Использование раздельных шин для устройств ввода-вывода и оперативной памяти позволило максимально задействовать ее (памяти) возможности и в ряде случаев повысить производительность всей системы. Но даже при таком подходе нельзя обеспечить необходимой производитель
ности, так как устройства, подключенные через разъемы расширения, не могут достичь скорости обмена, сравнимой с процессором. В основном это касается работы с контроллерами накопителей и видеоадаптерами. Для решения возникшей проблемы возвратились к локальным шинам, непосредственно связывающим процессор с контроллерами периферийных устройств.
Для системных плат на базе 486-х микропроцессоров весьма популяр
ным решением стала локальная шина VL-bus (VESA Local bus, VLB), предложенная в 1992 году ассоциацией VESA (Video Electronics Standards Association). Первая спецификация VESA, в частности, предусматривала, что к локальной 32-разрядной шине системного микропроцессора может подключаться до трех периферийных устройств (реально до двух). Ограничение на число устройств связано с тем, что электрическая нагрузочная способность на сигнальные линии любого процессора весьма невелика.
Максимальная скорость передачи по шине VL-bus теоретически может составлять около 130 Мбайт/с. Однако в действительности на каждую передачу 32-разрядного слова используются два цикла работы, поэтому для тактовой частоты 33 МГц пиковое значение будет около 66 Мбайт/с. В пакетном режиме 486-го микропроцессора на один адресный цикл приходятся четыре цикла пере-дачиданных.В этом случае скорость передачи может соста-вить около 100 Мбайт/с.
Наряду с очевид-ными достоинствами VL-bus (простота реализации, невысокая стоимость) стоит отметить и ее недостатки. Поскольку локальная шина работает на внешней тактовой частоте процессора, возникает прямая зависимость плат расширения от используемого процессора (точнее,его частоты). Так, карты, спроектированные для частоты 25 МГд, не смогжтдйь--меняться^-яИёй^ соро”, работающим на внешней тактовой частоте 33 МГц. Кроме того, на VL-bus не предусмотрен арбитр шины. Это может порождать конфликты при одновременной работе нескольких плат расширения. Другим существенным недостатком является низкая нагрузочная способность VL-bus, предельное значение которой меняется в зависимости от тактовой частоты.
Попытка устранить ряд недочетов :. первой версии стандарта была пред- ^ принята в новой редакции специфи- г кации VL-bus (2.0): обеспечение когерентности содержимого кэш-памяти при записи, работа с напряжением питания 3,3В, расширение допусков временной диаграммы сигналов интерфейса и т.д. Кроме того, предусматривается работа с 64-разрядными словами (для микропроцессоров Pentium) на тактовых частотах 33, 50 и
50 МГц. К сожалению, даже при реализации всех указанных возможностей компьютеры с этой шиной не будут иметь практически никаких преимуществ перед системами на базе Pentium/PCI.
Шина PCI (Peripheral Component Interconnect) была предложена фирмой Intel в 1992 году. Главным достоинством этой шины является ее независимость от типа и тактовой частоты основного процессора. Если VL-bus, по сути, представляет собой расширение локальной шины процессора, то PCI относится к классу так называемых mezzanine-шин, то есть шин-“пристроек”, поскольку между локальной шиной процессора и самой PCI находится специальная микросхема согласующего “моста” (bridge). Все PCI-устройства подключаются непосредственно к PCI-шине. Как можно видеть на схеме, данная шина занимает промежуточный уровень между процессорной шиной системы и стандартными шинами расширения, например, ISA или EISA. Благодаря изоляции от локальной шины процессора нагрузочная способность PCI была увеличена до 10 (обычно считается, что одно устройство представляет собой 2 нагрузки).
В основу PCI положены принципы автоматического конфигурирования подключаемых к ней устройств. В специальной области памяти каждой PCI-платы хранится полная информация о конкретном устройстве. Получив эту информацию в процессе начальной загрузки, программы BIOS конфигурируют каждое устройство с учетом ресурсов, которые уже заняты другими платами. Это касается базового адреса ввода-вывода и уровня прерывания. Напомним, что в PCI реализована установка прерывания не по фронту сигнала, а по его уровню.
В стандарте PCI большое внимание уделяется пакетной передаче.В частности, здесь она не ограничена, как в других шинах, по длительности и продолжается до тех пор, пока инициирующее устройство ее не прекращает. Впрочем, максимальное время использования шины определенным устройством задается специальным таймером. В^№.дичяв"в”.УЬ.— bus шипа PCI (версий 1.0 и 2.0) ' работает-на фиксированной тактовой частоте 35 МГц и предусматривает напряжение питания для контроллеров и 5, и 3.3 В. Разрядность шины данных PCI в версии 2.0 увеличена с 32 до 64 разрядов. Теоретически возможная скорость обмена возрастает при этом с 132 до 264 Мбайт/с. Новая спецификация PCI 2.1 в расчете на микропроцессор Pentium (тактовые частоты выше 100 МГц) определяет работу с частотой 33-66 МГц и скоростью обмена до 520 Мбайт/с.
PCI-платы более практичны в эксплуатации: их гораздо легче вставлять в соответствующие соединители на системной плате компьютера, поскольку они существенно короче аналогичных изделий с локальной шиной VL-bus. При использовании так называемых разделяемых (shared) слотов один из соединителей PCI располагается настолько близко к разъему системной шины расширения, что можно использовать только один из них, то есть подключить, например, либо ISA, либо PCI-устройство, но, разумеется, в соответствующий разъем.
По материалам "Компьютер-Пресс"
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.