Tulad ng alam mo na, ang mga expansion slot ay mga connector kung saan naka-install ang mga expansion card na nagpapataas ng mga kakayahan ng iyong computer: video card, audio card at network card.

Kapag nagpasok ka ng expansion card sa isang expansion slot (iyon ay, ikonekta ang video, audio, network card Upang motherboard), ang data ay inililipat sa pagitan RAM at ang board na iyong ipinasok. Ang data na ito ay ipinadala sa pamamagitan ng isang espesyal na electronic highway - isang bus.

Naka-on mga modernong kompyuter Karaniwan ang dalawa sa tatlong gulong ay nagkakahalaga:

PCI (Peripheral Component Interconnect) - hanggang kamakailan ang pinakakaraniwang 32-bit na bus na binuo ng Intel, ay nagbibigay-daan sa iyong kumonekta ng hanggang 10 expansion card sa motherboard (ngunit karaniwan ay nasa system board makakahanap ka ng hindi hihigit sa apat na puwang ng PCI);

AGP (Accelerated Graphic Port) - ay binuo upang mabawasan ang pagkarga sa PCI bus - tanging ang data ng video ang ipinadala sa AGP bus; Isang AGP video card lamang ang maaaring ikonekta sa AGP slot;

PCI Express– bagong henerasyon ng PCI bus.

Sa mga modernong motherboard maaari kang makahanap ng mga konektor (mga puwang) ng dalawang uri: alinman sa AGP at PCI, o PCI at PCI Express. Sa panlabas, napakadaling makilala ang mga konektor na ito - ayon sa kulay:

puting puwang - PCI bus;

brown slot – AGP bus;

itim na slot – PCI Express bus.

Pag-usapan pa natin ang tungkol sa PCI Express, dahil ito ang bus ng hinaharap.

Ito ay nagkakahalaga ng pagbanggit nang hiwalay tungkol sa mga yunit ng pagsukat ng impormasyon. Ang pangunahing yunit ng impormasyon ay isang bit. Ang isang bit ay maaaring maglaman ng isa sa dalawang halaga - alinman sa 0 o 1. Ang walong bit ay bumubuo ng isang byte. Ang bilang ng mga bit na ito ay sapat na upang mag-encode ng isang character gamit ang mga zero at isa. Ibig sabihin, ang isang byte ay naglalaman ng isang simbolo ng impormasyon - isang titik, isang numero, atbp. Ang 1024 bytes ay isang kilobyte (KB), at ang 1024 kilobytes ay 1 megabyte (MB). Ang 1024 megabytes ay 1 gigabyte (GB), at ang 1024 gigabytes ay 1 terabyte (TB). Pakitandaan na ito ay 1024, hindi 1000. Bakit napili ang value na 1024? Dahil ang computer ay gumagamit binary system numero (mayroong dalawang halaga lamang - 0 at 1). 2 hanggang ika-10 kapangyarihan ay 1024.

Hindi palagi, ngunit madalas malaking titik Ang "B" kapag nagpapahiwatig ng yunit ng pagsukat ng impormasyon ay nangangahulugang "byte", at maliit na nangangahulugang "bit". Halimbawa, ang 528 MB ay 528 megabits, kung iko-convert mo ang value na ito sa megabytes (hahatiin lang sa 8), makakakuha ka ng 66 megabytes (66 MB).

Ang unang henerasyon ng PCI Express ay PCI Express 1x. Bandwidth ang bus na ito ay 0.5 Gb/s. Pagkatapos ay inilabas ang mga detalye ng PCI Express 1x, 2x, 4x, 8x, 12x, 16x, 32x. Ang pag-alam sa bandwidth ng bawat detalye ay simple - kailangan mong i-multiply ang "multiplier" (halimbawa, 2x) sa 0.5 Gb/s. Kaya, ang bandwidth ng PCI Express 4x bus ay 2 Gb/s, at 32x ay 16 Gb/s.

Mahirap na makilala ang mga PCI Express bus sa bawat isa. Madaling kalkulahin ang detalye lamang ng PCI Express 1x - ang slot ng bus na ito ay humigit-kumulang dalawang beses na mas maikli kaysa sa slot ng 2x-32x bus. Sa Fig. Ang Figure 9 ay nagpapakita ng tatlong expansion slots: puti ang PCI, black short ay PCI Express 1x, black long ay PCI Express 4x.

kanin. 9. Mga Expansion slot PCI, PCI Express 1x, PCI Express 4x.

Ngunit paano makilala ang iba pang mga puwang? Hindi mo kailangang mag-alala tungkol dito. Ang lahat ng mga PCI Express card ay magkatugma sa bawat isa, ang pangunahing bagay ay ang card ay pisikal na naka-install sa isang expansion slot. Maaaring mayroon kang 32x expansion slot, at ang naka-install na board ay idinisenyo para sa 4x, ngunit maaari mong ligtas na mai-install ito - gagana ito sa 4x nito. Kung ang motherboard ay sumusuporta lamang sa PCI Express 4x, at gusto mong mag-install ng higit pa bagong board PCI Express 16x, pagkatapos ay gagana rin ito, kahit na sa bilis na 4x - dito ang bilis ay "pipiga" ng mga kakayahan ng bus.

Noong Oktubre 2006, ang pangalawang bersyon ng PCI Express ay binuo - PCI Express 2.0. paalam ang gulong ito hindi partikular na laganap, ngunit iniulat na ito ay ganap na katugma sa unang bersyon at sa pangunahing bersyon ay nagbibigay ng throughput na hanggang 5 Gb/s.

Tatalakayin ng artikulong ito ang pinakakaraniwang mga PCI device ngayon. Ano ito at kung kailan hindi mo magagawa nang wala ito ang mga pangunahing tanong ng materyal na ito. Bagaman ang pamantayang ito Ito ay unti-unting nagiging isang bagay ng nakaraan, ngunit ito ay magiging may kaugnayan pa rin sa mahabang panahon. Siya, sa esensya, ay maituturing na ninuno ng karamihan modernong mga interface USB at PCI-Express, na pumalit dito.

Mga katangian ng gulong

Bago natin makuha ang sagot sa tanong na: "Mga PCI device: ano ang mga ito at saan ginagamit ang mga ito?", Isaalang-alang natin ang mga katangian ng bus na ito. Ang pamantayang ito ay nagsimula sa kanyang matagumpay na martsa noong 1991. Ang unang processor na maaaring ganap na gumana kasama nito ay ang 80486. Maya-maya, lumitaw ang mga unang Pentium, na nagpapakita ng potensyal nito nang higit pa. Sa pisikal, ang pagdadaglat na ito ay nagtatago ng isang pangkat ng mga konektor na ibinebenta sa motherboard. Ang isa sa mga microcircuits na naka-install dito ay may pananagutan sa pag-aayos ng kanilang trabaho. Ang mga katangian ng PCI ay ang mga sumusunod:

• Laki ng bit - 32/64 bit.
• Dalas ng pagpapatakbo - 33 o 66 MHz.
• Maximum - 500 MB/s (para sa 64-bit na bersyon ng PCI 2.0).
• Supply boltahe - 3.3 V (para sa 32 bits) o 5 V (para sa 64 bits).

Isa pa mahalagang nuance, na nagtakda ng hinaharap ng pamantayang ito. Ginawa itong "bukas" ng Intel. Iyon ay, ang bawat developer ay maaaring, kung ninanais, bumuo ng anumang expansion board na gagana nang walang problema sa pamantayang ito.

Anong mga aparato ang maaaring mai-install

Maaaring i-install ang iba't ibang device sa slot ng pagpapalawak ng PCI. Kabilang sa mga ito ay:

• Adaptor ng graphics.
• Sound card.
• Tuner.
• Board ng pagpapalawak.
• Network card.

Maaaring ipagpatuloy ang listahang ito nang walang katapusan. Mahalaga, ito ay isang kumpletong analogue modernong gulong USB, ngunit may mas mababang bilis ng paglipat ng data. Kahit na ang driver ng PCI device ay naka-install sa katulad na paraan. Marami sa mga ideya na ipinatupad sa legacy na bus na ito ay higit na binuo sa higit pa modernong mga pamantayan. nagkaroon ng napakalaking impluwensya sa karagdagang pag-unlad ng teknolohiya ng kompyuter.

Mga adapter ng graphics

Para sa withdrawal graphic na larawan PCI video card ang ginamit. Sa isang pagkakataon, ginawa nitong posible na makabuluhang taasan ang produktibo mga sistema ng kompyuter at ganap na i-unlock ang potensyal ng 80486 processor at ang unang Pentium.

Ngunit ang oras ay hindi tumitigil. Ang noon ay isang rebolusyonaryong desisyon ay lipas na ngayon kapwa sa moral at pisikal. Hanggang 1997, ang mga naturang graphic accelerators ay walang mga analogue. Samakatuwid, maaari silang matagpuan sa bawat personal na computer. At sa pagdating lamang ng puwang ng AGP sa motherboard, ang mga naturang adapter ay nagbigay daan sa mga bago mga graphic na solusyon ang palad sa mga tuntunin ng pagiging produktibo.

Sa ngayon, ang isang PCI video card ay isang pambihira. Ito ay matatagpuan lamang sa napakatanda mga personal na computer. Maaaring sabihin ng isa na isa na itong anakronismo. Ang kanilang pagganap ay sapat lamang para sa paglutas ng mga pinakasimpleng gawain - pag-type ng teksto, pakikipagtulungan at pagtingin sa mga larawan. Ngunit may higit pa kumplikadong mga aplikasyon Ang mga problema ay tiyak na lumitaw, at sa kasong ito ay mas mahusay na huwag patakbuhin ang mga ito.

Sound card

Ang sound card ay isa ring uri ng PCI device. Ano ito? Ang sagot sa tanong na ito ay medyo simple. Hanggang 1997, ang mga motherboard ay walang pinagsamang audio adapter. Samakatuwid, para sa organisasyon sistema ng tagapagsalita Ito ang mga device na ginamit. Sa isang banda, ang naturang board ay nilagyan ng "classic" connector para sa pag-install sa isang expansion slot. Ang interface panel nito ay ipinakita sa likurang bahagi yunit ng sistema.

Isang bolt ang ginamit para ma-secure ito sa loob ng computer. Ang kanilang kalidad ng tunog ay nag-iiwan ng maraming nais. Ngunit pa rin ito ay isang pambihirang tagumpay na hindi dapat maliitin. Ito ay ang pag-install ng naturang mga aparato na dati ay naging posible upang gawing tunay ang anumang computer. sentro ng multimedia. Sa ganoong computer maaari kang makinig sa musika, manood ng pelikula, at maglaro ng laro.

Mga tuner

Ang isa pang mahalagang uri ng device para sa bus na ito ay isang tuner. Ang PCI controller na ito ay nagpapahintulot sa iyo na manood ng mga programa sa telebisyon at makinig sa radyo. Upang matiyak ang pag-andar ng naturang board, kinakailangan upang ikonekta ito sa panlabas na antenna. Kung hindi, ang kalidad ng natanggap na signal ay malayo sa perpekto.

Bilang karagdagan, ang tuner ay may kasamang mandatory bullet remote control. Ginawa nitong posible na gawing totoong TV ang computer. Malaking pamamahagi katulad na kasanayan Hindi ko ito natanggap, ngunit may mga kaso pa rin na imposibleng gawin nang walang ganoong kaalaman. Halimbawa, ang gayong solusyon ay nagpapahintulot sa isang abalang tao na patuloy na magkaroon ng kamalayan sa mga kaganapan.

Modem

Ang isang mahalagang katangian ng mga lumang computer ay ang modem. Sa tulong nito posible na kumonekta sa Internet nang mas maaga. Karamihan sa mga device na ito ay panloob, ibig sabihin, naka-install ang mga ito PCI slot. Ngayon sila ay matagumpay na nai-push out sa segment na ito, bagama't may mga lugar pa rin kung saan walang alternatibo sa kanila. Ang isa sa mga ito ay ang sistema ng "Client-Bank", na madalas na matatagpuan sa accounting. Sa tulong nito, maaaring subaybayan ng isang accountant ang katayuan ng mga account ng kumpanya at, kung kinakailangan, magbayad.

Board ng pagpapalawak

Madalas mong mahahanap ang sumusunod na device: “ controller ng PCI simpleng komunikasyon." Itinatago ng pariralang ito ang isang expansion card. Pinapayagan ka nitong dagdagan ang bilang ng mga port para sa koneksyon o mga hard drive. Iyon ay, naka-install ang naturang device sa expansion slot ng motherboard, at sa labas ay nilagyan ito ng USB, COM o LPT connectors. Mga 5 taon na ang nakalilipas, ginawa nitong posible na makabuluhang taasan ang bilang ng mga konektadong peripheral na aparato. Ngayon ang bilang ng mga port sa motherboard ay tumaas nang malaki, at ang pangangailangan na mag-install ng mga naturang controller ay nawala na.

Mga resulta

SA materyal na ito ang sagot ay ibinigay sa tanong na: "Mga PCI device - ano ang mga ito at saan ginagamit ang mga ito?"

Tulad ng nakikita mo, ito ay isang medyo malawak na hanay ng mga aparato na nagbibigay-daan sa iyong gawing isang tunay na sentro ng libangan ang iyong computer. Sa pamamagitan ng kahit man lang, ang pahayag na ito ay totoo hanggang kamakailan lamang. Ngayon ang sitwasyon ay nagbago ng kaunti. Parami nang parami ang mga bahagi na direktang isinama sa mismong processor o sa motherboard. Samakatuwid, ang pangangailangan para sa kanila ay nawawala. Maaari ka ring makahanap ng iba pang mga PCI bridge device, halimbawa, isang network card na nagbibigay-daan sa iyong pagsamahin ang mga computer sa isang lokal network ng kompyuter. Ang tanging device na wala pang karapat-dapat na alternatibo ay isang tuner para sa pagtanggap ng mga programa sa TV at pakikinig sa radyo. Ngunit ang mga compact USB analogues ay nagsimula nang lumitaw sa segment na ito. Sa pangkalahatan, ang pamantayan ng PCI ay unti-unting nagiging isang bagay ng nakaraan, ngunit ito ay magiging sa mahabang panahon naroroon sa merkado.

Tinanong ako ng tanong na ito nang higit sa isang beses, kaya ngayon ay susubukan kong sagutin ito nang malinaw at maikli hangga't maaari, magbibigay ako ng mga larawan ng mga puwang ng pagpapalawak ng PCI Express at PCI sa motherboard para sa isang mas malinaw na pag-unawa at, siyempre, ipahiwatig ko ang mga pangunahing pagkakaiba sa mga katangian, i.e. .e. sa lalong madaling panahon malalaman mo kung ano ang mga interface na ito at kung ano ang hitsura ng mga ito.

Kaya, una, maikling sagutin natin ang tanong, ano nga ba ang PCI Express at PCI?

Ano ang PCI Express at PCI?

PCI ay isang computer parallel input/output bus para sa pagkonekta ng mga peripheral na device sa motherboard ng computer. Ginagamit ang PCI para kumonekta: mga video card, sound card, network card, TV tuner at iba pang device. Ang interface ng PCI ay hindi na ginagamit, kaya hanapin ang hal. modernong video card, na kumokonekta sa pamamagitan ng PCI, malamang na hindi gagana.

PCI Express(PCIe o PCI-E) ay isang computer serial input/output bus para sa pagkonekta ng mga peripheral na device sa motherboard ng isang computer. Yung. gumagamit na ito ng bidirectional serial connection, na maaaring magkaroon ng ilang linya (x1, x2, x4, x8, x12, x16 at x32) kung mas maraming ganoong linya, mas mataas ang bandwidth ng PCI-E bus. Ang interface ng PCI Express ay ginagamit upang ikonekta ang mga device tulad ng mga video card, sound card, mga network card, SSD drive at iba pa.

Mayroong ilang mga bersyon ng interface ng PCI-E: 1.0, 2.0 at 3.0 (ang bersyon 4.0 ay ilalabas sa lalong madaling panahon). Itinalaga interface na ito kadalasan ganito PCI-E 3.0 x16, na nangangahulugang bersyon ng PCI Express 3.0 na may 16 na linya.

Kung pag-uusapan natin kung, halimbawa, ang isang video card na may interface ng PCI-E 3.0 ay gagana sa isang motherboard na sumusuporta lamang sa PCI-E 2.0 o 1.0, sinasabi ng mga developer na gagana ang lahat, siyempre, tandaan na ang bandwidth ay malilimitahan ng mga kakayahan ng motherboard. Samakatuwid, sa kasong ito, mag-overpay para sa isang video card na may higit pa bagong bersyon PCI Express sa tingin ko ay hindi katumbas ng halaga ( kung para lang sa future, i.e. Nagpaplano ka bang bumili ng bagong motherboard na may PCI-E 3.0?). Gayundin, at kabaliktaran, sabihin nating sinusuportahan ng iyong motherboard ang bersyon ng PCI Express 3.0, at ang iyong video card ay sumusuporta sa bersyon 1.0, kung gayon ang pagsasaayos na ito ay dapat ding gumana, ngunit sa mga kakayahan lamang ng PCI-E 1.0, i.e. Walang limitasyon dito, dahil ang video card sa kasong ito ay gagana sa limitasyon ng mga kakayahan nito.

Mga pagkakaiba sa pagitan ng PCI Express at PCI

Ang pangunahing pagkakaiba sa mga katangian ay, siyempre, ang throughput para sa PCI Express ito ay mas mataas, halimbawa, ang PCI sa 66 MHz ay ​​may throughput na 266 MB/sec, at PCI-E 3.0 (x16) 32 Gb/s.

Sa panlabas, ang mga interface ay iba rin, kaya ang pagkonekta, halimbawa, ang isang PCI Express video card sa isang PCI expansion slot ay hindi gagana. Mga Interface ng PCI Ipahayag gamit ang iba't ibang halaga Iba rin ang mga linya, lahat ng ito ay ipapakita ko sa mga larawan.

Mga slot ng pagpapalawak ng PCI Express at PCI sa mga motherboard

Mga puwang ng PCI at AGP

Mga slot ng PCI-E x1, PCI-E x16 at PCI

Mga interface ng PCI Express sa mga video card

Iyon lang ang mayroon ako sa ngayon!

Ang nangingibabaw na posisyon sa merkado ng PC ay inookupahan ng mga sistema batay sa gulongPCI(Peripheral Component Interconnect - Pakikipag-ugnayan ng mga peripheral na bahagi). Ito interface ay iminungkahi ng Intel noong 1992 (standard PCI 2.0 - noong 1993) bilang alternatibo sa lokal gulong VLB/VLB2. Dapat pansinin na ang mga nag-develop nito interface posisyon PCI hindi bilang lokal, ngunit bilang intermediate gulong(mezzanine bus), kasi hindi siya gulong processor. Since gulongPCI Hindi ito partikular sa processor at maaaring gamitin para sa iba pang mga processor. GulongPCI ay inangkop sa mga processor tulad ng Alpha, MIPS, PowerPC at SPARC. Eksakto PCI pinalitan ang NuBus sa Apple Macintosh platform.

Mga gulongISA, Maaaring kontrolin ang EISA o MCA gulongPCI gamit ang isang interface bridge (Fig. 14.3), na nagbibigay-daan sa iyong mag-install ng mga I/O device board na may iba't ibang system mga interface. Halimbawa, sa Intel chipset Ginamit ni Triton ang PIIX chip 1) , bilang karagdagan sa IDE controller, na nagbibigay ng tulay para sa gulongISA.

¶ kanin. 14.3. Sistemang batay sa PCI

Mayroong tatlong mga pagpipilian sa board PCI: na may mga antas ng signal na 3.3 V, na may mga antas ng signal na 5 V at pangkalahatan. Tinitiyak ng susi sa slot na ang mga board na may isang antas ng signal at mga hindi mapapalitan ay hindi magkakamali na naipasok sa isang puwang na may ibang antas ng signal. Ang mga pinababang boltahe na board ay pangunahing ginagamit sa mga mobile na computer.

Mayroong 32-bit at 64-bit na pagpapatupad gulongPCI. Ang 64-bit na pagpapatupad ay gumagamit ng connector na may karagdagang seksyon. Maaaring i-install ang 32-bit at 64-bit card sa 64-bit at 32-bit na mga puwang at vice versa. Mga board at gulong tukuyin ang uri ng connector at gumana nang maayos. Kapag nag-i-install ng 64-bit card sa isang 32-bit slot, ang natitirang mga pin ay hindi ginagamit at nakausli lamang sa kabila ng connector.

Naka-on gulongPCI Ang address at data signal ay multiplexed, kaya ang bawat 32 o 64 bits ay nangangailangan ng dalawang bus cycle na maipadala: isa para ipadala ang address at isa para ipadala ang data. Gayunpaman, posible rin batch mode, kung saan, kasunod ng isang ikot ng paglilipat ng address, hanggang sa apat na cycle ng paglilipat ng data ay pinapayagan (hanggang sa 16 byte sa PCI-32). Pagkatapos nito, dapat isumite ang device bagong kahilingan para sa pagpapanatili at mabawi ang kontrol ng gulong(at magsagawa ng address loop). kaya lang gulong Ang PCI-32 na na-clock sa 33 MHz ay ​​may pinakamataas na normal na bilis ng paglipat na humigit-kumulang 66 MB/s (dalawang bus cycle para maglipat ng 4 byte) at isang peak burst na bilis ng paglipat na humigit-kumulang 105 MB/s.

PCI sumusuporta sa direktang pamamaraan ng pag-access sa memorya ng master device na naka-on gulong(bus mastering DMA), kahit na ilang mga pagpapatupad PCI maaaring hindi magbigay ng tampok na ito para sa lahat ng mga konektor PCI. Ang processor ay maaaring gumana nang kahanay sa mga peripheral na aparato na mga master device. gulong.

Bilang karagdagan, mga bayarin PCI suporta:

awtomatikong pagsasaayos ng Plug&Play (hindi nangangailangan ng manu-manong pagtatalaga ng mga address ng extension ng BIOS);

interrupt sharing (kung saan ang parehong interrupt number ay maaaring gamitin ng iba't ibang device);

pagkakapareho ng signal gulong data at address gulong;

configuration memory mula 64 hanggang 256 bytes ( code ng tagagawa, code ng device, code ng klase (function) ng device, atbp.).

Ang mga personal na computer ay maaaring may dalawa o higit pang mga bus PCI. Ang bawat isa gulong namamahala sa iyong tulay PCI, na nagbibigay-daan sa iyong mag-install ng higit pang mga board sa iyong computer PCI(hanggang 16 - limitasyon sa pagtugon). Kung pangalawa ang kontrol gulongPCI natupad mula sa una gulong, pagkatapos ito ay tinatawag na cascade o hierarchical scheme. Sa kasong ito ang una gulong dadalhin din ang kargada ng pangalawa gulong. Kung ang pamamahala ng bawat isa gulongPCI direktang isinasagawa mula sa gulong processor, ito ay tinatawag na peer-to-peer scheme. Karaniwang tulay PCI gumaganap din ang mga function ng isang panlabas na cache memory controller, isang pangunahing memory controller at nagbibigay ng interface sa processor. Sa mga system batay sa Pentium II/III, ang mga function na ito ay ipinamamahagi sa pagitan ng dalawang tulay: "North Bridge" at "South Bridge", na dahil sa pagkakaroon ng karagdagang high-speed system interface upang ikonekta ang isang video card ( AGP).

Isang pinahusay na bersyon ang inilabas noong 1995 interface-PCI 2.1, na nagbigay ng mga sumusunod na tampok:

suporta sa orasan gulong 66 MHz;

Ang MTT (Multi-Transaction Timer) ay nagbibigay-daan sa mga DMA device na humawak gulong para sa "pasulput-sulpot" paghahatid ng packet, at hindi na kailangang paulit-ulit na humingi ng mga karapatan sa pagkontrol gulong, na lalong kapaki-pakinabang kapag nagpapadala ng data ng video;

Ang Passive Release ay nagbibigay-daan sa mga device na direktang nag-a-access ng memory sa pamamagitan ng gulong PCI, magpadala ng data habang ang data ay ipinapadala sa pamamagitan ng gulong ISA(karaniwang nagresulta ito sa pagharang sa paghahatid sa pamamagitan ng gulong PCI, dahil ginamit ito upang ikonekta ang gitnang processor sa gulong ISA);

mga naantalang transaksyon PCI payagan ang data ng master device na maipadala sa gulong PCI tumanggap ng priyoridad kaysa sa nakapila na data para sa paghahatid mula sa PCI sa ISA(na ibabahagi mamaya);

Pinahusay na pagganap ng pagsulat sa pamamagitan ng pagbibigay sa PCI chipset ng mas malalaking buffer upang ang mga transaksyon ay makapila kung kailan gulong PCI ay abala, at isang koleksyon ng mga byte, salita, at doubleword ang nangyayari, na maaaring pagsamahin sa isang solong 8-byte na operasyon ng pagsulat.

Mula noong 2005, sa mga PC na nakabatay sa Pentium 4 sa halip PCI gumamit ng bagong sistema interface-PCI Express.

ISA bus

Mga pamantayan sa interface ng bus

Habang tumataas ang lapad ng bus at tumaas ang dalas ng orasan sa computer, nagbago rin ang mga pamantayan ng interface ng bus. Sa kasalukuyan, ginagamit ng mga computer ang mga sumusunod na pangunahing pamantayan ng interface ng bus:

· ISA bus;

· PCI bus;

Iba pang mga pamantayan gaya ng MCA (Micro Channel Architecture), EISA (Extended Industry Standard Architecture) at VESA, na karaniwang tinatawag lokal na bus, VL-bus at binuo ng VESA (Video Electronics Standards Association) association, ay hindi kasalukuyang ginagamit.

Ang unang karaniwang bus interface standard, ang ISA (Industry Standard Architecture) bus, ay binuo ng IBM sa panahon ng paglikha ng IBM computer PC AT (1984). Ang 16-bit na bus na ito na may clock frequency na 8.33 MHz ay ​​nagbibigay-daan sa pag-install ng parehong 8-bit at 16-bit na expansion card (na may bandwidth na 8.33 at 16.6 MB/s, ayon sa pagkakabanggit).

Ang pagpapalitan ng data sa pagitan ng mataas na bilis na panlabas na mga aparato at RAM ay isinasagawa kasama ang paglahok ng processor, na sa ilang mga kaso ay maaaring humantong sa pagbaba sa pagganap ng computer. Sa direct access mode na ipinakilala sa ISA bus, peripheral na aparato direktang konektado sa RAM sa pamamagitan ng mga DMA channel (Direct Memory Access). Ang data exchange mode na ito ay pinaka-epektibo sa mga sitwasyon kung saan ito ay kinakailangan mataas na bilis upang maglipat ng malaking halaga ng impormasyon (halimbawa, kapag naglo-load ng data sa memorya mula sa isang hard drive).

Upang ayusin ang direktang pag-access sa memorya, ginagamit ang isang DMA controller, na binuo sa isa sa mga chips sa motherboard. Isang device na nangangailangan ng direktang pag-access sa memorya, isa sa mga libreng channel Nakikipag-ugnayan ang DMA sa controller, sinasabi dito ang landas (address) mula o kung saan magpapadala ng data, ang panimulang address ng data block at ang dami ng data. Ang pagsisimula ng palitan ay nangyayari sa pakikilahok ng processor, ngunit ang aktwal na paglipat ng data ay isinasagawa sa ilalim ng kontrol ng DMA controller, at hindi ang processor.

Ang ISA bus ay wala sa mga modernong motherboard, at napanatili lamang sa mga lumang computer.

Ang PCI bus (Peripheral Component Interconnect) ay binuo ng Intel na may partisipasyon ng ilang iba pang kumpanya noong 1993 para sa bago nitong high-performance na Pentium processor.

Sa kasalukuyan, ang lahat ng mga pamantayan ng PCI ay binuo at pinananatili ng PCI-SIG (PCI - Special Interest Group) na organisasyon.

Ang pinakabagong pamantayan ng PCI, PCI 3.0, na pinagtibay noong 2004, ay tumutukoy sa parehong 32-bit na bus na may clock speed na 33 MHz at isang peak throughput na 133 MB / s, at 64-bit na mga bus na may mga frequency ng orasan 33 at 66 MHz at mga peak throughput na 266 at 533 MB/s, ayon sa pagkakabanggit.

Para mapabilis ang paglilipat ng data sa PCI bus burst mode ang ginagamit. Sa mode na ito, ang data na matatagpuan sa anumang address ay ipinapadala hindi isa-isa, ngunit bilang isang buong set nang sabay-sabay.

Ang pangunahing prinsipyo na pinagbabatayan ng PCI bus ay ang paggamit ng tinatawag na mga tulay, na nakikipag-ugnayan sa pagitan ng PCI bus at iba pang mga bus. Mahalagang tampok Ang PCI bus ay ang katotohanan din na sa halip na mga channel ng DMA ay nagpapatupad ito ng higit pa mahusay na mode Bus Mastering, na nagpapahintulot panlabas na aparato kontrolin ang bus nang walang partisipasyon ng processor. Sa panahon ng paglilipat ng impormasyon, ang isang device na sumusuporta sa Bus Mastering ang namamahala sa bus at nagiging master. Sa ganitong paraan CPU pinalaya upang magsagawa ng iba pang mga gawain habang nagaganap ang paglilipat ng data. Ito ay lalong mahalaga kapag gumagamit ng multitasking operating system Uri ng Windows at Unix.

Mga konektor para sa Mga PCI card sa motherboard ay ipinapakita sa Fig. ??????.

kanin. ??????. Mga slot ng PCI card sa motherboard:

a) 32-bit na konektor; b) 64-bit na konektor

Ang isang karagdagan sa pamantayan ng PCI ay ang pamantayan ng PCI Hot Plug v1.0. Mga aparatong PCI, na nakakatugon sa pamantayang ito, ay maaaring ipasok o alisin mula sa connector habang tumatakbo ang computer - ang tinatawag na "hot plug".

Ang mga PCI bus ay ginagamit sa mga modernong computer upang kumonekta panloob na mga aparato yunit ng system, tulad ng sound card o modem. Gayunpaman para sa mga graphics device ang mga bus na ito ay may hindi sapat na bilis ng paglilipat ng data, kaya naman binuo ang PCI-SIG bagong pamantayan– PCI-X (ang X ay nangangahulugang eXtended) na may mga frequency ng orasan na 66, 133, 266 at 533 MHz at mga peak throughput na 533, 1066, 2132 at 4264 MB/s, ayon sa pagkakabanggit. Ang pamantayang ito ay pabalik na katugma sa pamantayan ng PCI 3.0, ibig sabihin. Magagamit ng iyong computer ang parehong mga PCI 3.0 card at PCI-X card.

Pinakabagong bersyon PCI-X standard - Ang PCI-X 2.0 ay pinagtibay noong 2002. Sa kasalukuyan, ang mga bus ng pamantayang ito ay halos hindi ginagamit, dahil sa parehong taon ang PCI-SIG ay nagsimulang bumuo ng isang panimula na bagong pamantayan ng PCI bus - PCI Express.

Ang pamantayang PCI Express, na tinatawag ding PCI-E o PCe, ay pinapalitan ang parallel shared structure na ginagamit ng mga PCI at PCI-X bus na may mga serial na koneksyon ng mga device gamit ang mga switch. Ang lumang pangalan ng pamantayang ito ay 3GIO (3 rd Generation Input/Output - ikatlong henerasyon ng input/output).

Ang pinakabagong kasalukuyang pamantayan ng PCI Express ay ang PCI Express Base 2.0, na pinagtibay noong 2006.

Hindi tulad ng pamantayan ng PCI, na nag-uugnay sa lahat ng device sa isang karaniwang 32-bit na parallel unidirectional bus, gumagamit ang PCI Express ng isa o higit pang bidirectional bus para kumonekta sa isang device. mga serial na koneksyon point-to-point na uri, ipinatupad sa tansong pinaikot na pares.

Kapag nagpapalitan ng data sa twisted pair, ginagamit ang paraan ng low-voltage differential signal transmission - LVDS (Low-Voltage Differential Signaling). Ang data sa LVDS ay inililipat nang sunud-sunod, unti-unti. Sa kasong ito, ginagamit ang isang pares ng kaugalian upang magpadala ng isang signal, i.e. na ang panig ng pagpapadala ay naglalapat ng iba't ibang antas ng boltahe sa mga konduktor ng pares, na ikinukumpara sa gilid ng pagtanggap. Upang i-encode ang impormasyon, ginagamit ang pagkakaiba ng boltahe sa mga conductor ng isang pares. Ang maliit na amplitude ng signal, pati na rin ang bahagyang electromagnetic na impluwensya ng mga wire ng pares sa isa't isa, ginagawang posible na bawasan ang ingay sa linya at magpadala ng data sa mataas na frequency, ibig sabihin. Sa mataas na bilis. Maaari kang gumamit ng maraming koneksyon upang mapataas ang bilis ng paglilipat ng data ( twisted pairs), kung saan ang mga bit ay ipinapadala nang magkatulad, i.e. sabay-sabay.

Maaaring gumamit ang PCI Express ng isa o higit pang mga koneksyon upang maglipat ng data. Ang bilang ng mga koneksyon para sa isang aparato ay tinukoy ng isang numero na sinusundan (o sinusundan) ng isang x. Kasalukuyang tinutukoy ng detalye ang mga koneksyon bilang 1x, 2x, 4x, 8x, 16x at 32x. Ang bawat isa sa mga koneksyon sa PCI Express bus na ito (maliban sa koneksyon 32x, na hindi pa ginagamit) ay may sariling uri ng connector. Sa Fig. ???? Ang pinakakaraniwang mga slot ng PCI Express ay ipinapakita: 1x, 2x, 4x, 8x at 16x.

kanin. ??????. Ang pinakakaraniwang mga konektor ng PCI Express: a) 1x slot; b) puwang 4x;

c) puwang 8x; d) puwang 16x;

Ang throughput sa PCI Express bus bawat koneksyon ay kasalukuyang 2.5 Gbit/s na may posibilidad na tumaas sa 10 Gbit/s. Dapat palitan ng pamantayan ng PCI Express ang mga pamantayan ng PCI at PCI-X, gayundin ang pamantayan ng AGP na tinalakay sa susunod na seksyon. Gayunpaman, ang pamantayan ng PCI Express ay katugma sa mga pamantayang ito at tila gagamitin kasabay ng mga ito sa mahabang panahon, dahil maraming mga card na nakabatay sa mga pamantayan ng PCI at AGP ang inilabas at patuloy na inilalabas.