Инструменты пользователя

Инструменты сайта


examination:computer_science:question34

Вопрос №34 История развития системных шин IBM PC.

Первые разработки шины PCI, стартовавшие в начале 90-х годов, были призваны избавиться от множества присутствовавших на тот момент несовместимых шинных интерфейсов - VLB (VESA Local Bus), EISA, ISA и Micro Channel. Наряду с этим преследовалась цель избавиться от тяжкого наследия фрагментированной шины ISA и впервые добиться соединений класса «чип-чип».

1987- IBM MCA -20 мб\с

1988- ISA -16 битная шина

1993- появление plug'n'play

1989- ESA -32битная шина

1992- VESA- шина работы с видеоустройствами

1992- введение стандарта PCI компанией IBM

1997- графическая шина AGP

2002 -графическая шина pci-express

1996- появление usb,позволявшая обмениваться информацией со скоростью до 12 мб\с

2000- USB 2.0-со скоростью обмена до 480 мб\с!(в зависимости от устройства скорость шины могла меняться)

1995(хз)- IEEE 1394(Fire write- до 1600 мб\с)


В IBM PC используются следующие стандартные архитектуры построения системных шин:

Шина ISA [ISA - Industry Standard Architecture] - Шина , разработанная в 1984 г . фирмой IBM для PC/AT 286. Она является недорогой, однако рассчитана на работу с низкоскоростными устройствами (клавиатурой, мышью, накопителями, принтерами и модемами). Ее характеристики: частота 8 Мгц, пропускная способность 3 Мбайт/с. В современных моделях ПЭВМ она используется только в сочетании с другими видами шин (см. “ PCI/ISA ”). В объявленной лидерами производства вычислительной техники конфигурации ПК 1999 г. эту шину решено не использовать (“Полностью исключить!”) из-за различного рода аппаратных конфликтов, возникающих при установке различных периферийных устройств (модемы, аудио или мультимедиа- устройства и т.п.).

Шина EISA [EISA - Extended Industry Standard Architecture ] - 32-разрядная шина, разработанная фирмой IBM в 1989 г. для IBM PC с микропроцессорами i386 и i486, оснащенных относительно высокоскоростными подсистемами внешней памяти на жестких магнитных дисках с буферной кэш-памятью. Поскольку стандарт EISA поддерживает многопроцессорную архитектуру для “интеллектуальных” устройств (в том числе - плат), оснащенных собственными микропроцессорами, данные, передаваемые по этой шине от различных контроллеров (жёстких дисков, графических контроллеров, контроллеров сети и т.п.) могут обрабатываться независимо, не загружая при этом центральный процессор. Однако быстродействие данной шины (частота - 8,33 Мгц, пропускная способность - 33 Мбайт/с) уже не обеспечивает решение ряда задач, связанных с обработкой изображений, анимацией , мультимедиа и т.д .

Шина VESA [VESA Bus - VLB, Video Local bus - VL-bus] - Локальная шина, разработанная Ассоциацией по видео электронным стандартам (VESA - Video Electronics Standards Association ). Она обеспечивает более эффективное, чем EISA , подключение высокоскоростных внешних устройств, поддерживая непосредственный доступ центрального процессора к контроллерам этих устройств (видеоконтроллерам, контроллерам накопителей, адаптерам локальной сети и т.п.). Для работы с другими устройствами может потребоваться установка также шины EISA. Благодаря разработанным ассоциацией VESA правилам “шинного арбитража” эти шины могут одновременно работать в одной и той же ЭВМ в комбинации VESA/EISA не мешая друг другу. Поддерживаемая 32-разрядной шиной Wesa тактовая частота - 40 Мгц, пропускная способность 132 Мбайт/с. Ее стоимость незначительно превышает стоимость шины ISA и по этому параметру, она успешно конкурирует с шиной PCI фирмы Intel , хотя несколько уступает ей по быстродействию (порядка на 2% при испытаниях с микропроцессором Pentium). В 1994 г. ассоциацией VESA был разработан стандарт VESA-2 на шины для более высокопроизводительных IBM PC с микропроцессорами Pentium.

Шина PCI [PCI - Peripheral Component Interconnection] - Локальная шина, разработанная фирмой Intel для перспективных ПК при поддержке таких фирм, как IBM, Compaq, NEC и DEL . Спецификация на шину версии PCI 2.0 (выпущена в апреле 1993 г.) определяет ее как процессорно-независимую , предусматривающую подключение до шести устройств, в том числе контроллера шины PCI и дополнительного контроллера шины расширения ISA, EISA или MCA (для цифровых видеодисков). Реализована также поддержка интерфейсов ISA, EISA и MCA. Тактовая частота шины PCI 2.0 достигает 33 Мгц, обмен может осуществляться 32- или 64-разрядными словами. Средняя номинальная скорость передачи данных составляет 120 Мбайт/с, а пиковая - 132 Мбайт/с для 32-разрядного тракта передачи данных и 264 Мбайт/с для 64-разрядного тракта. Шина PCI конкурирует с шиной VESA . Результаты независимого тестирования показывают, что она обеспечивает несколько большее быстродействие по отношению к VESA, но уступает VESA-2.

Шина PCI/ISA - Комбинация на одной системной плате двух шин: PCI и ISA (см. выше). Используется в связи с необходимостью совмещения в одной IBM-совместимой ПЭВМ как относительно медленно работающих периферийных устройств (со скоростью передачи до 800 Кбит/с), ориентированных на стандарт ISA (например, сетевые и звуковые карты, модемы, сканеры и др.), так и периферийных устройств, требующих высокоскоростного обмена данными - до 120 Мбайт/с (например, графический адаптер, контроллер жесткого диска и др.). Основной шиной в этой системе является PCI, а ISA - дополнительной. Последняя эмулируется при помощи специальной микросхемы-моста IBC (ISA Bridge Controller ), включающей в себя набор устройств, необходимых для полной поддержки стандарта ISA.

Шина USB [USB - Universal Serial Bus] - “ Универсальная последовательная шина”: шина и соответствующий ей стандарт, разработку которых поддерживают фирмы IBM, Intel, Microsoft, Compaq, DEC, Apple и др. Широкое ее производство было начато в 1997 г. Поскольку скорость передачи шины составляет не менее 12 Мбит/с, что значительно выше быстродействия, обеспечиваемого обычными параллельными и последовательными портами (см. ниже), она является пригодной для подключения периферийных устройств с широкой полосой пропускания (таких как - видеокамеры, принтеры с высокой разрешающей способностью, большого объема накопители и т.д.). Указанные устройства хорошо работают в соединениях типа SCSI , а также соединениях, соответствующих стандарту IEEE-1394 (известного также под именем FireWire и i.LINK — соответственно зарегистрированный товарный знак фирмы Apple , используемый для ее изделий, а также торговы знак и логотип для обозначения упрощенной шины соединения по интерфейсу IEEE -1394). Физически шина USB представляет собой две скрученные пары проводов для передачи данных в каждом направлении (т.н. “дифференциальное включение”) и линию питания (+5 В). Один порт адресует до 63 или 127 устройств. Таким образом, к ЭВМ может быть подсоединено одно периферийное устройство, а все остальные (например, клавиатура, принтер, мышь, модем и т.д.) соединяются с концентратором, который встроен в монитор, клавиатуру или иное поддерживающее USB устройство. Схема соединения периферийных устройств — “звезда”. Допускается также последовательное соединение USB-устройств (т.н. “дэйзи-цепочка”). В устройствах для шины USB используются недорогие соединители, размеры которых соизмеримы с телефонным разъемом типа RJ-11.

Шина AGP [AGP Accelerated Graphics Port ] – Шина “Ускоренный графический порт” и соответствующая ей технология разработаны и выпущены фирмой Intel в 1997 г. с целью повышения производительности видеосистемы и качества воспроизведения трехмерных изображений (3 D -графики), в частности, при работе с игровыми программами. По замыслу разработчиков она также должна уменьшить нагрузку на шину PCI , к разъемам которой подключается видеоадаптер и значительная часть периферийных устройств (в т.ч. сетевые адаптеры и звуковые платы). Для реализации преимущества этой технологии необходим ПК, оборудованный либо шиной и разъемом AGP , либо видеосистемой AGP , встроенной в системную плату. Первые подобные ПК поступили на рынок в сентябре 1997 г. Они созданы на базе микропроцессора Pentium II и использования набора микросхем Intel 440LX и ОС Microsoft Windows 95 OEM Service Release 2.1. (см. OSR 2.1 .). Применение микросхем 440 LX поддерживается AGP и допускает использование в машинах на базе Pentium II быстродействующей памяти SDRAM . Тестирование первых образцов ПК с указанной шиной показало, что качество изображений, выполненных в трехмерной графике, существенно повышается, однако повышение скорости воспроизведения видео а также качества графики двумерных изображений не подтверждено. Ожидалось, что в 1998 г. Intel выпустит спецификацию AGP 4X , которая должна была повысить пропускную способность шины до 1 Гбайт/с и более.

Шина LPC [LPC – Low Pin Count ] – Шина “Малое количество контактов” и соответствующий ей стандарт разработаны и приняты взамен шины ISA, использование которой в спецификации PC98 признано нецелесообразным. С 1999 г. интерфейс LPC фирма Intel намерена встраивать в выпускаемые ею чипсеты. В соответствии с наименованием, данная шина содержит небольшое количество контактов: семь обязательных для передачи данных и шесть дополнительных для подключения устройств, выполняющих функцию задатчика и управления мощностью.

examination/computer_science/question34.txt · Последние изменения: 2014/01/15 12:15 (внешнее изменение)