Bas adalah bahagian penting dalam papan induk di mana penyambung (slot) terletak untuk menyambungkan kad penyesuai peranti (kad video, kad bunyi, modem dalaman, peranti storan, peranti input/output, dll.) dan sambungan konfigurasi asas ( penyambung kosong tambahan) . Ia tidak kelihatan secara luaran, tetapi terletak di antara plat textolite motherboard.

Seperti yang dinyatakan sebelum ini, prestasi sistem komputer Secara umum, bas sistem mempunyai pengaruh yang besar. Tayar adalah arteri yang melaluinya isyarat elektrik dihantar. Tegasnya, ini adalah saluran komunikasi yang digunakan untuk mengatur interaksi antara peranti komputer. Dan penyambung ke mana kad pengembangan dipasang disokong oleh bas tempatan, atau antara muka. Penyambung ini dibuat dalam bentuk slot, dan dengan bantuan mereka, peranti tambahan (komponen) disambungkan melalui bas tempatan, yang, seperti bas sistem, tidak kelihatan pada motherboard. Struktur sambungan bas ditunjukkan secara skematik dalam Rajah. 9.

Mari kita mencirikan bas yang terdapat pada papan induk. Bas sistem utama ialah FSB (Front Side Bus). Bas ini menghantar data antara pemproses dan RAM, serta antara pemproses dan peranti lain komputer peribadi. Di sinilah terdapat satu perangkap. Hakikatnya terdapat bas utama iaitu bas pemproses. Sesetengah pengarang mendakwa bahawa bas sistem dan bas pemproses adalah perkara yang sama, manakala yang lain tidak. Kebanyakan membuat kesimpulan: pada mulanya pemproses disambungkan ke bas sistem utama melalui bas pemprosesnya sendiri, tetapi dalam sistem moden bas ini telah menjadi satu. Kami sebut: "bas sistem," tetapi kami maksudkan bas pemproses; kami katakan: "bas pemproses," tetapi kami maksudkan bas sistem. Frasa: "induk induk berjalan pada 100 MHz" bermakna bas sistem berjalan pada kelajuan jam 100 MHz. Kapasiti FSB adalah sama dengan kapasiti CPU. Jika pemproses 64-bit digunakan dan frekuensi jam bas sistem ialah 100 MHz, maka kelajuan pemindahan data akan bersamaan dengan 800 MB/s (yang ditunjukkan dalam pengiraan di bawah).

Terdapat tiga petunjuk utama prestasi tayar. Ini adalah kekerapan jam, kedalaman bit dan kadar pemindahan data.

Kekerapan jam. Lebih tinggi frekuensi jam bas sistem, lebih cepat maklumat akan dipindahkan antara peranti dan, akibatnya, prestasi keseluruhan komputer akan meningkat, iaitu kelajuan pemindahan data akan meningkat dan, akibatnya, kelajuan komputer.

Kekerapan jam, berhubung dengan komputer peribadi, diukur dalam MHz, di mana hertz ialah satu getaran sesaat, masing-masing, 1 MHz ialah sejuta getaran sesaat. Secara teorinya, jika bas sistem komputer beroperasi pada frekuensi 100 MHz, maka ia boleh melakukan sehingga 100,000,000 operasi sesaat. Ia tidak perlu bagi setiap komponen sistem untuk melakukan sesuatu dengan setiap kitaran jam. Terdapat apa yang dipanggil jam kosong (kitaran menunggu), apabila peranti sedang dalam proses menunggu respons daripada beberapa peranti lain. Komputer peribadi kelas Pentium I dilengkapi dengan papan induk yang menyokong frekuensi bas sistem 33 MHz, Pentium II - 66 MHz, Pentium III - 133 MHz. Papan induk moden menyokong bas sistem pada frekuensi 400, 533, 800, 1066 dan juga 1600 MHz.

Kedalaman bit. Bas ini terdiri daripada beberapa saluran untuk menghantar isyarat elektrik. Jika bas adalah tiga puluh dua bit, ini bermakna ia mampu menghantar isyarat elektrik melalui tiga puluh dua saluran secara serentak. Bas dengan mana-mana lebar yang diisytiharkan (8, 16, 32, 64) sebenarnya mempunyai, O Lebih banyak saluran. Iaitu, jika kita mengambil bas tiga puluh dua bit yang sama, maka 32 saluran diperuntukkan untuk menghantar data sebenar, dan saluran tambahan direka untuk menghantar maklumat tertentu, seperti isyarat kawalan.

Kadar pemindahan data. Nama parameter ini bercakap untuk dirinya sendiri. Ia dikira dengan formula

kelajuan jam * kedalaman bit = kadar pemindahan data.

Mari kita hitung kadar pemindahan data untuk bas sistem 64-bit yang beroperasi pada frekuensi jam 100 MHz.

100 * 64 = 6400 Mbps;

6400 / 8 = 800 MB/saat.

Tetapi nombor yang terhasil adalah tidak nyata. Dalam kehidupan, tayar dipengaruhi oleh pelbagai faktor: kekonduksian bahan yang tidak berkesan, gangguan, kecacatan reka bentuk dan pemasangan, dan banyak lagi. Menurut beberapa laporan, perbezaan antara kelajuan pemindahan data teori dan yang praktikal boleh sehingga 25%.

Sebagai tambahan kepada bas sistem, papan induk juga mempunyai bas input/output, yang berbeza antara satu sama lain dalam seni bina. Mereka dipanggil tempatan.

Pada komputer peribadi generasi yang berbeza Piawaian bas ISA, EISA, VESA, VLB dan PCI telah digunakan. ISA, EISA, VESA dan VLB kini sudah lapuk dan tidak tersedia pada papan induk moden. Hari ini semua papan induk adalah berdasarkan bas PCI.

Semua piawaian berbeza dalam bilangan dan penggunaan isyarat, dan dalam protokol untuk penyelenggaraannya.

ISA (Industrial Standard Architecture). Bas ISA 8-bit pertama muncul pada tahun 1981, dan pada tahun 1984 versi 16-bitnya muncul. Bas ISA pertama sebenarnya adalah satu-satunya jenis, tetapi kemudian berbeza dalam kelajuan jam 8 MHz dan 16 MHz. Perlu diingatkan bahawa bas ISA adalah satu-satunya bas pada papan induk selama hampir 10 tahun dan masih terdapat pada sebahagian daripadanya. Sehingga 1987, IBM enggan menerbitkan penerangan lengkap ISA; banyak pengeluar perkakasan memutuskan untuk membangunkan bas mereka sendiri. Ini adalah bagaimana ISA 32-bit muncul, yang tidak digunakan, tetapi sebenarnya telah menentukan kemunculan generasi bas MCA dan EISA yang akan datang. Pada tahun 1985 syarikat Intel membangunkan pemproses 32-bit 80386, yang dikeluarkan pada akhir tahun 1986. Terdapat keperluan mendesak untuk bas I/O 32-bit. Daripada terus membangunkan ISA, IBM mencipta bas MCA (Micro Channel Architecture) baharu, yang lebih baik daripada pendahulunya dalam setiap cara. Tetapi piawaian ini tidak bertahan lama, dan tidak lama kemudian Compaq berkembang tayar baru EISA.

EISA (Seni Bina Standard Industri Lanjutan). Perbezaan utamanya ialah teknologi 32-bit, yang membawa kepada peningkatan dalam kelajuan pertukaran data. Pada masa yang sama, keserasian dengan papan yang direka untuk berfungsi dengan ISA dikekalkan. Kelajuan pemindahan data sudah 33 MB/saat. Tetapi frekuensi jam dalaman masih rendah - 8.33 MHz. Dengan peningkatan dalam frekuensi jam dan kedalaman bit pemproses, masalah mendesak timbul dalam meningkatkan kelajuan pemindahan data pada bas. Pada tahun 1992, satu lagi versi lanjutan ISA muncul - VLB (VESA Local Bus) - Persatuan Standard Elektronik Video. VLB ialah bas tempatan yang tidak berubah, tetapi menambah piawaian sedia ada. Ringkasnya, beberapa slot tempatan berkelajuan tinggi baharu telah ditambah pada bas utama. Populariti tayar VLB bertahan sehingga 1994. Kelajuan pemindahan data VLB ialah 128 – 132 MB/saat, dan kedalaman bit ialah 32. Kekerapan jam mencapai 50 MHz, tetapi sebenarnya tidak melebihi 33 MHz disebabkan oleh had frekuensi slot itu sendiri. Fungsi utama yang dimaksudkan dengan bas baharu ialah pertukaran data dengan penyesuai video. Tetapi tayar baru itu mempunyai beberapa kelemahan yang tidak membenarkan ia wujud lama di pasaran.

Pada tahun 1991, pembangunan bermula pada tempatan baru bas PCI. PCI (bas Interconnect Komponen Periferal) – bas untuk menyambungkan komponen persisian. Dan pada bulan Jun 1992 yang ini muncul standard baru– PCI (2.0), yang dibangunkan oleh Intel bersama-sama dengan syarikat lain Compaq, HP, dll. Ini adalah sejenis revolusi. Pelbagai kad pengembangan menggunakan bas PCI adalah hebat. Kelajuan jam bas PCI ialah 33 MHz dan 66 MHz. Kedalaman bit – 32 atau 64. Kelajuan pemindahan data – 132 MB/saat atau 264 MB/saat. Bas PCI menyediakan konfigurasi sendiri peralatan persisian (tambahan) - sokongan untuk standard Palam dan Main, menghapuskan konfigurasi manual parameter perkakasan peralatan persisian apabila ia berubah atau meningkat. Sistem pengendalian yang menyokong standard ini secara automatik mengkonfigurasi peralatan yang disambungkan melalui bas PCI tanpa campur tangan pengguna.

Peningkatan berterusan kad video membawa kepada fakta bahawa parameter fizikal bas PCI menjadi tidak mencukupi, yang membawa kepada kemunculan AGP pada tahun 1996. Sehingga tahun 1997, subsistem grafik meletakkan beban berat pada bas PCI. Pengeluaran Accelerated Graphics Port (AGP) dengan cipset Intel 440LX menyediakan dua tujuan: untuk meningkatkan prestasi grafik dan untuk mengalih keluar data grafik daripada bas PCI. Kerana ia maklumat grafik mula dihantar melalui "bas" lain, bas PCI yang terlebih muatan dapat dibebaskan untuk berfungsi dengan peranti lain.

Pada motherboard, port ini wujud dalam satu bentuk. Tidak secara fizikal mahupun logik ia bergantung kepada PCI. Piawaian AGP 1.0 pertama muncul pada tahun 1997 terima kasih kepada jurutera Intel. Spesifikasi ini sepadan dengan frekuensi jam 66 MHz. Versi seterusnya, AGP 2.0, dilahirkan pada tahun 1998 dan kelajuan pemindahan data ialah 533 MB/s (2x) dan 1066 MB/sec (4x). Versi terkini AGP ialah AGPx8 (2004–2005). Mod AGP (asas) utama ialah 1x. Dalam mod ini, pemindahan data tunggal berlaku setiap kitaran. Dalam mod 2x, penghantaran data berlaku dua kali setiap kitaran, dalam mod 4x, penghantaran data berlaku empat kali dalam setiap kitaran, dan seterusnya. Jalur lebar AGP 1.0 ialah 32 bit. Pencapaian hebat AGP ialah spesifikasi ini membolehkan anda mengakses dengan cepat memori capaian rawak.

Walau bagaimanapun, AGP hanyalah langkah pertama dalam mengurangkan beban pada bas PCI. Tayar PCI Express, yang dahulunya dikenali sebagai bas input/output generasi ketiga (I/O Generasi ke-3, 3GIO), bertujuan untuk menggantikan bas PCI dan mengambil tugas menyambung komponen dalam komputer untuk sepuluh tahun akan datang.

Bagi kos pelaksanaan pula, bas baharu itu direka untuk memenuhi tahap PCI malah lebih rendah daripadanya. Bas bersiri Memerlukan lebih sedikit kesan pada PCB, menjadikan reka bentuk papan lebih ringan dan lebih cekap, kerana ruang kosong boleh digunakan untuk komponen lain.

Bas menyokong keserasian PCI dihidupkan peringkat program, iaitu sedia ada OS akan dimuatkan tanpa sebarang perubahan. Selain itu, konfigurasi dan pemacu peranti PCI Express akan serasi dengan pilihan PCI sedia ada.

Salah satu ciri PCI Express yang paling mengagumkan ialah keupayaannya untuk menskalakan kelajuan menggunakan berbilang talian penghantaran. Lapisan fizikal menyokong lebar bas bagi garisan X1, X2, X4, X8, X12, X16 dan X32. Penghantaran melalui berbilang talian adalah telus kepada lapisan lain.

Memandangkan PCI Express menyediakan kelajuan pemindahan 200 MB/s walaupun pada lebar X1, bas ini sangat penyelesaian yang berkesan dari segi kos/bilangan kenalan. Bas PCI Express x16 membolehkan anda mencapai daya pemprosesan 4 GB/s dalam setiap arah (jumlah daya pengeluaran 8 GB/s) untuk grafik, lebih daripada dua kali daya pemprosesan AGP 8X.

Dalam erti kata lain, spesifikasi menerangkan beberapa jenis sambungan dan penyambung: PCI Express 1x, 4x, 8x, 16x. Yang pertama terdiri daripada satu yang dipanggil Lane. Yang terakhir adalah daripada enam belas. Oleh itu, daya pemprosesan yang pertama ialah 500 MB/s dalam kedua-dua arah, dan yang kedua ialah 8 GB/s (4 GB/s dalam setiap arah). Dalam kes ini, kesemua 20 kumpulan Lorong yang tersedia boleh diagihkan secara rawak antara penyambung 1x, 4x, 8x dan 16x. Slot ini serasi dari bawah ke atas, iaitu, kad PCI Express 1x boleh dimasukkan ke dalam slot PCI Express 4x, 8x atau 16x. Tetapi tidak sebaliknya. Ia kekal untuk menambah bahawa PC desktop terutamanya menggunakan bas 1x dan 16x. Anda juga harus memberi perhatian kepada pengurangan saiz PCI Express berbanding hanya PCI. hidup peringkat awal PCI Express direka untuk menyambung kad video, yang agak mahal ($400 atau lebih). Pada masa ini, kad video harga rendah dan pertengahan untuk bas PCI Express telah tersedia. Dan pengeluar komponen komputer lain mula aktif membangunkan peranti baharu untuk bas ini. Dan seperti yang ditunjukkan dalam ramalan, selama sekurang-kurangnya 10 tahun bas PCI Express akan menjadi bas utama untuk sambungan peranti dalaman PC akan memerah keluar bas PCI secara beransur-ansur.

Chipset

Seperti yang telah dapat dilihat daripada contoh sistem dan bas tempatan, papan induk adalah peranti yang agak kompleks dan termasuk komponen penting seterusnya - chipset. Semua ciri utama papan induk, dan oleh itu sistem komputer yang dibina berdasarkannya, secara langsung bergantung pada chipset.

Chipset adalah asas bagi mana-mana papan induk. Malah, kefungsian papan induk dan prestasinya adalah 90% ditentukan oleh chipset, yang menentukan jenis pemproses yang disokong, jenis memori, serta fungsi untuk menyambungkan peranti persisian.

Set cip ialah satu set cip logik sistem (disingkatkan sebagai NMC atau MSL). Umum mengetahui bahawa komputer peribadi terdiri daripada beberapa peranti yang entah bagaimana disambungkan ke papan induk dan terlibat dalam menerima, memproses dan menghantar sebarang maklumat. Chipset bertanggungjawab untuk organisasi logik semua kerja ini. Dalam generasi pertama PC, apabila NMS belum wujud, papan induk membawa sehingga seratus litar mikro yang bertanggungjawab untuk organisasi logik pengendalian peranti individu, yang sangat menyusahkan. Berikut ialah beberapa daripadanya: pengawal sampukan, pengawal capaian terus, pengawal papan kekunci, jam, pemasa sistem, pengawal bas, dan sebagainya dan sebagainya. Keadaan ini wujud sehingga tahun 1986, apabila Chip and Technologies mencadangkan penyelesaian yang benar-benar revolusioner. Cip itu dipanggil 82C206 dan menjadi bahagian utama set cip logik sistem. Dia melakukan fungsi berikut:

Pengawal bas;

Penjana jam;

Pemasa sistem;

Pengawal gangguan;

Pengawal Capaian Memori Langsung;

Dengan kemunculan pemproses i80486, cip individu mula digabungkan menjadi satu atau dua cip besar, yang dipanggil chipset. Diterjemah secara literal, chipset bermaksud "set cip." Set cip, juga dipanggil set logik sistem, ialah satu atau paling kerap dua litar mikro (cip) yang direka untuk mengatur interaksi antara pemproses, memori, port I/O dan komponen komputer lain.

Dengan kemunculan bas PCI, cip set cip individu mula dipanggil jambatan - ini adalah bagaimana istilah yang ditetapkan muncul: Jambatan Utara dan Jambatan Selatan cipset, dengan jambatan utara menyambung terus ke pemproses, dan jambatan selatan ke utara. Dalam sesetengah kes, pengeluar menggabungkan jambatan utara dan selatan menjadi satu cip, dan penyelesaian ini dipanggil penyelesaian cip tunggal, dan jika terdapat dua cip, maka ia adalah litar dwi-jambatan.

Northbridge chipset secara tradisinya termasuk pengawal RAM (dengan pengecualian chipset untuk pemproses dengan seni bina AMD64), pengawal bas grafik (AGP atau PCI Express x16), antara muka untuk interaksi dengan southbridge, dan antara muka untuk interaksi dengan pemproses. Dalam sesetengah kes, jambatan utara chipset mungkin mengandungi lorong PCI Express x1 tambahan untuk mengatur interaksi dengan kad pengembangan yang mempunyai antara muka yang sesuai.

Jambatan selatan chipset bertanggungjawab untuk mengatur interaksi dengan peranti I/O. Jambatan Selatan mengandungi pengawal cakera keras (SATA dan/atau PATA), pengawal USB, pengawal rangkaian, bas PCI dan pengawal bas PCI-Express, pengawal sampukan dan pengawal DMA. Juga biasanya dibina ke dalam jambatan selatan pengawal bunyi, dan dalam kes ini anda masih memerlukan cip codec di luar cipset. Di samping itu, jambatan selatan bersambung kepada dua cip yang lebih penting pada papan induk: cip memori BIOS ROM dan cip Super I/O, yang bertanggungjawab untuk siri dan port selari dan untuk pemacu liut.

Bas khusus khas digunakan untuk menyambungkan jambatan utara dan selatan antara satu sama lain, dan pengeluar yang berbeza menggunakan bas yang berbeza (dengan lebar jalur yang berbeza) untuk ini:

Intel-DMI (Antara Muka Media Langsung),

VIA Technologies (pengeluar utama untuk pemproses AMD)-V-Link;

· SiS (Silicon Integrated System Corporation) - MuTIOL;

· ATI-HyperTransport, PCI Express;

· NVIDIA-HyperTransport.

Sebagai peraturan, nama chipset bertepatan dengan nama jambatan utara, walaupun lebih tepat untuk menunjukkan gabungan jambatan utara dan selatan, kerana dalam banyak kes jambatan utara yang sama bagi chipset boleh digabungkan dengan yang berbeza. versi jambatan selatan.

Pilihan chipset hari ini sangat besar. Dan jika pemproses dihasilkan oleh hanya dua syarikat - Intel dan AMD - maka set cip dihasilkan oleh Intel, VIA, SiS, NVIDIA, ATI, dan ULi.

Mari lihat beberapa ciri chipset moden syarikat Intel. Hari ini syarikat Intel menghasilkan rangkaian cip yang sangat pelbagai untuk Intel Pentium D, Intel Pentium 4 dan Intel Celeron D. Pada tahun 2004–2005 keluarga Intel 915, Intel 925 telah digunakan, pada tahun 2006 - Intel 945. Bersama-sama dengan yang baharu Pemproses Intel Pentium Extreme Edition 8xx dan Intel Pentium D Intel memperkenalkan dan chipset baru Intel 955X Express (nama kod Glenwood). Semua set cip bertanda direka untuk pakej mikropemproses LGA775.

Chipset Intel 955X Express kini merupakan model yang lebih lama dan kesinambungan logik bagi set cip Siri Intel 945, Intel 925X Express. Ia boleh menyokong pemproses Intel Pentium Extreme Edition 8xx dwi-teras dengan 800 MHz FSB atau pemproses teras tunggal Intel Pentium 4 Extreme Edition dengan frekuensi FSB 1066 MHz dan pemproses biasa Intel Pentium 4. Pemproses Intel Pentium D dilengkapi dengan cipset Intel 945X Express. Sekarang mari kita senaraikan ciri utama set sistem Logik Intel 955X Ekspres (Gamb. 10) berbanding siri sebelumnya.

Pengawal memori cipset ini menyokong memori DDR2-667 mod dua saluran, dan bas memori mempunyai lebar jalur 8.5 GB/s. Secara keseluruhan, sehingga 8 GB memori disokong, dan sokongan untuk memori ECC dilaksanakan. Di samping itu, pengawal memori melaksanakan teknologi Pengoptimuman Memori Prestasi.

Untuk keserasian dengan pemproses Intel Pentium 4 Extreme Edition, frekuensi FSB boleh sama ada 800 atau 1066 MHz. Satu ciri jambatan utara bagi cipset Intel 955X Express juga menyokong dua bas grafik dengan jambatan luaran yang menyediakan dua slot PCI Express x16 fizikal. Jambatan selatan cipset ICH7 ialah versi baharu pengawal I/O ICH6 yang sudah terkenal. Antara ciri fungsi- sokongan untuk pengawal SATA RAID empat saluran, format audio Intel lapan saluran Definisi tinggi Audio, bas PCI dan enam slot bas PCI Express x1.

Chipset dibangunkan untuk pemproses generasi tertentu dan model pemproses tertentu. Sebagai contoh, syarikat VIA Technologies, NVIDIA, SiS sebahagian besarnya membangunkan chipset untuk pemproses AMD. Dan Intel, sudah tentu, berfungsi untuk dirinya sendiri barisan Pentium 4. Ciri-ciri utama set cip Intel ditunjukkan dalam jadual. 5. Seperti yang anda boleh lihat, semakin lama julat model, semakin lama peluang yang hebat prestasi dan kefungsian dibina ke dalamnya. Sokongan untuk bas berkelajuan tinggi (FSB 800/1066 MHz), soket pemproses moden (LGA 775), memori pantas dan berkapasiti besar (DDR2), peningkatan bilangan port USB, antara muka cakera keras berkelajuan tinggi (SATA II) dan lain-lain .

nasi. 10. Skim struktur Chipset Intel 955X Express

BIOS (Sistem Input/Output Asas - sistem asas input-output) dibina ke dalam komputer pada cip perisian, yang tersedia untuknya pada peringkat pertama tanpa mengakses cakera. Ia adalah satu set program untuk menguji dan menyelenggara perkakasan komputer, khususnya yang diperlukan untuk mengurus papan kekunci, kad video, cakera, port dan apa yang dipanggil but "sejuk") dan menetapkan semula ("but" panas) papan sistem, menguji papan itu sendiri dan unit utama komputer - penyesuai video , papan kekunci, pengawal cakera dan port I/O, mengkonfigurasi set cip dan memindahkan kawalan ke pemuat but sistem pengendalian. Contoh cip BIOS ditunjukkan dalam Rajah. sebelas.

nasi. 11. Cip BIOS syarikat Aliran Mega Amerika Inc (AMI).

Jadual 5

Ciri utama set cip untuk mikropemproses Intel

Pada asasnya, BIOS ialah satu set pemacu (pemandu ialah program kawalan peranti) yang memastikan sistem beroperasi apabila komputer dimulakan atau but dalam mod selamat. Apabila anda menghidupkan kuasa komputer walaupun sebelum memuatkan sistem pengendalian, anda boleh mengawalnya dari papan kekunci dan melihat semua tindakan pada monitor. Di samping itu, jika but berlaku dalam mod selamat, maka pemacu sistem pengendalian akan ditinggalkan dan hanya pemacu BIOS kekal beroperasi.

Apabila bekerja di bawah bilik bedah sistem DOS dan Windows 9x BIOS juga mengawal peranti utama, iaitu, ia bertindak sebagai perantara antara sistem pengendalian dan perkakasan komputer. Apabila bekerja di bawah Windows NT/2000/XP, jenis UNIX, OS/2 dan sistem pengendalian alternatif lain, BIOS secara praktikalnya tidak digunakan, hanya melakukan pemeriksaan dan konfigurasi awal.

BIOS terdiri daripada bahagian berikut:

1. POST (Power On Self Test) - program yang bertanggungjawab untuk menguji perkakasan komputer apabila kuasa dihidupkan.

2. Persediaan Sistem - program persediaan sistem.

3. Satu set program untuk mengawal operasi peralatan PC.

BIOS, secara amnya, adalah unik untuk setiap model papan induk komputer, iaitu, ia dibangunkan dengan mengambil kira ciri pengendalian gabungan peralatan yang tipikal untuk model tertentu ini.

BIOS untuk papan induk moden paling kerap dibangunkan oleh salah satu syarikat yang pakar dalam hal ini - Anugerah Perisian (yang memperoleh Teknologi Phoenix, salah satu pengeluar BIOS yang paling terkenal pada masa lalu), American Megatrends Inc. ( AMI), Penyelidikan Mikroid. Pada masa ini paling popular Anugerah BIOS. Sesetengah pengeluar papan induk - Intel, IBM atau Acer - membangunkan BIOS untuk papan mereka sendiri. Mereka sama ada meluaskan julat tetapan dengan ketara atau (seperti dalam kes Intel), sebaliknya, mengehadkan bilangan tetapan kepada hanya minimum yang diperlukan.

Pada asalnya, BIOS terletak dalam cip ROM (memori baca sahaja) yang terletak pada papan induk komputer. Teknologi ini membolehkan BIOS sentiasa tersedia, walaupun kerosakan, contohnya, pada sistem cakera. Ia juga membenarkan komputer untuk boot dari media lain dengan sendirinya. Oleh kerana RAM diakses lebih cepat daripada ROM, pengeluar komputer telah mereka bentuk sistem supaya apabila komputer dihidupkan, BIOS disalin dari ROM ke RAM. Kawasan ingatan yang terlibat dipanggil ingatan bayangan.

Dalam semua papan moden BIOS disimpan dalam ROM yang boleh diprogram semula secara elektrik (Flash ROM), yang membolehkan BIOS dipancarkan menggunakan papan itu sendiri menggunakan program khas. Ini membolehkan anda membetulkan ralat kilang dalam BIOS, menukar lalai kilang, membuat perubahan lain, mengemas kini BIOS untuk papan induk atau komponen komputer baharu.

Walau bagaimanapun, sebagai tambahan kepada kelebihan yang jelas, teknologi ini juga mempunyai kelemahan. Sebagai contoh, pada masa ini terdapat sekumpulan virus yang, mengambil kesempatan daripada keupayaan untuk menukar kandungan BIOS, memadam atau menukarnya dan dengan itu menjadikan komputer tidak boleh beroperasi. Disebabkan BIOS yang salah atau hilang, komputer enggan boot. Keadaan ini hanya boleh diperbetulkan oleh Pusat servis, di mana dalam peranti khas - pengaturcara - versi BIOS asal akan ditulis pada cip Flash ROM. Sebagai contoh, virus terkenal Chernobyl, yang berlaku pada 26 April 1999, memusnahkan berjuta-juta BIOS di seluruh dunia. Selepas wabak ini, beberapa pengeluar mula membekalkan motherboard mereka dengan dua salinan BIOS. Jika salinan utama rosak, kandungan cip sandaran dimuatkan. Walau bagaimanapun, papan sedemikian agak jarang berlaku.

BIOS menyimpan tetapannya dalam RAM CMOS yang dipanggil. CMOS RAM dipanggil sedemikian kerana ia berdasarkan struktur CMOS (CMOS - Complementary Metal Oxide Semiconductor), yang dicirikan oleh penggunaan kuasa yang rendah. Memori CMOS tidak meruap hanya kerana ia sentiasa dikuasakan oleh bateri yang terletak pada papan induk. Semasa komputer dihidupkan, CMOS RAM dikuasakan oleh bekalan kuasa komputer. Penggunaan kuasa RAM CMOS adalah sangat rendah sehinggakan walaupun komputer dimatikan dan bateri hilang kandungannya boleh disimpan lebih daripada sehari sahaja disebabkan oleh baki cas pada kapasitor bekalan kuasa.

CMOS RAM menyimpan maklumat tentang bacaan jam semasa, masa penggera, konfigurasi komputer: jumlah memori, jenis pemacu, dll. Jika cip RAM CMOS rosak (atau bateri atau bateri lemah), BIOS mempunyai keupayaan untuk menggunakan tetapan lalai.

Prinsip umum, yang harus dipatuhi: jika komputer berfungsi dengan stabil dan tiada kekurangan dalam operasinya yang berkaitan dengan BIOS telah dikenal pasti, maka anda tidak seharusnya mengemas kini BIOS.

Walau bagaimanapun, terdapat situasi apabila mengemas kini BIOS adalah perlu. Biasanya ini adalah keluaran pemproses baharu, sokongan yang tidak disertakan dalam versi sebelumnya. Sebelum memasang versi baharu, anda perlu pergi ke tapak web sokongan teknikal pengeluar motherboard, baca spesifikasi yang baru versi BIOS dan, jika perlu, muat turunnya, pastikan versi ini membetulkan betul-betul kelemahan yang dikenal pasti dalam komputer anda.

Apabila anda menghidupkan komputer, kuasa dibekalkan kepada pemproses dan ia "bangun". Arahan pertama yang dibaca oleh pemproses adalah arahan daripada cip BIOS (cip motherboard menguruskan perkara ini). Yang pertama dijalankan ialah POST, program ujian kendiri. POST melakukan langkah berikut:

· memulakan sumber sistem dan daftar cipset, sistem pengurusan kuasa;

· menentukan jumlah memori akses rawak (RAM) dan mengujinya;

· memulakan penyesuai video;

· menghidupkan papan kekunci;

· menguji port bersiri dan selari;

· memulakan pemacu cakera dan pengawal cakera keras;

· memaparkan ringkasan maklumat sistem.

Semua tindakan ini dipaparkan secara ringkas pada skrin monitor (hitam dan putih) dan boleh dipantau dan juga dianalisis dengan menekan kekunci "Jeda".

Semasa ia berjalan, BIOS membandingkan data konfigurasi sistem semasa dengan maklumat yang disimpan dalam CMOS dan mengemas kininya jika perlu. Jika kegagalan berlaku semasa sebarang langkah, BIOS memaklumkan tentang perkara ini dengan mesej pada skrin monitor, dan jika ini tidak mungkin (contohnya, penyesuai video belum dimulakan), ia memaparkan isyarat bunyi melalui pembesar suara sistem. Bilangan bip sepadan dengan kod ralat, yang boleh didapati dalam dokumentasi. Sesetengah papan induk dilengkapi dengan penunjuk kristal cecair yang memaparkan peringkat ujian POST dan kod ralat yang telah berlaku.

Selepas semua tugas POST selesai, BIOS mula mencari program pemuat but. Versi moden BIOS membolehkan anda but sistem pengendalian bukan sahaja dari pemacu liut dan cakera keras, tetapi juga daripada pemacu CD-ROM, peranti ZIP atau pemacu kilat. Program pemuat but biasanya terletak di sektor pertama cakera (pemacu keras) di mana sistem pengendalian terletak. Susunan cakera dicari semasa mencari pemuat but ditetapkan dalam tetapan BIOS. Jika pemuat but ditemui, ia diletakkan dalam memori dan kawalan dipindahkan kepadanya. Selepas itu, ia mencari dan meletakkan dalam memori pemuat sistem pengendalian sebenar, yang memuatkan, memulakan dan mengkonfigurasi sistem pengendalian dan pemacu peranti. Dan akhirnya, apabila sistem pengendalian dimuatkan, semua kawalan dipindahkan ke OS Windows, dan kemudian program lain dilancarkan, terutamanya dari folder Startup.

Seperti yang dinyatakan sebelum ini, dalam sistem yang menjalankan DOS atau Windows 9x, BIOS mengambil peranan mengurus perkakasan PC dan berfungsi sebagai perantara antara sistem pengendalian dan perkakasan.

BIOS melaksanakan fungsinya melalui sistem gangguan perisian. Gangguan perisian menyebabkan mikropemproses menjeda tugas semasa dan mula melaksanakan rutin gangguan.

Masalah BIOS ialah itu bilangan terhad subrutin tidak dapat menampung semua keperluan perisian dan semua ciri pengendalian peralatan secara optimum. Oleh itu, menggunakan rutin BIOS bukanlah perkara yang baik. Khususnya, rutin ini melaksanakan beberapa fungsi komputer dengan sangat perlahan. Kepada orang lain titik negatif ialah BIOS tidak membenarkan anda menggunakan sepenuhnya keupayaan perkakasan sedia ada, contohnya, keupayaannya yang telah dilaksanakan selepas BIOS ditulis. Oleh itu, semua sistem pengendalian moden, yang mempunyai sistem yang dibangunkan untuk mengesan, mengkonfigurasi dan bekerja dengan perkakasan komputer melalui pemacu, tidak menggunakan perkhidmatan BIOS.

Pada masa hadapan, beberapa pengeluar papan induk berhasrat untuk meninggalkannya menggunakan BIOS. Sebagai contoh, Intel sedang membangunkan beberapa teknologi yang akan mengagihkan semula fungsi BIOS antara set cip dan sambungan sistem pengendalian dan menyingkirkan bahagian PC tertua yang masih hidup.

Nama penuh BIOS ialah ROM BIOS (Sistem Input/Output Asas Memori Baca Sahaja). Pada peringkat awal pembangunan komputer peribadi, BIOS secara ringkas dipanggil ROM (Read Only Memory). ROM ialah pautan penghubung antara sistem pengendalian dan perkakasan. Jika tiada ROM BIOS, sistem pengendalian akan terikat pada perkakasan (seperti yang berlaku pada hampir semua model mikrokomputer) dan akan bergantung sepenuhnya kepada mereka. Oleh kerana sistem pengendalian mempunyai antara muka tunggal untuk bekerja dengan pelbagai peralatan, masalah dengan ketidakserasian antara perkakasan dan perisian, sebagai peraturan, tidak berlaku, kerana BIOS berada di antara mereka. Mari kita ingat bahawa dalam dunia komputer, mengikut istilah yang diterima, perkakasan adalah bahagian perkakasan komputer, dan perisian adalah perisian. Semua ini mungkin kelihatan seperti ini (Gamb. 12):

nasi. 12. Peranan BIOS dalam mewujudkan kompleks perkakasan dan perisian yang bersatu

Setiap papan induk dilengkapi dengan cip BIOS, yang mana terdapat empat jenis:

1. ROM (Memori Baca Sahaja) atau ROM;

2. PROM (ROM Boleh Diprogram) atau PROM (ROM Boleh Diprogram);

3. EPROM (PROM Boleh Dipadam) atau EPROM (PROM Boleh Dipadam);

4. EEPROM (Electrically EPROM) atau EEPROM (Electronic - Erasable EPROM), nama kedua - ROM kilat.

ROM. ROM pertama ialah matriks di mana kod program telah dibakar. Matriks adalah kristal silikon. Ia tidak mungkin untuk menulis ganti data. Teknologi ini tidak bertahan lama.

PROM. Pada akhir tahun 70-an syarikat itu Alat Texas membangunkan ROM boleh atur cara pertama. PROM pertama mempunyai kapasiti sehingga 2 MB. Menulis ke cip PROM boleh dilakukan sekali. Tetapi tidak seperti ROM, PROM boleh diprogramkan di rumah. Apa yang anda perlu lakukan ialah membeli IC baharu dan mempunyai peranti pengaturcaraan di rumah yang disambungkan ke komputer anda. Cip PROM mempunyai mereka sendiri nombor pengenalan yang membolehkan anda menentukan jenis PROM dan volum dalam KB.

EPROM Litar mikro baharu mempunyai tingkap kuarza, yang agak mahal. Melalui tingkap, di bawah pengaruh sinar ultraviolet, tindak balas kimia berlaku yang memulihkan sel. Untuk memadam maklumat yang direkodkan, ia digunakan peranti khas. Dari segi parameter fizikal dan fungsian, cip EPROM tidak begitu berbeza daripada PROM.

EEPROM Kelebihan utama cip ini ialah pengaturcaraan semula tidak memerlukan mengeluarkannya daripada papan induk dan tidak memerlukan sebarang perkakasan tambahan. Sejak tahun 1994, hampir semua papan induk telah dilengkapi dengan flash ROM, dan masa ini Anda tidak akan menemui BIOS lain pada papan induk moden.

Sistem pengkomputeran moden dicirikan oleh:

□ pertumbuhan pesat kelajuan mikropemproses dan beberapa peranti luaran (contohnya, untuk memaparkan digital video skrin penuh dengan kualiti tinggi, lebar jalur 22 MB/s diperlukan);

□ kemunculan program yang memerlukan sejumlah besar operasi antara muka (contohnya, program pemprosesan grafik dalam Windows, multimedia).

Di bawah keadaan ini, daya tampung bas pengembangan yang melayani beberapa peranti secara serentak tidak mencukupi untuk kerja yang selesa untuk pengguna, kerana komputer mula "berfikir" untuk masa yang lama. Pembangun antara muka telah mengambil jalan untuk mencipta bas tempatan yang disambungkan terus ke bas MP, beroperasi pada frekuensi jam MP (tetapi tidak pada frekuensi operasi dalamannya) dan menyediakan komunikasi dengan beberapa peranti berkelajuan tinggi di luar MP: utama dan ingatan luaran, sistem video, dsb.

Kini terdapat tiga piawaian bas tempatan universal asas: VLB, PCI dan AGP.

bas VLB(VL-bas, VESA Local Bus) diperkenalkan pada tahun 1992 oleh Persatuan Piawaian Elektronik Video (VESA - tanda dagangan Persatuan Piawaian Elektronik Video) dan atas sebab ini ia sering dipanggil bas VESA. Bas VLB pada asasnya adalah lanjutan bas MP dalaman untuk komunikasi dengan penyesuai video dan, kurang kerap, dengan cakera keras, kad multimedia dan penyesuai rangkaian. Lebar bas data ialah 32 bit, untuk alamat - 30, kelajuan pemindahan data sebenar melalui VLB ialah 80 MB/s, secara teori boleh dicapai - 132 MB/s (dalam versi 2 - 400 MB/s).

Kelemahan bas VLB:

□ hanya menyasarkan MP 80386, 80486 (tidak disesuaikan untuk pemproses kelas Pentium);

□ pergantungan ketat pada kekerapan jam MP (setiap bas VLB direka hanya untuk frekuensi tertentu sehingga 33 MHz);

□ bilangan kecil peranti yang disambungkan - hanya 4 peranti boleh disambungkan ke bas VLB;

□ tiada timbang tara bas - terdapat konflik antara peranti yang disambungkan.

bas PCI(Sambung Sambungan Komponen Periferi, sambungan komponen luaran) adalah antara muka yang paling biasa dan universal untuk menyambungkan pelbagai peranti. Dibangunkan pada tahun 1993 oleh Intel. Bas PCI jauh lebih serba boleh daripada VLB; membenarkan sambungan sehingga 10 peranti; mempunyai penyesuai sendiri, membolehkan ia dikonfigurasikan untuk berfungsi dengan mana-mana MP dari 80486 hingga Pentium moden. Kelajuan jam PCI ialah 33 MHz, lebar bit ialah 32 bit untuk data dan 32 bit untuk alamat, boleh dikembangkan kepada 64 bit, daya pemprosesan teori ialah 132 MB/s, dan dalam versi 64-bit - 264 MB/s. Pengubahsuaian 2.1 bas PCI tempatan beroperasi pada frekuensi jam sehingga 66 MHz dan, pada 64 bit, mempunyai daya pemprosesan sehingga 528 MB/s. Palam dan Main, Penguasaan Bas dan mod konfigurasi auto penyesuai disokong.

Secara struktur, penyambung bas pada papan induk terdiri daripada dua bahagian berturut-turut 64 kenalan (masing-masing dengan kunci sendiri). Menggunakan antara muka ini, kad video, kad bunyi, modem, pengawal SCSI dan peranti lain disambungkan ke papan induk. Biasanya, papan induk mempunyai beberapa slot PCI. Bas PCI, walaupun tempatan, juga melaksanakan banyak fungsi bas pengembangan. Bas pengembangan ISA, EISA, MCA (dan ia serasi dengannya), dengan kehadiran bas PCI, tidak disambungkan terus ke MP (seperti yang berlaku semasa menggunakan bas VLB), tetapi ke bas PCI itu sendiri ( melalui antara muka pengembangan). Terima kasih kepada penyelesaian ini, bas bebas daripada pemproses (tidak seperti VLB) dan boleh berfungsi selari dengan bas pemproses tanpa mengaksesnya untuk permintaan. Walau bagaimanapun, beban bas pemproses dikurangkan dengan ketara. Sebagai contoh, pemproses berfungsi dengan memori sistem atau memori cache, dan pada masa ini melalui rangkaian HDD maklumat ditulis. Konfigurasi sistem bas PCI ditunjukkan dalam Rajah. 5.8.

bas AGP(Pelabuhan Grafik Dipercepatkan - port grafik dipercepatkan) - antara muka untuk menyambung penyesuai video ke batang AGP berasingan yang mempunyai

Bab 5. Mikropemproses dan papan induk

output terus ke memori sistem. Bas berdasarkan standard PCI v2.1 telah dibangunkan. Bas AGP boleh beroperasi pada frekuensi bas sistem sehingga 133 MHz dan menyediakan kelajuan tertinggi pemindahan data grafik. Daya pemprosesan puncaknya dalam mod pendaraban empat kali ganda AGP4x (4 blok data dipindahkan setiap kitaran jam) ialah 1066 MB/s, dan dalam mod pendaraban perlapanan AGP8x ialah 2112 MB/s. Berbanding dengan bas PCI, bas AGP menghapuskan pemultipleksan talian alamat dan data (dalam PCI, untuk mengurangkan kos reka bentuk, alamat dan data dihantar melalui talian yang sama) dan meningkatkan saluran paip operasi baca-tulis, yang menghapuskan pengaruh kelewatan dalam modul memori pada kelajuan melaksanakan operasi ini.

nasi. 5.8. Konfigurasi Sistem PCI

Bas AGP mempunyai dua mod operasi: DMA Dan Laksanakan. Dalam mod DMA, memori utama ialah memori kad video. Objek grafik disimpan dalam memori sistem, tetapi disalin ke memori tempatan kad sebelum digunakan. Pertukaran dijalankan dalam paket berurutan yang besar. Dalam mod Laksanakan, memori sistem dan memori tempatan kad video secara logiknya sama. Objek grafik tidak disalin ke memori tempatan, tetapi dipilih terus daripada sistem satu. Dalam kes ini, anda perlu memilih kepingan yang terletak secara rawak yang agak kecil daripada ingatan. Oleh kerana memori sistem diperuntukkan secara dinamik, dalam blok 4 KB, mod ini Untuk memastikan prestasi yang boleh diterima, mekanisme disediakan yang memetakan alamat berurutan serpihan ke alamat sebenar blok 4 kilobait dalam memori sistem. Prosedur ini dilakukan menggunakan jadual khas (Graphic Address Re-mapping Table atau GART) yang terletak dalam ingatan. Antara muka direka bentuk sebagai penyambung berasingan di mana penyesuai video AGP dipasang.
Dihantar pada ref.rf
Konfigurasi sistem dengan bas AGP ditunjukkan dalam Rajah. 5.9.

Sistem dalam mesin dan antara muka persisian

nasi. 5.9. Konfigurasi sistem dengan bas AGP

Semua yang dinyatakan di atas mengenai tayar diringkaskan dalam jadual. 5.4. Jadual 5.4. Ciri-ciri utama tayar

Bas tempatan - konsep dan jenis. Klasifikasi dan ciri kategori "Bas tempatan" 2017, 2018.

Sistem pengkomputeran moden dicirikan oleh:

pertumbuhan pesat dalam kelajuan mikropemproses dan beberapa peranti luaran (contohnya, untuk memaparkan video skrin penuh digital daripada kualiti tinggi lebar jalur 22 MB/s diperlukan);

kemunculan program yang memerlukan sejumlah besar operasi antara muka (contohnya, program pemprosesan grafik dalam Windows, multimedia).

Di bawah keadaan ini, daya tampung bas pengembangan yang melayani beberapa peranti secara serentak tidak mencukupi untuk pengalaman pengguna yang selesa, kerana komputer mula "berfikir" untuk masa yang lama. Pembangun antara muka telah mengambil jalan untuk mencipta bas tempatan yang disambungkan terus ke bas MP, beroperasi pada frekuensi jam MP (tetapi tidak pada frekuensi operasi dalamannya) dan menyediakan komunikasi dengan beberapa peranti berkelajuan tinggi di luar MP: memori utama dan luaran , sistem video, dll. d.

Pada masa ini terdapat tiga piawaian bas tempatan universal utama: VLB, PCI dan AGP.

TayarVLB(VL-bas, VESA Local Bus) telah diperkenalkan pada tahun 1992 oleh Persatuan Piawaian Elektronik Video (VESA - tanda dagangan Persatuan Piawaian Elektronik Video) dan sering dipanggil bas VESA. Bas VLB pada asasnya adalah lanjutan bas MP dalaman untuk komunikasi dengan penyesuai video dan, kurang kerap, dengan cakera keras, kad multimedia dan penyesuai rangkaian. Lapuk (hanya menyasarkan MP 80386, 80486).

TayarPCI(Sambungan Komponen Periferal, sambungan komponen luaran) - antara muka yang paling biasa dan universal untuk menyambungkan pelbagai peranti. Dibangunkan pada tahun 1993 oleh Intel. Bas PCI jauh lebih serba boleh daripada VLB; membenarkan sambungan sehingga 10 peranti; mempunyai penyesuai sendiri, membolehkan ia dikonfigurasikan untuk berfungsi dengan mana-mana MP dari 80486 hingga Pentium moden. Menggunakan antara muka ini, kad video, kad bunyi, modem, pengawal SCSI dan peranti lain disambungkan ke papan induk.

Bas PCI, walaupun tempatan, juga melaksanakan banyak fungsi bas pengembangan. Bas pengembangan ISA, EISA, MCA (dan ia serasi dengannya), jika terdapat bas PCI, tidak disambungkan terus ke MP, tetapi ke bas PCI itu sendiri (melalui antara muka pengembangan). Terima kasih kepada penyelesaian ini, bas adalah bebas daripada pemproses dan boleh berfungsi selari dengan bas pemproses tanpa mengaksesnya untuk permintaan. Oleh itu, beban bas pemproses dikurangkan dengan ketara. Sebagai contoh, pemproses berfungsi dengan memori sistem atau memori cache, dan pada masa ini maklumat ditulis ke cakera keras melalui rangkaian.

TayarAGP(Port Grafik Dipercepat) - antara muka untuk menyambungkan penyesuai video ke bas AGP yang berasingan, yang mempunyai akses terus ke memori utama.

Ciri-ciri perbandingan tayar

Ciri
Kapasiti digit KShD/KShA, bit
Kekerapan, MHz
Lebar jalur, MB/saat.
Bilangan peranti yang disambungkan, pcs.

SPESIFIKASI

BAS TEMPATAN

KOMPUTER PERIBADI

Kesesakan zaman moden

komputer peribadi -

bas input/output. dua con-

spesifikasi penyeliaan

direka untuk meningkat

daya pengeluaran

bas input/output.

Pertengahan Jun 1992 Intel Corporation dan VESA (Persatuan Piawaian Elektronik Video, San Jose, California) telah mencadangkan draf spesifikasi bas tempatan, menyelesaikan masalah meningkatkan produktiviti komputer peribadi dengan menambah baik subsistem input/output data.

Intel membentangkan spesifikasinya antara muka PCI(Sambung Komponen Periferal), dan persatuan VESA ialah bas tempatan VL-Bus. Kedua-dua Intel dan VESA berharap bahawa penyelesaian teknikal yang mereka tawarkan akan menjadi standard industri.

Spesifikasi tidak serasi antara satu sama lain dan berkemungkinan besar akan bersaing untuk mendapatkan simpati pembangun. Beberapa pemerhati telah menyatakan bahawa industri mungkin akan berulang "perang tayar" yang tercetus beberapa tahun lalu antara tayar EISA dan MCA.

Bas tempatan direka bentuk untuk membenarkan pemproses mengakses terus peranti persisian (seperti kad grafik atau penyesuai rangkaian), memintas timbang tara yang disediakan oleh bas ISA, EISA atau MCA. Secara teorinya, bas tempatan 32-bit boleh menghantar dan menerima data daripada peranti persisian ke kelajuan maksimum CPU 386 atau 486.

Bas PCI telah dibangunkan oleh Intel untuk menyediakan OEM dan pengeluar papan induk dengan cara standard menyambungkan litar tambahan ke papan induk PC untuk memastikan ciri kelajuan sistem maksimum. Sebagai contoh, menggunakan bas tempatan yang terletak pada papan sistem, pengeluar boleh menyambung ke komputer antara muka rangkaian atau penyesuai grafik.

VL-Bus Persatuan VESA direka bentuk untuk memainkan peranan antara muka perkakasan standard yang membolehkan anda memasang penyesuai daripada syarikat bebas terus ke dalam soket motherboard, serta meletakkan komponen tambahan pada motherboard.

PENGHILANGKAN TITIK BOTOL

Apabila kelajuan mikropemproses meningkat, bas I/O menjadi hambatan, memberi kesan negatif terhadap prestasi sistem keseluruhan. Prestasi pada PC desktop moden biasanya dihalang oleh kelajuan pemprosesan yang perlahan imej grafik dan akses kepada pemacu cakera. Daya pemprosesan LAN ditentukan gambarajah rangkaian, protokol pertukaran dan masa akses storan.

Pada masa ini, fungsi I/O dalam PC dilaksanakan menggunakan tayar standard Sambungan ISA, EISA atau MCA. Daya pemprosesan yang cekap bagi mesin ini hanya boleh ditingkatkan dengan bantuan kecerdasan tambahan dan pemproses khusus terbina dalam.

Hari ini, tiada siapa yang akan melepaskan bas pengembangan standard, tetapi agak jelas bahawa anda boleh memperoleh peningkatan prestasi yang ketara dengan menyambung penyesuai grafik, pengawal rangkaian, pemacu cakera dan pengawal antara muka SCSI ke bas tempatan, yang merupakan saluran untuk pertukaran data terus dengan CPU.

Beberapa pengeluar OEM dan PCB telah mengumumkan produk yang mengandungi bas tempatan asli, tetapi pembangunan ke arah ini masih terhad oleh kekurangan antara muka standard. Keadaan ini bagi pengguna bermakna kos yang tinggi bagi sistem sedemikian dan pilihan yang terhad.

VL-BUS

PERSATUAN VESA

Spesifikasi VL-Bus pada asasnya ialah standard antara muka perkakasan. Menurut Ron McCabe, pengerusi jawatankuasa kecil VESA VL-Bus, spesifikasi ini mengawal selia keperluan untuk seni bina dan komponen fizikal antara muka dengan CPU.

Melalui CPU bas tempatan

komputer menerima secara langsung

akses kepada peranti persisian.

40 syarikat mengambil bahagian dalam pembangunan draf spesifikasi VL-Bus. Menurut pegawai VESA, versi terakhir dijangka siap pada tahun 1994. Pada mulanya, bas ini digunakan untuk membina pelayan rangkaian, pemprosesan imej dan sistem multimedia.

VL-Bus mempunyai daya pemprosesan yang tinggi melebihi 130 MB/s. Pakar VESA mengatakan bahawa bergantung pada jenis peranti persisian, peningkatan prestasi yang dijangkakan akan berkisar antara 50 hingga 600%. VL-Bus direka untuk beroperasi pada frekuensi sehingga 66 MHz. Pada frekuensi 33 MHz, ia membolehkan anda melakukan operasi tulis tanpa kitaran menunggu dan dengan satu kitaran tunggu, operasi baca, dan pada frekuensi 66 MHz - operasi tulis dan baca dengan satu kitaran tunggu. Terdapat mod penangkapan bas di mana peranti mengawal sumber sistem tanpa penyertaan CPU.

Pemasangan pengawal cakera Dengan antara muka SCSI dan VL-Bus ke dalam pelayan rangkaian boleh meningkatkan ciri kelajuan rangkaian sebanyak 15% disebabkan oleh peningkatan dalam kadar pertukaran dengan pemacu. Ini berlaku dengan mengurangkan kemungkinan perlanggaran dan percubaan semula penghantaran data. Kelajuan sebenar pemindahan maklumat di talian tidak akan berubah, tetapi pengurangan kebarangkalian menunggu bermakna rangkaian mampu memuatkan lebih sengit dan bertindak balas dengan lebih berkesan kepada peristiwa. Satu daripada elemen utama Apa yang membezakan spesifikasi VL-Bus daripada spesifikasi Intel PCI ialah kehadiran penyambung standard. Reka bentuk penyambung adalah serupa dengan penyambung bas MCI. Sehingga tiga papan boleh disambungkan ke bas melalui penyambung.

Kelemahan VL-Bus ialah kerumitan pelaksanaan litar dan keperluan untuk membangunkan set litar bersepadu baharu. Pengeluar papan induk dan OEM mesti mereka produk baharu untuk bertemu spesifikasi baru. Ini, bagaimanapun, tidak memerlukan reka bentuk semula perisian.

VESA telah berjaya menarik sejumlah besar OEM dan pengeluar persisian. Kit litar bersepadu muncul pada akhir 1992, dan produk untuk pengguna akhir- pada tahun 1993

Kini spesifikasi semakin berkembang - mod pertukaran data 64-bit sedang diperkenalkan dan terdapat penukar IC (untuk komunikasi antara CPU dan peranti persisian), menjadikan VL-Bus serasi dengan bas PCI Intel.

BAS PCI TEMPATAN

SYARIKAT INTEL

Oleh kebetulan Intel mengumumkan spesifikasi bas PCInya juga pada Jun 1992. di Ekspo PC.

Bas Tempatan Intel - Biasa bas dalaman, yang membolehkan OEM memasang komponen terus pada papan induk, memintas bas memori CPU. Spesifikasi memerlukan antara muka antara CPU dan peranti persisian yang disambungkan dijalankan menggunakan litar bersepadu jambatan yang dipanggil.

Penyelesaian ini, menurut Michael Bailey, pengurus pemasaran produk PCI Intel, menyediakan lebar jalur I/O yang diperlukan tanpa memonopoli CPU. Pemproses kemudian boleh berfungsi dengan memori utama pada kelajuan penuh.

Pakar Intel mengatakan bahawa PCI ialah bas 32-bit bermultipleks yang boleh dikembangkan kepada 64 bit. Bas ini mampu beroperasi dalam mod segerak pada frekuensi sehingga 33 MHz. Untuk versi bas 32-bit, daya pemprosesan ialah 132 MB/s.

Apabila bertukar data, CPU mendapat akses terus kepada peranti yang disambungkan ke bas PCI, yang boleh terletak di ruang alamat memori atau dalam ruang peranti I/O. Dalam mod tangkapan bas, induk bas PCI mendapat akses terus ke memori utama. Litar bersepadu jambatan juga boleh menyediakan penimbal pilihan dan fungsi timbang tara bas berpusat.

Spesifikasi PCI Jenis Penyambung PCB secara eksplisit tidak ditakrifkan, tetapi Intel menyatakan bahawa ia mempunyai jenis penyambung tertentu dalam fikiran semasa membangunkan spesifikasi ini. Pada masa hadapan, spesifikasi merancang untuk memasukkan keperluan untuk pengurusan kuasa untuk mesin berkuasa bateri dan pengurusan voltan untuk IC voltan rendah.

SIAPA YANG PERTAMA?

Menurut pemerhati industri, dari sudut teknikal, bas VL-Bus dan PCI berbeza sedikit. Mereka menyediakan kadar pemindahan data yang setanding, kedalaman bit yang sama maklumat yang dihantar, akses memori terus dengan kelewatan 1 atau 0.5 kitaran jam.

Kejayaan sebenar bas akan ditentukan oleh seberapa baik pemacu pertukaran data dibina dan mod akses memori langsung digunakan.

"VL-Bus memimpin," kata John Peddie, penerbit dan editor The PC Graphics Report. Sebabnya mudah: Tayar ini bukan fantasi, ia sudah wujud. Titik jualan utama spesifikasi VESA ialah penyambung untuk bas telah dipilih.

KESUSASTERAAN:

1. Sumber Komputer, Ogos 1994 (Majalah)

2. Majalah PS, N1 1995

3. Dunia PC, N3.5 1994