được gửi lần lượt, giúp giảm độ trễ. Có thể xếp hàng lên tới 256 yêu cầu và duy trì hai hàng đợi cho các hoạt động đọc/ghi có mức độ ưu tiên cao và thấp. Truyền kép, nghĩa là truyền hai dữ liệu trong một chu kỳ xung nhịp thay vì một, cho phép bạn có thông lượng ở tần số 66 MHz lên tới 528 MB/giây. Cho phép hoạt động ở tần số lên tới 100 MHz trở lên với thông lượng cao hơn. Truyền Quad cho phép bạn truyền lên tới 1.056 MB/giây.

Có một số tiêu chuẩn cho bus AGP: AGP 1X, 2X, 4X, Pro và 8X. Hầu hết các thẻ đều hoạt động với tiêu chuẩn 4X và 8X. RAM không chỉ lưu trữ các phần của hình ảnh mà còn lưu trữ cả kết cấu đồ họa. Để đảm bảo rằng hệ thống video chỉ có thể truy cập vào những vùng bộ nhớ liên quan đến nó, một bảng GART đặc biệt (Bảng ánh xạ lại địa chỉ đồ họa) được sử dụng để xác định các vùng bộ nhớ này.

Bus có khả năng bộ xử lý video truy cập trực tiếp vào các vùng RAM, cũng như bộ nhớ video và xử lý kết cấu ở chế độ DiMe (Thực thi bộ nhớ trực tiếp), trong khi địa chỉ giống nhau. Bus được sử dụng cho các bộ xử lý Pentium Pro, Pentium II, Pentium III và Pentium IV, nhưng cũng có thể hoạt động với các bộ xử lý Pentium.

SATA(Serial ATA) là sự phát triển của giao diện IDE. Tính năng của nó không phải là truyền dữ liệu song song mà là truyền dữ liệu nối tiếp, mặc dù chậm hơn nhưng cho phép sử dụng tần số cao hơn mà không cần đồng bộ hóa tín hiệu. Chuẩn SATA 1.x đầu tiên có thể hoạt động ở tốc độ 1,5 GHz với thông lượng 1,2 Gbps (tổn thất truyền tải số lượng lớn thông tin dịch vụ). Chuẩn 2.x hoạt động ở tần số 3 GHz với thông lượng lên tới 2,4 Gbit/s và chuẩn 3.0 ở tần số 6,0 Gbit/s, với thông lượng 4,8 Gbit/s.

Để kết nối các thiết bị bên trong bộ phận hệ thống, chúng được kết nối với đầu nối thông tin SATA 7 chân trên bo mạch chủ và cáp nguồn 15 chân với nguồn điện. Có những thiết bị cho phép bạn kết nối cả cáp 15 chân và cáp điện Molex 4 chân. Xin lưu ý rằng việc kết nối hai dây cáp cùng lúc có thể làm cháy thiết bị.

Có bộ chuyển đổi từ SATA sang IDE và ngược lại.

eSATA(External SATA - external SATA) được thiết kế để kết nối các thiết bị ở chế độ có thể tráo đổi nóng, tức là khi máy tính được bật. Để có thể thực hiện việc này trong Windows XP, bạn cần cài đặt trình điều khiển AHCI. Được tạo ra vào năm 2004 Có đầu nối tương tự SATA nhưng có thêm tấm chắn đầu nối. Do đó, nó không tương thích với đầu nối SATA vì chúng tương thích về mặt điện nhưng không tương thích về mặt vật lý. Chiều dài cáp đã được tăng lên 2 mét (1 mét đối với SATA).

Có đầu nối eSATA + USB kết hợp = Quyền lực eSATA, không chỉ có đường dây thông tin mà còn có đường dây điện.

PCI - E(hoặc PCI Express hay PCI-E) xuất hiện năm 2002, sử dụng kết nối kiểu sao giữa các thiết bị, cho phép trao đổi nóng các thiết bị. Có một số tùy chọn x1, x2, x4, x8, x12, x16, x32, có các đầu nối khác nhau. Con số càng thấp thì càng ít chân và chiều dài đầu nối càng ngắn. Các thiết bị được thiết kế cho đầu nối x8 có thể được kết nối với số lượng đầu nối lớn hơn, trong trong trường hợp này, x12, x16, x32. Quy tắc này áp dụng cho các loài khác.

Có ba tiêu chuẩn. Tiêu chuẩn 1.0 cho phép bạn truyền theo một hướng đối với x1 - 2 Gbit/s, theo hai hướng - 4 Gbit đối với x1. Thông lượng của các loại khác có thể được tính bằng cách nhân số trên với số trong tên. Ví dụ: đối với x16, thông lượng theo một hướng là 2 x 16 = 32 Gbit/s. Tiêu chuẩn 2.0 được phát hành vào năm 2007, có thông lượng theo một hướng (gấp đôi theo hai hướng) cho x1 - 4 Gbit/s. Bạn cũng có thể tính toán thông lượng cho các loài khác. Tiêu chuẩn 3.0 được phát hành vào năm 2010, nó cho phép bạn truyền dữ liệu với tốc độ 8 Gbit/giây. Chuẩn 4.0 dự kiến ​​ra mắt vào năm 2015 và sẽ nhanh gấp đôi 3.0.

Hiện nay, phổ biến nhất trên bo mạch chủ là x16 để kết nối card màn hình và x2 để kết nối các thiết bị khác.

xe buýt USB(Universal Serial Bus - bus nối tiếp đa năng) được thiết kế để kết nối các thiết bị ngoại vi (ví dụ: bàn phím, chuột, cần điều khiển, máy in và các thiết bị khác). Nhiệm vụ của nó là kết nối nhiều thiết bị khác nhau với một máy tính đang chạy, chẳng hạn như máy nướng bánh mì, bàn phím, lò vi sóng, đèn LED, quạt, v.v. mà không cần cài đặt công tắc, cầu nối, sử dụng phần mềm (trình điều khiển), v.v.

Tiêu chuẩn đầu tiên 1.0 xuất hiện vào năm 1994 và có chế độ có thông lượng thấp 1,5 Mbit/s (Tốc độ thấp), với thông lượng cao (Tốc độ tối đa) lên tới 12 Mbit/s. Bus USB có thể hoạt động ở hai chế độ: tốc độ thấp, trong đó bàn phím, chuột, v.v. hoạt động, với tốc độ truyền thấp (chiều dài cáp - 5 mét) và chế độ tốc độ cao (chiều dài cáp - 3 mét), trong đó cho phép bạn làm việc với tốc độ máy in tối đa.

Trong phiên bản 1.1, các lỗi hiện có đã được sửa.

Tiêu chuẩn 2.0 một chế độ mới đã xuất hiện (Tốc độ cao) với thông lượng 25480 Mbit/s.

Bạn có thể kết nối các thiết bị trên bus này và chính máy tính sẽ xác định thiết bị được kết nối. Trong trường hợp này, không chỉ có thể kết nối trực tiếp thiết bị mới với máy tính mà còn có thể kết nối với thiết bị đã được kết nối với máy tính. Ví dụ: bạn có thể kết nối ổ cứng, micrô và các thiết bị khác với bàn phím.

Nó có thể sử dụng một trung tâm mà bạn có thể kết nối tối đa 127 thiết bị và hỗ trợ công nghệ Plug&Play. Trong trường hợp này, xe buýt sẽ tự động gán một số cho các thiết bị mà nó hoạt động. Ngoài việc gửi dữ liệu, những dây này còn truyền điện nhưng với lượng nhỏ, đủ cho bàn phím nhưng có thể không đủ cho loa. Vì vậy, loa có công suất đầu ra cao cần có nguồn điện riêng.

Bus cho phép bạn kết nối các thiết bị khi máy tính được bật. Khi được kết nối, chúng yêu cầu một thiết bị chủ, thiết bị này sẽ gán địa chỉ cho chúng, sau đó chúng có thể bắt đầu hoạt động. Ngoài dữ liệu, điện còn được truyền đi, được sử dụng để cấp nguồn cho các thiết bị. Nếu không đủ điện, các thiết bị có thể được kết nối với nguồn điện bổ sung.

Ngoài việc tăng hiệu suất máy tính, nhu cầu nâng cấp có thể nảy sinh khi thêm các thiết bị mới, đòi hỏi nguồn điện phù hợp, số lượng và loại đầu nối nhất định cho thẻ mở rộng trên bo mạch chủ và số lượng ngăn trống bên trong bộ phận hệ thống. Theo thời gian, với sự phổ biến của tiêu chuẩn USB, nhiều thiết bị hiện có thể kết nối không được đặt bên trong mà được đưa ra bên ngoài đơn vị hệ thống. Như vậy, ngày càng nhiều thiết bị bên ngoài sẽ được sản xuất và số lượng đầu nối bên trong thùng máy, các ngăn sẽ không thành vấn đề khi lắp đặt một số lượng lớn thiết bị bổ sung.

Tiêu chuẩn mới nhất USB 3.0 xuất hiện vào năm 2008, các đầu nối đều tương thích với các tiêu chuẩn trước đó. Tuy nhiên, bốn đường dây liên lạc nữa đã được thêm vào dưới dạng hai cặp xoắn và bản thân sợi cáp trở nên dày hơn. Các đầu nối trên bo mạch chủ để kết nối các loại cáp như vậy có màu xanh lam và bản thân các phích cắm cũng có phần chèn màu xanh lam. Vì thế nó đã được nâng lên tốc độ tối đa truyền dữ liệu lên tới 4,8 Gbit mỗi giây và tốc độ truyền tăng lên 600 MB mỗi giây (cao hơn tiêu chuẩn USB 2,0 mười lần). Đồng thời, dòng điện truyền đi đã tăng từ 500 mA lên 900 mA, cho phép bạn kết nối nhiều thiết bị tiêu tốn nhiều năng lượng hơn.

Lốp xe PCMCIAđược sử dụng trong máy tính xách tay và có khả năng truyền dữ liệu trên 16 bit với địa chỉ lên tới 64 Megabyte, với tần số bus là 33 megahertz. Bus này cho phép bạn kết nối các thiết bị khác nhau - ổ cứng, modem, bộ mở rộng bộ nhớ, v.v. Nhiều bộ điều hợp được sản xuất bằng công nghệ PnP và có khả năng kết nối các thiết bị mà không cần tắt máy tính. Tất cả các thiết bị được kết nối với đầu nối này đều giảm mức tiêu thụ điện năng. Xe buýt có triển vọng lớn trong tương lai và sẽ được cài đặt trên máy tính để bàn.

Thẻ PCMCIA, còn được gọi là thẻ PC, được thiết kế cho RAM, modem, ổ cứng và các thiết bị khác và có ba loại. Chúng có chiều dài và chiều rộng 85x54 mm, độ dày tùy thuộc vào loại. Loại I có độ dày 3,3 mm, loại II - 5 mm, loại III - 10,5 mm. Thẻ được lắp vào một khe trên bus ISA được thiết kế cho các thẻ này, còn được gọi là PCMCIA.

Loại I dùng cho RAM, đôi khi dùng cho modem hoặc card mạng, có giao diện 16 bit, độ dày 3,3 mm, loại II dành cho các thiết bị tương tự nhưng dày hơn (5 mm), loại III cũng có thể lắp được ổ cứng ổ đĩa (độ dày 10,5 mm). Máy tính xách tay có một ngăn để bạn có thể lắp một thẻ loại I hoặc II, hoặc ở các mẫu máy hiện đại - hai thẻ loại I và II hoặc một loại III.

Đối với modem, ở cuối card có một đầu nối đặc biệt (giắc X) để nối dây; đầu kia có đầu nối điện thoại (RG11) để kết nối với đường dây điện thoại. Khi cài đặt bạn chỉ cần đút thẻ vào lỗ cho đến khi kêu click, để lấy thẻ ra bạn chỉ cần nhấn phím bên cạnh là thẻ sẽ bật ra. PC Card AT là đầu nối PCMCIA để kết nối với máy tính xách tay và máy tính để bàn.

Card Bus là sự phát triển hơn nữa của Thẻ PC, truyền dữ liệu qua giao diện 32 bit (thẻ PCMCIA được gọi là Thẻ PC). Bus kết nối card với hệ thống video, cho phép nó bỏ qua bus ISA. Xe buýt này được gọi là Cổng video thu phóng.

IEEE 1394– được phát triển bởi Viện Kỹ sư Điện và Điện tử (IEEE) dựa trên bus Apple – FireWire vào năm 1995, trong đó số 1394 biểu thị số sê-ri của lốp được tổ chức này phát triển. Xe buýt cho phép bạn kết nối tối đa 16 thiết bị với một nút và mỗi thiết bị được gán một số có kích thước 16 bit, nghĩa là có thể đánh địa chỉ tổng cộng hơn 64.000 thiết bị. Tối đa 63 thiết bị được kết nối với mỗi bus và mỗi nút được gán một số gồm 6 bit. 1023 xe buýt có thể được kết nối với nhau bằng các cầu nối, mỗi cầu có dung lượng 10 bit; Mỗi thiết bị mới có thể được kết nối với bất kỳ cổng miễn phí nào; trên một thiết bị có từ một đến ba trong số đó, nhưng có thể có tới 27 cổng, ngoại lệ duy nhất là cấm tổ chức các vòng lặp thiết bị, vì xe buýt hỗ trợ cấu trúc cây.

Có ba loại thiết bị có truyền dữ liệu 98.3; 196,6 và 339,2 Mbps hoặc chúng thường được làm tròn thành 100, 200 và 400 Mbps theo tiêu chuẩn IEEE 1394a và 800 và 1600 theo tiêu chuẩn IEEE 1394b. Theo tiêu chuẩn IEEE 1394.1, được phát triển năm 2004, bạn có thể kết nối tối đa 64.449 thiết bị; theo tiêu chuẩn IEEE 1394c, được phát triển năm 2006, bạn có thể sử dụng cáp Ethernet. Trong trường hợp này, chiều dài cáp tối đa lên tới 100 mét và tốc độ lên tới 800 Mbit/s.

Có ba loại đầu nối: 4 pin – không có nguồn, lắp trên máy tính xách tay và máy quay video (IEEE 1394a không có nguồn), 6 pin – có thêm hai tiếp điểm để cấp nguồn(IEEE 1394a) và 9 ghim bằng liên hệ bổ sungđể tiếp nhận và truyền tải(IEEE 1394 b). Cũng có thể có đầu nối RJ-45(IEEE 1394c).

Nếu cáp gồm 6 dây đồng, trong đó hai dây cấp nguồn, hai cặp còn lại dùng cho dữ liệu thì mỗi cặp dây đều được che chắn và tất cả các dây nối với nhau cũng được che chắn. Vì nguồn điện từ 8 đến 40 volt được cung cấp ở dòng điện lên tới 1,5 ampe nên nhiều thiết bị không yêu cầu kết nối bổ sung với mạng. Có thể lắp đặt cáp dài tới 4,5 mét giữa hai thiết bị, đầu nối bus đơn giản, với khả năng dễ dàng kết nối.

Bus hoạt động ở chế độ đồng bộ và không đồng bộ. Truyền không đồng bộ gửi dữ liệu được sắp xếp theo gói và lặp lại quá trình truyền nếu xảy ra lỗi, điều này rất quan trọng để truyền dữ liệu chính xác. Truyền đồng bộ được sử dụng trong đa phương tiện để truyền dữ liệu âm thanh và video, nhưng nếu dữ liệu bị mất thì điều này không nghiêm trọng vì phần dữ liệu tiếp theo sẽ được truyền.

Bus IEEE 1394 truyền dữ liệu kỹ thuật số nên chất lượng hình ảnh video tốt hơn analog. Máy tính có thể bật và tắt các thiết bị được kết nối với nó theo chương trình. Bus độc lập với máy tính, nghĩa là nó có thể hoạt động khi không có máy tính, chẳng hạn như để truyền dữ liệu từ máy quay video sang VCR. Bus này được hỗ trợ bởi Windows 98 (yêu cầu cập nhật), Windows ME, Windows 2000, Windows XP và các hệ điều hành khác.

Để tăng tốc công việc, nó đã được giới thiệu xe buýt chủ(đôi khi được gọi là bus bộ xử lý). Được thiết kế để truyền dữ liệu 64-bit giữa bộ xử lý, RAM và bộ đệm L2 và hoạt động ở tốc độ 50, 60, 66, 75, 100, 133 MHz, trong khi bus PCI hoạt động ở một nửa tần số (25 ; 30; 33; 37,5 MHz) .

Khai thác. Nếu một trong các thẻ cũ ngừng hoạt động, bạn có thể thử tháo nó ra và làm sạch các điểm tiếp xúc bằng một cục tẩy thông thường, thao tác này sẽ loại bỏ cặn và oxit. Sau khi cài đặt, kiểm tra hoạt động của bảng. Nên che những khe không sử dụng bằng nắp đặc biệt.

XE BUÝT HỆ THỐNG XE BUÝT

SYSTEM BUS (bus hệ thống), một tập hợp các đường truyền tất cả các loại tín hiệu (bao gồm dữ liệu, địa chỉ và điều khiển) giữa bộ vi xử lý (cm. BỘ VI XỬ LÝ) và các thiết bị điện tử khác của máy tính (cm. MÁY TÍNH). Một phần của bus hệ thống truyền dữ liệu được gọi là bus dữ liệu, địa chỉ được gọi là bus địa chỉ và tín hiệu điều khiển được gọi là bus điều khiển. Đặc tính quan trọng Bus hệ thống ảnh hưởng đến hiệu suất của máy tính cá nhân là tần số xung nhịp của bus hệ thống - FSB (Bus hệ thống tần số).
Một máy tính cá nhân dựa trên bộ vi xử lý tương thích x86 được xây dựng theo sơ đồ sau: bộ vi xử lý được kết nối với bộ điều khiển hệ thống thông qua bus hệ thống (thông thường bộ điều khiển như vậy được gọi là “Cầu Bắc”). Bộ điều khiển hệ thống bao gồm bộ điều khiển RAM và bộ điều khiển bus mà các thiết bị ngoại vi được kết nối. Các thiết bị ngoại vi mạnh nhất (ví dụ: card màn hình) thường được kết nối với cầu bắc (cm. BỘ CHUYỂN ĐỔI VIDEO)) và các thiết bị kém hiệu quả hơn (chip BIOS, thiết bị có bus PCI) được kết nối với “South Bridge”, được kết nối với North Bridge bằng một bus hiệu suất cao đặc biệt. Một tập hợp các cầu “nam” và “bắc” được gọi là chipset (cm. CHIPSET)(chipset). Bus hệ thống đóng vai trò là xương sống giữa bộ xử lý và chipset.

từ điển bách khoa. 2009 .

Xem "SYSTEM BUS" là gì trong các từ điển khác:

xe buýt hệ thống- xương sống của đơn vị hệ thống PC - [E.S. Alekseev, A.A. Từ điển giải thích tiếng Anh-Nga về kỹ thuật hệ thống máy tính. Moscow 1993] Chủ đề công nghệ thông tin nói chung Từ đồng nghĩa xương sống của đơn vị hệ thống PC EN hệ thống busS bus ...

- ... Wikipedia

Xe buýt EISA- Kiến trúc mở rộng của bus hệ thống PC tiêu chuẩn công nghiệp, giúp mở rộng khả năng của bus ISA từ 16 lên 32 bit. Nó nhanh chóng được thay thế bởi bus PCI. Chủ đề công nghệ thông tin nói chung Từ đồng nghĩa... ... Hướng dẫn dịch thuật kỹ thuật

bus kênh đầu vào/đầu ra (máy tính)- Bus hệ thống cục bộ của bộ xử lý, thường được sử dụng làm kênh đầu vào/đầu ra cho bo mạch chủ của máy tính bộ xử lý đơn, ví dụ như trong IBM PC XT, Apple Mac II, DEC Professional 325/350/380. [E.S. Alekseev, A.A. Tiếng Anh Tiếng Nga... ... Hướng dẫn dịch thuật kỹ thuật

Đầu nối AGP trên bo mạch chủ (thường có màu nâu hoặc hoa xanh). AGP (từ Cổng đồ họa tăng tốc tiếng Anh, cổng đồ họa tăng tốc) là bus hệ thống cho card màn hình được công ty phát triển vào năm 1997. Xuất hiện đồng thời với chipset... Wikipedia

Xe buýt PC với công nghệ tiên tiến- Bus hệ thống do IBM phát triển được sử dụng trong dòng IBM PC XT dựa trên bộ vi xử lý 8088 với bus dữ liệu 8 bit. Bus chứa một bus 20 bit, một bus dữ liệu hai chiều 8 bit, 6 đường mức ngắt,... ... Hướng dẫn dịch thuật kỹ thuật

Bus giao diện phổ thông S 100 được MITS thiết kế vào năm 1974 dành riêng cho Altair 8800, ngày nay được coi là máy tính cá nhân đầu tiên. Bus S 100 là bus giao diện đầu tiên dành cho máy vi tính... ... Wikipedia

Đầu nối bus PCI Express (từ trên xuống dưới: x4, x16, x1 và x16), so với đầu nối bus 32 bit thông thường Bus máy tính (từ bus máy tính tiếng Anh, công tắc đa năng hai chiều) trong kiến ​​trúc máy tính... ... Wikipedia

FSB (Bus mặt trước trong tiếng Anh, được dịch là “bus hệ thống”) là một bus máy tính cung cấp kết nối giữa bộ xử lý trung tâm tương thích x86 và thế giới bên ngoài. Theo quy định, một máy tính cá nhân hiện đại dựa trên x86 tương thích... ... Wikipedia