Ang pangunahing bahagi ng bawat PC ay ang motherboard (system board). Naglalaman ito ng lahat ng pangunahing elemento nito - processor, RAM, video card, controllers, pati na rin ang mga puwang at konektor para sa pagkonekta ng mga panlabas na peripheral na aparato. Ang lahat ng mga bahagi ng motherboard ay magkakaugnay ng isang sistema ng mga conductor (mga linya) kung saan ang impormasyon ay ipinagpapalit. Ang hanay ng mga linyang ito ay tinatawag bus ng impormasyon. Tinatawag na bus na nagkokonekta lamang ng dalawang device daungan . Bilang halimbawa, isaalang-alang ang istraktura ng, halimbawa, isang PC bus:

Ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga bahagi ng PC at mga device na konektado sa iba't ibang mga bus ay isinasagawa gamit ang tinatawag na mga tulay na ipinatupad sa isa sa mga chipset chips.

Ang mga PC bus ay naiiba sa kanilang functional na layunin:

- sistemang bus ginagamit ng Chipset chips upang magpadala ng impormasyon sa processor at pabalik;

- cache bus idinisenyo upang makipagpalitan ng impormasyon sa pagitan ng processor at external cache memory;

- memory bus ginagamit upang makipagpalitan ng impormasyon sa pagitan ng RAM at processor;

- I/O bus ginagamit upang makipagpalitan ng impormasyon sa mga peripheral na aparato.

Ang mga I/O bus ay nahahati sa lokal at pamantayan. Lokal Ang I/O bus ay isang high-speed bus na idinisenyo para sa pagpapalitan ng impormasyon sa pagitan ng mga high-speed peripheral device (mga video adapter, network card, atbp.) at ang processor. Sa kasalukuyan, ginagamit ang PCI Express bus bilang lokal na bus (noong nakaraan, ginamit ang AGP bus - Accelerated Graphics Port).

Pamantayan Ang I/O bus ay ginagamit upang kumonekta sa mga mas mabagal na device (hal. mice, keyboard, modem). Hanggang kamakailan lamang, ang ISA standard bus ang ginamit bilang bus na ito. Sa kasalukuyan, ang USB bus ay malawakang ginagamit.

Mga bahagi ng bus

Ang arkitektura ng anumang bus ay may mga sumusunod na bahagi:

- mga linya ng data(data bus). Ang data bus ay nagbibigay ng data exchange sa pagitan ng processor, mga expansion card na naka-install sa mga slot at memory. Kung mas mataas ang lapad ng bus, mas maraming data ang maaaring mailipat sa bawat ikot ng orasan at mas mataas ang pagganap ng PC. Ang mga computer na may processor ng pamilyang Pentium ay may 64-bit na data bus.

- mga linya para sa pagtugon sa data(address ng bus). Ang address bus ay ginagamit upang ipahiwatig ang address ng anumang aparato kung saan ang processor ay nagpapalitan ng data. Ang bawat bahagi ng PC, bawat I/O port at RAM cell ay may sariling address.

- mga linya ng kontrol ng data(kontrol na bus). Ang isang bilang ng mga signal ng serbisyo ay ipinapadala sa control bus: magsulat/magbasa, kahandaang tumanggap/magpadala ng data, kumpirmasyon ng pagtanggap ng data, pagkagambala ng hardware, kontrol at iba pa. Ang lahat ng mga signal ng control bus ay idinisenyo upang magbigay ng paghahatid ng data.

- controller ng bus, kinokontrol ang proseso ng pagpapalitan ng data at mga signal ng serbisyo at karaniwang ipinapatupad sa anyo ng isang hiwalay na chip, o sa anyo ng isang katugmang hanay ng mga chip - Chipset.

Mga pangunahing katangian ng gulong

Lapad ng bus tinutukoy ng bilang ng mga parallel conductor na kasama dito. Ang unang ISA bus para sa IBM PC ay 8-bit, i.e. maaari itong sabay na magpadala ng 8 bits. Ang mga system bus para sa mga modernong PC, halimbawa, Pentium IV, ay 64-bit.

Kapasidad ng bus tinutukoy ng bilang ng mga byte ng impormasyong inilipat sa bus bawat segundo. Upang matukoy ang bandwidth ng bus, kailangan mong i-multiply ang bilis ng orasan ng bus sa bit width nito. Halimbawa, kung ang lapad ng bus ay 64 at ang dalas ng orasan ay 66 MHz, kung gayon throughput= 8 (bytes) * 66 MHz = 528 MB/sec.

Dalas ng bus- ito ang dalas ng orasan kung saan ang data ay ipinagpapalit sa bus.

Ang mga panlabas na device ay konektado sa mga bus sa pamamagitan ng isang interface.

Mga pamantayan ng PC bus

Ang prinsipyo ng pagiging tugma ng IBM ay nagpapahiwatig ng standardisasyon ng mga interface ng mga indibidwal na bahagi ng PC, na, naman, ay tumutukoy sa flexibility ng system sa kabuuan, i.e. ang kakayahang baguhin ang configuration ng system at ikonekta ang iba't ibang mga peripheral device kung kinakailangan. Sa kaso ng hindi pagkakatugma ng interface, ginagamit ang mga controller.

System bus (FSB - Front Side Bus) ang bus na ito ay idinisenyo upang makipagpalitan ng impormasyon sa pagitan ng processor, memorya at iba pang mga device na kasama sa system. Kasama sa mga system bus GTL , pagkakaroon ng kaunting lalim na 64 bits, dalas ng orasan na 66, 100 at 133 MHz; EV6 , ang pagtutukoy kung saan ay nagbibigay-daan sa iyo upang taasan ang dalas ng orasan nito sa 377 MHz.

I/O bus ay pinapabuti alinsunod sa pagbuo ng mga peripheral ng PC.

- ISA bus ay itinuturing na pamantayan ng PC sa loob ng maraming taon, gayunpaman, napanatili pa rin ito sa ilang mga PC kasama ng modernong gulong PCI. Ang Intel, kasama ang Microsoft, ay nakabuo ng isang diskarte upang i-phase out ang ISA bus. Sa una, pinlano na alisin ang mga konektor ng ISA sa motherboard, at pagkatapos ay alisin ang mga puwang ng ISA at ikonekta ang mga disk drive, mouse, keyboard, scanner sa USB bus, at mga hard drive, CD-ROM, DVD-ROM drive sa IEEE 1394 bus .

- EISA bus naging isang karagdagang pag-unlad ng ISA bus sa direksyon ng pagtaas ng pagganap ng system at pagiging tugma ng mga bahagi nito. Ang bus ay hindi malawakang ginagamit dahil sa mataas na gastos at bandwidth nito, na mas mababa kaysa sa VESA bus na lumitaw sa merkado.

- VESA bus o VLB , na idinisenyo upang ikonekta ang processor sa mga mabilis na peripheral na device at ito ay isang extension ng ISA bus para sa pagpapalitan ng data ng video. Sa panahon ng pangingibabaw ng merkado ng computer processor ng CPU 80486, ang VLB bus ay medyo sikat, ngunit ngayon ay pinalitan ng mas malakas na PCI bus.

- PCI bus (Peripheral Component Interconnect bus - interconnection mga bahagi ng paligid) ay binuo ng Intel para sa Pentium processor. 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 uri ng mga bus. Ang PCI bus ay nagpapatupad ng Bus Mastering prinsipyo, na nagpapahiwatig ng kakayahan ng isang panlabas na aparato na kontrolin ang bus kapag nagpapadala ng data (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 kasong ito, ang gitnang processor ay pinalaya upang magsagawa ng iba pang mga gawain habang inililipat ang data. Sa modernong motherboards, ang PCI bus clock frequency ay nakatakda bilang kalahati ng system bus clock frequency, i.e. Sa bilis ng system bus clock na 66 MHz, ang PCI bus ay gagana sa 33 MHz. Sa kasalukuyan, ang PCI bus ay naging de facto na pamantayan sa mga I/O bus.

- AGP bus - high-speed local input/output bus, na idinisenyo ng eksklusibo para sa mga pangangailangan ng video system. Ikinokonekta nito ang video adapter sa memorya ng PC system. Ang AGP bus ay idinisenyo batay sa PCI bus architecture, kaya ito ay 32-bit din. Gayunpaman, mayroon itong mga karagdagang pagkakataon upang mapataas ang throughput, lalo na sa pamamagitan ng paggamit ng mas mataas na bilis ng orasan. Kung sa karaniwang bersyon ang 32-bit PCI bus ay may clock frequency na 33 MHz, na nagbibigay ng teoretikal na PCI throughput na 33 x 32 = 1056 Mbit/s = 132 MB/s, kung gayon ang AGP bus ay na-clock ng signal na may dalas ng 66 MHz, kaya ang throughput nito ay 1x mode ay 66 x 32 = 264 MB/sec; sa 2x mode, ang katumbas na dalas ng orasan ay 132 MHz, at ang bandwidth ay 528 MB/sec; sa 4x mode ang throughput ay humigit-kumulang 1 GB/sec.

- PCI Express – Noong 2004, binuo ng Intel ang PCI-Express serial bus na may bandwidth na humigit-kumulang 4 Gb/sec. Ang bawat device na nakakonekta sa bus na ito ay nakatalaga ng sarili nitong channel na may bilis na 250 Mb/sec. Sa kasong ito, maaari kang gumamit ng ilang mga channel nang sabay-sabay, halimbawa, kapag naglilipat ng data sa isang video card. Gayundin, ang mga bentahe ng bus na ito ay kinabibilangan ng "mainit na kapalit" ng anumang aparato na nakakonekta dito, nang hindi pinapatay ang kapangyarihan. yunit ng sistema. Mataas pinakamataas na pagganap Pinapayagan ito ng PCI Express bus na gamitin sa halip na mga AGP at PCI bus, inaasahang papalitan ng PCI Express ang mga bus na ito sa mga personal na computer.

- USB bus (Universal Serial Bus) ay idinisenyo upang ikonekta ang mga medium- at low-speed na peripheral na device. Halimbawa, ang bilis ng pagpapalitan ng impormasyon sa USB 2.0 bus ay 45 MB/s - 60 MB/s. Sa mga computer na nilagyan ng USB bus, maaari mong ikonekta ang mga peripheral na device gaya ng keyboard, mouse, joystick, at printer nang hindi pinapatay ang power. Sinusuportahan ng USB bus Teknolohiya ng plug& Maglaro. Kapag nakakonekta ang isang peripheral device, awtomatiko itong na-configure.

- SCSI bus Ang (Small Computer System Interface) ay nagbibigay ng bilis ng paglilipat ng data na hanggang 320 MB/s at nagbibigay para sa pagkonekta ng hanggang walong device sa isang adapter: hard drive, CD-ROM drive, scanner, photo at video camera. Umiiral malawak na hanay Mga bersyon ng SCSI mula sa unang bersyon ng SCSI I, na nagbibigay ng maximum na throughput na 5 MB/s, hanggang sa Ultra 320 na bersyon na may maximum na throughput na 320 MB/s.

- UDMA bus (Ultra Direct Memory Access - direktang koneksyon sa memorya). Nagbibigay ang UDMA ng paglilipat ng data mula sa hard drive sa bilis na hanggang 33.3 MB/sec sa mode 2 at 66.7 MB/sec sa mode 4.

- IEEE 1394 bus ay isang high-speed local serial bus standard na binuo ng Apple at Texas Instruments. Ang IEEE 1394 bus ay idinisenyo upang makipagpalitan ng digital na impormasyon sa pagitan ng mga PC at iba pa mga kagamitang elektroniko, lalo na para sa koneksyon mga hard drive at mga device para sa pagproseso ng impormasyon ng audio at video, pati na rin ang mga multimedia application. Ito ay may kakayahang magpadala ng data sa bilis na hanggang 1600 Mbit/s at gumagana nang sabay-sabay sa ilang device na nagpapadala ng data sa iba't ibang bilis, tulad ng SCSI. Tulad ng USB, ang IEEE 1394 ay ganap na may kakayahang plug & play, kabilang ang kakayahang mag-install ng mga bahagi nang hindi pinapatay ang PC. Halos anumang device na may kakayahang magtrabaho sa SCSI ay maaaring ikonekta sa isang computer sa pamamagitan ng interface ng IEEE 1394. Kabilang dito ang lahat ng uri ng disk drive, kabilang ang mga hard drive, optical drive, CD-ROM, DVD, digital video camera, tape recorder, at marami pang ibang peripheral. Salamat sa malawak na mga kakayahan, ang bus na ito ay naging pinaka-promising para sa pagsasama ng isang computer sa consumer electronics.

Mga serial at parallel na port

Ang mga input at output na device gaya ng keyboard, mouse, monitor, at printer ay karaniwang may PC. Ang lahat ng mga peripheral input device ay dapat na konektado sa PC sa paraang ang data na ipinasok ng user ay hindi lamang makapasok sa computer nang tama, ngunit maproseso din nang mahusay sa hinaharap. Upang makipagpalitan ng data at makipag-usap sa pagitan ng mga peripheral (input/output device) at ang module ng pagproseso ng data (motherboard), maaaring ayusin ang parallel o serial data transfer.

Parallel port. Ang isang PC ay karaniwang may 2 parallel port: LPT1 At LPT2 . Maaari mong ikonekta ang mga printer at scanner sa kanila. Sa kasalukuyan Mga port ng LPT ay bihirang ginagamit, ang mga modernong printer at scanner ay pangunahing konektado sa unibersal na USB mga daungan.

Mga serial port. Ang isang PC ay karaniwang may 4 na serial port: COM1 – COM4 . Ito ay mga legacy port at bihirang ginagamit sa mga modernong PC. Maaari kang kumonekta sa kanila: isang lumang istilong mouse (na may mekanikal na bola) at ilang iba pang mabagal na device.

PS/2– isang port para sa pagkonekta ng keyboard at mouse, na malawakang ginagamit sa isang pagkakataon at magagamit pa rin sa maraming modernong computer.

Universal USB port . Nakakonekta ang iba't ibang device sa mga USB port, mula sa mga printer at scanner hanggang sa mga flash drive at external na drive, pati na rin sa mga video camera at webcam, camera, telepono, music player, atbp.

Mga puwang ng PC

Upang ang motherboard ay makipag-ugnayan sa iba pang hiwalay na ipinasok na mga board, ang mga espesyal na socket na tinatawag na mga puwang ay ginagamit.

Mga puwang ng PCI. Ang PCI ay isang pamantayan hindi lamang para sa isang puwang, kundi pati na rin para sa bus mismo (ang channel kung saan ipinapadala ang impormasyon sa pagitan ng mga aparatong computer). Sa loob ng mahabang panahon, ang mga PCI slot ay ginamit upang kumonekta sa mga panlabas na device (sound card, network card, at iba pang mga controller). Mayroong tatlo o apat na puwang ng PCI sa mga modernong board. Napakadaling mahanap ang mga ito - sila ang pinakamaikling at kadalasang puti, na hinati ng isang lumulukso sa dalawang hindi pantay na bahagi. Ngayon, ang mga PCI slot ay pinagsama sa mga bagong PCI-Express slots (ginagamit upang ikonekta ang mga video card).

Mga puwang ng PCI Express. Ang PCI-Express ay may dalawang uri ng mga puwang para sa pagkonekta ng mga karagdagang card:

Maikling PCI-Express x1 (bilis ng paglilipat ng data – 250 Mb/s)

Mahabang PCI-Express x16 (hanggang 4 Gb/s) – para sa pagkonekta ng video card.

Mga puwang para sa pag-install ng RAM- madali silang makilala sa lahat ng mga konektor; Maaaring mayroong dalawa hanggang apat sa kanila sa board, na nagbibigay-daan sa iyong mag-install mula 512 MB hanggang 4 GB ng RAM. Ang mga puwang ay mahigpit na nakatali sa uri ng RAM, i.e. Hindi maipasok ang DDR3 memory sa isang slot na idinisenyo para sa DDR2 memory. Minsan mayroong ilang mga puwang na naka-install sa isang motherboard. iba't ibang uri alaala.

Pagkatapos mong pag-aralan ang paksang ito, matututuhan mo ang:

Ano ang block diagram ng isang computer;
- ano ang prinsipyo ng kontrol ng programa;
- ano ang layunin ng system bus;
- na nangangahulugang ang prinsipyo ng bukas na arkitektura na ginagamit upang bumuo ng isang computer.

Block diagram ng computer

SA mga nakaraang paksa Naging pamilyar ka sa layunin at katangian ng mga pangunahing kagamitan sa computer. Malinaw, ang lahat ng mga aparatong ito ay hindi maaaring gumana nang hiwalay, ngunit bilang bahagi lamang ng buong computer. Samakatuwid, upang maunawaan kung paano pinoproseso ng isang computer ang impormasyon, kinakailangang isaalang-alang ang istraktura ng computer at ang mga pangunahing prinsipyo ng pakikipag-ugnayan ng mga device nito.

Alinsunod sa layunin ng isang computer bilang isang tool sa pagpoproseso ng impormasyon, ang pakikipag-ugnayan ng mga device nito ay dapat na organisado sa paraang matiyak ang mga pangunahing yugto ng pagproseso ng data.

Upang ipaliwanag ito, isaalang-alang ang block diagram ng pagproseso ng impormasyon ng isang computer na ipinapakita sa Figure 21.1, kung saan itaas na hilera Ang mga pangunahing yugto ng prosesong ito, na pamilyar sa iyo mula sa Seksyon 1, ay ipinahiwatig. Ang pagpapatupad ng bawat isa sa mga yugtong ito ay tinutukoy ng pagkakaroon ng kaukulang mga aparato sa istraktura ng computer. Malinaw, ang input at output ng impormasyon ay isinasagawa gamit ang mga input device (keyboard, mouse, atbp.) at output device (monitor, printer, atbp.). Upang mag-imbak ng impormasyon, ang panloob at panlabas na memorya ay ginagamit sa iba't ibang media (magnetic o optical disk, mga magnetic tape atbp.).

kanin. 21.1. Block diagram ng computer

Ang mga madilim na arrow ay nagpapahiwatig ng pagpapalitan ng impormasyon sa pagitan ng iba't ibang mga computer device. Mga tuldok na linya may mga arrow na sumasagisag sa mga control signal na nagmumula sa processor. Ang mga magagaan na walang laman na arrow ay kumakatawan sa daloy ng impormasyon ng input at output, ayon sa pagkakabanggit.

Ang computer ay isang sistema ng magkakaugnay na mga bahagi. Sa istruktura, ang lahat ng mga pangunahing bahagi ng isang computer ay pinagsama sa isang yunit ng system, na siyang pinakamahalagang bahagi ng isang personal na computer.

Unit ng system at motherboard

Ang mga sumusunod na device ay matatagpuan sa loob ng system unit:

♦ microprocessor;
♦ panloob na memorya ng computer;
♦ disk drive - mga aparatong panlabas na memorya;
♦ sistemang bus;
♦ mga electronic circuit na nagbibigay ng komunikasyon sa pagitan ng iba't ibang bahagi ng computer;
♦ ang electromechanical na bahagi ng computer, kabilang ang power supply, bentilasyon, indikasyon at mga sistema ng proteksyon. 

IBM 286 Computer Layout

Layout ng isang modernong PC

Ang lahat ng nakalistang device na bahagi ng system unit ay inilalagay sa isang case, at may iba't ibang uri ng case. Ang uri ng case unit ng system ay depende sa uri ng personal na computer at tinutukoy ang laki, pagkakalagay at bilang ng mga naka-install na bahagi ng system unit. Para sa mga nakatigil na personal na computer, ang pinakakaraniwang mga kaso ay pahalang o desktop (desktop) o sa anyo ng isang tore (tower). Sa mga laptop na computer, ang yunit ng system ay pinagsama sa isang monitor at ginawa sa pamantayan ng laki ng libro, iyon ay, ang laki ng isang libro.

Ang teknikal (hardware) na batayan ng isang personal na computer ay ang sistema, o motherboard.

Ang system board ay ang pangunahing board sa computer system unit. Naglalaman ito ng pinakamahalagang microcircuits - ang processor at memorya. Ang motherboard ay nag-uugnay sa iba't ibang mga aparato sa isang solong kabuuan, nagbibigay ng mga kondisyon ng operating at komunikasyon sa pagitan ng mga pangunahing bahagi ng isang personal na computer. Ang processor ay hindi lamang nagbibigay ng conversion ng impormasyon, ngunit kinokontrol din ang pagpapatakbo ng lahat ng iba pang mga aparato sa computer.

Ang pagpapatakbo ng isang computer ay batay sa tinatawag na prinsipyo ng kontrol ng programa. Alinsunod dito, ang mga utos at data ng programa ay naka-imbak sa naka-encode na form sa RAM. Kapag ang isang computer ay tumatakbo, ang mga utos na isasagawa at ang data na kailangan nila ay binabasa ng isa-isa mula sa memorya at ipinadala sa processor, kung saan sila ay nade-decrypt at pagkatapos ay ipapatupad. Ang mga resulta ng pagpapatupad ng iba't ibang mga utos, sa turn, ay maaaring isulat sa memorya o ipadala sa iba't ibang mga aparatong output. Ang bilis kung saan ang isang processor ay nagsasagawa ng mga operasyon sa pagpoproseso ng impormasyon ay isang mapagpasyang kadahilanan sa pagtukoy ng pagganap nito. Ang katotohanan ay ang anumang impormasyon (mga numero, teksto, mga guhit, musika, atbp.) ay naka-imbak at naproseso sa isang computer lamang sa digital na anyo. Samakatuwid, ang pagproseso nito ay nabawasan sa processor na gumaganap ng iba't ibang aritmetika at lohikal na operasyon ibinigay ng command system nito.

System bus

Upang matiyak ang pagpapalitan ng impormasyon sa pagitan ng iba't ibang mga computer device, dapat itong magkaroon ng ilang uri ng highway para sa paglipat ng mga daloy ng impormasyon. Ilarawan natin ang ideyang ito sa isang maliit na halimbawa.

Alam mo na ang buhay ng isang malaking lungsod ay isang tuluy-tuloy na daloy ng mga tao at sasakyan na pumapasok iba't ibang direksyon. Kadalasan ang bilis ng trapiko o daloy ng tao ay hindi nakasalalay sa bilis ng kotse, bisikleta o pedestrian, ngunit sa kapasidad ng network ng transportasyon ng lungsod, sa mga underground at surface highway nito.

Sa isang computer, hindi mga daloy ng transportasyon ang nangyayari, ngunit dumadaloy ang impormasyon sa kaukulang highway ng impormasyon. Ang papel na ginagampanan ng naturang highway ng impormasyon, na nagkokonekta sa lahat ng mga aparatong computer sa bawat isa, ay ginagampanan ng system bus na matatagpuan sa loob ng system unit. Pinasimple, ang system bus ay maaaring isipin bilang isang grupo ng mga cable at mga linyang elektrikal (kasalukuyang dala) sa system board.

Ang lahat ng mga pangunahing bloke ng isang personal na computer ay konektado sa system bus (Larawan 21.2). Ang pangunahing tungkulin nito ay upang matiyak ang pakikipag-ugnayan sa pagitan ng processor at iba pang mga elektronikong bahagi ng computer. Ang bus na ito ay nagpapadala ng data, mga address ng memorya at impormasyon ng kontrol.

kanin. 21.2. Layunin ng system bus

Tinutukoy ng uri ng system bus, pati na rin ang uri ng processor, ang bilis ng pagproseso ng impormasyon ng isang personal na computer. Kasama sa mga pangunahing katangian ng system bus ang kapasidad at pagganap ng channel ng komunikasyon.

Lapad ng bus tinutukoy ang bilang ng mga piraso ng impormasyon na ipinadala nang sabay-sabay mula sa isang aparato patungo sa isa pa.

Ang mga system bus ng unang personal na mga computer ay maaaring magpadala lamang ng 8 bits ng impormasyon, gamit ang 8 data lines sa anyo ng 8 parallel conductors. Ang karagdagang pag-unlad ng mga computer ay humantong sa paglikha ng isang 16-bit system bus, at pagkatapos ay tumaas ang kapasidad nito sa 32 at pagkatapos ay sa 64 bits. Ang pagtaas ng lapad ng bus ng data ay humantong sa pagtaas ng bilis ng pagpapalitan ng impormasyon, at ang pagtaas ng lapad ng address bus ay nagbigay ng mas malaking halaga ng RAM.

Pagganap ng bus natutukoy sa dami ng impormasyong maaaring mailipat dito sa loob ng isang segundo.

Tulad ng mga highway, na ang kapasidad ay nakasalalay sa bilang ng mga lane sa kalsada, ang pagganap ng isang system bus ay higit na tinutukoy ng kapasidad nito. Kung mas mataas ang lapad ng bus, mas maraming mga piraso ng impormasyon ang maaaring sabay na mailipat kasama nito, halimbawa, mula sa processor hanggang sa memorya. Ito ay humahantong sa higit pa mabilis na palitan data at pagpapalaya sa processor para sa iba pang mga gawain.

Gayunpaman, hindi maibibigay ng system bus bilang pangunahing highway ng impormasyon sapat na pagganap para sa mga panlabas na device. Upang malutas ang problemang ito, ang mga computer ay nagsimulang gumamit ng mga lokal na bus na kumokonekta sa microprocessor na may iba't ibang memorya, input at output device. Ang layunin ng mga lokal na bus ay katulad ng layunin ng distrito o mga ring road sa paligid ng isang malaking lungsod, na nagpapaginhawa sa pagsisikip sa mga pangunahing highway.

Mga daungan

Nakikipag-ugnayan ang computer sa iba't ibang input at output device sa pamamagitan ng mga port. Ang ilang mga aparato ay nagbibigay ng mga panlabas na koneksyon sa mga port sa pamamagitan ng mga konektor, na karaniwang tinatawag ding mga port. Ang mga konektor na ito ay matatagpuan sa likod ng unit ng system. Floppy, matigas at mga laser disc naka-install at nakakonekta sa loob ng system unit. May mga wired ( serial at parallel, USB, Fire Wire) at wireless ( infrared, Bluetooth) mga port. 

Parallel port

Ang ganitong uri ng port ay ginagamit upang ikonekta ang mga panlabas na device na kailangang magpadala ng malaking halaga ng impormasyon sa isang maikling distansya. Ang parallel port ay karaniwang nagpapadala ng 8 bits ng data nang sabay-sabay sa 8 parallel wires. SA parallel port nakakonekta ang printer at scanner. Ang bilang ng mga parallel port sa isang computer ay hindi lalampas sa tatlo, at mayroon silang katumbas na mga lohikal na pangalan na LPT1, LPT2, LPT3 (mula sa English Line Printer - linya ng printer).

Mga serial port

Ang ganitong uri ng port ay ginagamit upang ikonekta ang mga daga, modem at marami pang ibang device sa unit ng system. Sa pamamagitan ng naturang port mayroong isang serial data stream ng 1 bit. Ito ay maihahambing sa kung paano dumadaloy ang trapiko sa isang daan na kalsada. Ginagamit ang serial data transmission sa malalayong distansya. Samakatuwid, ang mga serial port ay madalas na tinatawag na mga port ng komunikasyon. Ang bilang ng mga port ng komunikasyon ay hindi lalampas sa apat, at ang mga ito ay itinalaga ng mga pangalan mula COM1 hanggang COM4 (English COMmunication port - communication port).

USB port

Ang USB port (Universal Serial Bus) ay kasalukuyang pinakakaraniwang paraan ng pagkonekta ng medium- at low-speed na peripheral na device sa isang computer. Gumagamit ng USB port sunud-sunod na pamamaraan pagpapalitan ng data. Ang pinakalaganap na high-speed port Uri ng USB 2.0. Kung walang sapat na USB port ang iyong computer, maaaring alisin ang kakulangan na ito sa pamamagitan ng pagbili ng USB hub na may ilang ganoong port.

Salamat sa mga built-in na linya ng kuryente, madalas na pinapayagan ka ng USB na gumamit ng mga device nang walang sariling power supply.

FireWire port

Ang FireWire (IEEE 1394) - literal - fire wire (binibigkas na "fire wire") ay isang serial port na sumusuporta sa mga rate ng paglilipat ng data na 400 Mbps. Ang port na ito ay ginagamit upang ikonekta ang mga video device sa computer, tulad ng isang VCR, pati na rin ang iba pang mga device na nangangailangan ng mabilis na paglipat ng malaking halaga ng impormasyon, tulad ng mga panlabas na hard drive.

Sinusuportahan ng mga FireWire port ang Plug and Play at hot pluggability.

Ang mga port ng FireWire ay may dalawang uri. Karamihan sa mga desktop computer ay gumagamit ng 6-pin port, habang ang mga laptop ay gumagamit ng 4-pin port.

Infrared wireless port

Ang paghahatid ng data ay isinasagawa sa pamamagitan ng isang optical channel sa infrared range. Gumagana ang mga remote control sa parehong paraan. mga gamit sa bahay- Mga TV, VCR, atbp. Ang hanay ng infrared port ay ilang metro, at kinakailangan upang matiyak ang direktang visibility sa pagitan ng receiver at ng transmitter.

Ang infrared port ay karaniwang ginagamit upang kumonekta sa isang mobile phone na may parehong port. Nagbibigay-daan ito sa iyo na ma-access ang Internet gamit ang isang mobile phone, na pinakamahalaga para sa mga portable na laptop sa hindi nakatigil na mga kondisyon.

Bluetooth wireless module

Ang isang Bluetooth adapter ay nagbibigay-daan sa iyong wireless na kumonekta sa mga 100 device na matatagpuan sa layo na hanggang 10 m Kasabay nito, maaari mong ikonekta ang iba't ibang uri ng mga wireless na device sa isang computer na nilagyan ng ganoong adapter. mga mobile phone, mga printer, mouse, keyboard, atbp. Isinasagawa ang paghahatid ng data sa isang channel ng radyo sa frequency range na 2.2-2.4 GHz. Ang pangunahing bentahe ay matatag na komunikasyon anuman ang kamag-anak na posisyon ng receiver at transmitter. Kung ang iyong computer ay walang built-in Bluetooth module, pagkatapos ay maaari itong bilhin nang hiwalay at konektado sa pamamagitan ng USB port.

Iba pang mga bahagi ng motherboard

Ang motherboard, bilang karagdagan sa pinakamahalagang bahagi ng computer na nakalista sa itaas, ay naglalaman ng mga karagdagang chip, switch at jumper. Ang lahat ng mga device na ito ay kinakailangan upang matiyak ang pakikipag-ugnayan ng iba't ibang mga computer device at itakda ang kanilang mga operating mode. Halimbawa, ang motherboard ay maaaring maglaman ng mga chip na nangangailangan ng iba't ibang boltahe ng supply. Ang mga parameter ng pagpapatakbo ng device ay itinakda ng mga switch sa system board.

Sa anumang yunit ng system mayroong mga ipinag-uutos na bahagi na nagsisiguro sa pagpapatakbo ng computer - isang power supply, sistemang orasan, baterya, mga signal indicator sa harap na bahagi ng system unit.

Tinutukoy ng system clock ang bilis kung saan gumagana ang computer ng mga operasyon, na nauugnay sa bilis ng orasan, na sinusukat sa megahertz (1 MHz ay ​​katumbas ng 1 milyong clock cycle bawat segundo).

Tinutukoy ng system clock ang ritmo ng buong computer at sini-synchronize ang operasyon ng karamihan sa mga bahagi ng motherboard nito.

Tinitiyak ng mga expansion board at slot ang pagpapatupad ng tinatawag na open architecture na prinsipyo ng pagbuo ng modernong personal na computer. Ang slot ay isang connector kung saan ipinapasok ang board. Ang pagkakaroon ng mga expansion slot sa motherboard ay nagpapahintulot sa iyo na isaalang-alang ang isang personal na computer bilang isang aparato na maaaring mabago. Ang pagpapalawak ng mga kakayahan ng computer ay isinasagawa sa pamamagitan ng pag-install ng expansion card sa slot. Ang isang device na nasa labas ng system unit ay nakakonekta sa connector ng board na ito gamit ang cable.

Sa halip na ang terminong "card ng pagpapalawak", ang mga pangalan na "card" at "adapter" ay kadalasang ginagamit. Kasama sa mga pinakakaraniwang expansion card ang mga video card, sound card, at internal modem. 

Pag-unawa sa bukas na arkitektura ng computer

Ang teknolohiya ng pagmamanupaktura ng computer ay mabilis na umuunlad, na nagsisiguro ng tuluy-tuloy na paglaki sa kanilang pagganap, kapasidad ng memorya at, bilang resulta, ang kakayahang malutas ang lalong kumplikadong mga problema. Ang ilang mga aparato ay mabilis na pinahusay, ang iba ay ginagawa, sa panimula ay mga bago. Sa ganoong mabilis na pag-unlad ng teknolohiya, kinakailangan na magbigay ng isang prinsipyo para sa pagbuo ng isang computer na magpapahintulot sa paggamit ng mga aparato (mga bloke) na mayroon na sa loob nito, pati na rin palitan ang mga ito ng bago, mas advanced na mga hindi binabago ang disenyo. Kung paanong ang mga lungsod ay itinayo alinsunod sa mga batas ng arkitektura, ang disenyo ng isang computer ay dapat umunlad ayon sa ilang mga batas. Ang pangunahing prinsipyo ng pagbuo ng isang modernong personal na computer ay ang prinsipyo ng bukas na arkitektura: bawat bagong block dapat ay software at hardware na katugma sa mga naunang ginawa. Nangangahulugan ito na ang isang modernong personal na computer ay maaaring ilarawan lamang bilang isang pamilyar na set ng konstruksyon ng mga bata na gawa sa mga bloke. Sa isang computer, madali mong palitan ang mga lumang cube (mga bloke) ng mga bago, saanman sila matatagpuan, bilang isang resulta kung saan ang pagpapatakbo ng computer ay hindi lamang hindi nagambala, ngunit nagiging mas produktibo. Ito ang prinsipyo ng bukas na arkitektura na nagbibigay-daan sa iyo na huwag itapon, ngunit upang gawing makabago ang isang dating binili na computer, madaling palitan ang mga hindi napapanahong mga yunit sa loob nito ng mas advanced at maginhawang mga, pati na rin ang pagbili at pag-install ng mga bagong yunit at mga bahagi. Bukod dito, ang mga lugar para sa kanilang pag-install (mga konektor) sa lahat ng mga computer ay pamantayan at hindi nangangailangan ng anumang mga pagbabago sa disenyo ng computer mismo.

Ang prinsipyo ng bukas na arkitektura ay ang mga patakaran para sa pagbuo ng isang computer, ayon sa kung saan ang lahat bagong node(block) ay dapat na katugma sa luma at madaling i-install sa parehong lugar sa computer. 

Mga tanong sa seguridad

1. Anong mga pangunahing bloke ang bumubuo sa istruktura ng isang computer at paano ito nauugnay sa mga yugto ng pagproseso ng impormasyon?

2. Ano ang tungkulin ng tagaproseso ng personal na computer sa pagproseso ng impormasyon?

3. Ano ang prinsipyo ng kontrol ng programa?

4. Ano ang layunin at pangunahing bahagi ng system unit?

5. Anong mga uri ng kaso ng system unit ang alam mo?

6. Para saan ang motherboard?

7. Ano ang layunin ng system bus sa isang personal na computer?

8. Ano ang pagkakatulad sa pagitan ng system bus at transport highway?

9. Anong mga katangian ng system bus ang alam mo?

10. Ano ang computer port? Anong mga uri ng mga port ang naroroon at ano ang kanilang pagkakaiba?

11. Bakit kailangan ang mga expansion card?

12. Bakit kailangang magkaroon ng expansion slots?

13. Ano ang prinsipyo ng bukas na arkitektura?

14. Ano ang alam mo mula sa fiction, mga sikat na publikasyong pang-agham, mga programa sa telebisyon at mga pelikula tungkol sa mga kakayahan at paggamit ng mga computer sa hinaharap?

Kumusta, mahal na mga mambabasa ng blog site. Kadalasan sa Internet maaari kang makahanap ng maraming iba't ibang terminolohiya ng kompyuter, sa partikular - tulad ng isang konsepto bilang "System bus". Ngunit kakaunti ang nakakaalam kung ano ang eksaktong ibig sabihin nito termino ng kompyuter. Sa tingin ko ang artikulo ngayon ay makakatulong sa paglilinaw ng mga bagay-bagay.

Ang system bus (bus) ay may kasamang data, address at control bus. Ang bawat isa sa kanila ay nagpapadala ng sarili nitong impormasyon: sa data bus - data, mga address - ayon sa pagkakabanggit, ang address (ng mga device at memory cell), control - control signal para sa mga device. Ngunit ngayon ay hindi natin sisilipin ang kagubatan ng teorya ng organisasyong arkitektura ng kompyuter; Sa pisikal, ang highway ay ipinakita sa anyo ng (mga contact) sa motherboard.

Hindi sinasadya na itinuro ko ang inskripsyon na "FSB" sa larawan para sa artikulong ito. Ang punto ay iyon pagkonekta sa processor sa chipset Ang sagot ay ang FSB bus, na nangangahulugang "Front-side bus" - iyon ay, "harap" o "system". At, kung saan ay karaniwang ang focus kapag overclocking isang processor, halimbawa.

Mayroong ilang mga uri ng FSB bus, halimbawa, sa mga motherboard na may mga processor ng Intel, ang FSB bus ay karaniwang may iba't ibang QPB, kung saan ang data ay inililipat ng 4 na beses bawat cycle ng orasan. Kung pinag-uusapan natin tungkol sa mga processor ng AMD, pagkatapos ay inililipat ang data ng 2 beses bawat cycle ng orasan, at ang uri ng bus ay tinatawag na EV6. At sa pinakabagong mga modelo AMD CPU, at walang FSB, ang papel nito ay ginagampanan ng pinakabagong HyperTransport.

Kaya, ang data ay inililipat sa pagitan ng at ang gitnang processor sa isang dalas na lumampas sa FSB bus frequency ng 4 na beses. Bakit 4 na beses lang, tingnan ang talata sa itaas. Lumalabas na kung ang kahon ay nagpapahiwatig ng 1600 MHz (epektibong dalas), sa katotohanan ang dalas ay magiging 400 MHz (aktwal). Sa hinaharap, kapag pinag-uusapan natin ang tungkol sa overclocking ng processor (sa mga sumusunod na artikulo), malalaman mo kung bakit kailangan mong bigyang pansin ang parameter na ito. Sa ngayon, tandaan lamang, mas mataas ang dalas, mas mabuti.

Sa pamamagitan ng paraan, ang inskripsyon na "O.C." literal na nangangahulugang "overclocking", ito ay isang pagdadaglat para sa Ingles. Overclock, iyon ay, ito ang pinakamataas na posibleng dalas ng bus ng system na sinusuportahan ng motherboard. Ang system bus ay maaaring ligtas na gumana sa isang dalas na makabuluhang mas mababa kaysa sa ipinahiwatig sa packaging, ngunit hindi mas mataas kaysa dito.

Ang pangalawang parameter na nagpapakilala sa system bus ay. Ito ang dami ng impormasyon (data) na madadaanan nito mismo sa isang segundo. Ito ay sinusukat sa Bit/s. Ang bandwidth ay maaaring kalkulahin nang nakapag-iisa gamit ang isang napakasimpleng formula: bus frequency (FSB) * bus width. Alam mo na ang tungkol sa unang multiplier, ang pangalawang multiplier ay tumutugma sa laki ng bit ng processor - tandaan, x64, x86(32)? Ang lahat ng mga modernong processor ay 64-bit na.

Kaya, pinapalitan namin ang aming data sa formula, ang resulta ay: 1600 * 64 = 102,400 MBit/s = 100 GBit/s = 12.5 GBit/s. Ito ang bandwidth ng highway sa pagitan ng chipset at processor, o mas tiyak, sa pagitan ng northbridge at processor. Iyon ay system, FSB, processor bus - lahat ng ito ay kasingkahulugan. Lahat ng motherboard connectors - video card, hard drive, RAM "nakikipag-usap" sa isa't isa lamang sa pamamagitan ng mga highway. Ngunit ang FSB ay hindi lamang ang isa sa motherboard, bagaman ito ay tiyak ang pinakamahalaga.

Tulad ng makikita mula sa figure, ang Front-side bus (ang pinakamakapal na linya) ay mahalagang kumokonekta lamang sa processor at chipset, at mula sa chipset mayroong maraming iba't ibang mga bus sa iba pang mga direksyon: PCI, video adapter, RAM, USB. At hindi naman totoo na ang mga operating frequency ng mga subbus na ito ay dapat na katumbas ng o isang multiple ng FSB frequency, hindi, maaari silang maging ganap na naiiba. Gayunpaman, sa mga modernong processor ang RAM controller ay madalas na inililipat mula sa hilagang tulay sa processor mismo, sa kasong ito ay lumalabas na walang hiwalay na RAM bus ang lahat ng data sa pagitan ng processor at RAM ay direktang ipinadala sa pamamagitan ng FSB sa dalas na katumbas ng FSB frequency.

Yun lang muna, salamat.

Ang system bus ay idinisenyo upang makipag-usap sa pagitan ng processor at mga panlabas na device sa computer gamit ang mga espesyal na control device - mga adapter o controllers. Ang lahat ng huli ay konektado sa system bus gamit ang mga karaniwang konektor. Ang mga bus ay karaniwang nahahati sa tatlong kategorya ayon sa kanilang functional na layunin: address, impormasyon at kontrol, na naiiba sa bit depth, iyon ay, sa dami ng data na dumadaan sa kanila. Ang uri ng device na ginagamit ay higit na tinutukoy ng bilis ng computer.

Ang system bus ay maaaring gumana sa mga sumusunod na pangunahing pamantayan: MCA, ISA, VESA, EISA, PCI. Sa mahabang panahon Ang ISA bus ay itinuturing na isang tiyak na pamantayan sa larangan ng mga personal na computer. Ito ay binuo batay sa walong-bit na XT system bus at ng IBM PC. Nagbigay ito ng walong interrupt na linya para sa interfacing sa mga panlabas na device, pati na rin ang apat na linya para sa direktang pag-access sa memorya.

Ang system bus at microprocessor ay gumana sa frequency na 4.77 MHz. At ang bilis ay maaaring humigit-kumulang 4.5 MB bawat segundo. Ang susunod na henerasyon ng mga computer ay gumamit na ng isang labing-anim na bit na bus, na, salamat sa 24-address na mga linya, pinapayagan ang direktang pag-access sa RAM, sa oras na iyon ang volume nito ay 16 MB.

Ang bus na ito ay gumamit na ng labing-anim na hardware interrupts sa halip na walo, at ang bilang ng mga channel para sa direktang pag-access sa impormasyon ay walo na, hindi apat. Ngayon ang bus ay umaandar nang asynchronous sa microprocessor sa dalas na 6 MHz, at ito ay naging sanhi ng pagtaas ng bilis ng paglipat sa 16 MB bawat segundo. Ngayon ay nagbigay na ito ng kakayahang magtrabaho sa mga aparatong mababa ang bilis, ngunit hindi makapagbigay ng epektibong operasyon mga modernong kagamitan. Naimpluwensyahan nito ang mga bagong uri ng system bus.

Noong 1987, binuo ang MCA system bus, na naging una mataas na pagganap. Naiiba ito sa bilis ng pagpapatakbo nito ay 10 MHz, at ang bus mismo ay naging 32-bit, na nagpapataas ng bilis ng paglipat sa 20 MB bawat segundo. Gayunpaman, dahil sa hindi pagkakatugma ng mga bus sa isa't isa, hindi posible na gumamit ng mga controller na idinisenyo para sa ISA bus, kung kaya't ang arkitektura ay hindi malawakang ginagamit.

Ang EISA system bus ay binuo noong 1989 bilang pinahusay na bersyon ng ISA. Ang mga konektor nito ay naging posible na ipasok hindi lamang ang iyong sariling mga controller, kundi pati na rin ang para sa ISA. Gumagana ito sa dalas ng 8-10 MHz, habang ang bit width nito ay 32, na nagbibigay-daan dito na magpadala ng hanggang 4 GB, na nakakamit ang bilis ng pagpapalitan ng impormasyon na 33 MB bawat segundo. Ang kawalan ng bus na ito ay ang mababang bilis ng pagpapalitan ng impormasyon kapag nagpoproseso ng mga graphics at larawan, pati na rin ang medyo mataas na presyo ng mga controllers.

Ito ay binuo para sa bagong Pentium processor, ngunit maaari ding gamitin sa iba pang mga platform. Pinapayagan ka nitong kumonekta ng hanggang sampung iba't ibang device. Gumagamit ang bus na ito ng 32 o 64 bits, at ang bilis ng paglipat ay 132 at 264 MB bawat segundo.

Sa ngayon, ang mga motherboard ay konektado sa iba pang mga device sa pamamagitan ng AGP bus, na nagbibigay-daan graphic card gamitin ang RAM ng isang personal na computer. Nakayanan niya modernong graphics, na dapat lumipat sa monitor sa mataas na bilis, na mahirap hawakan ng PCI. Kapag gumagamit ng PCI, naging hindi praktikal na dagdagan ang memorya sa video adapter dahil sa limitadong bilis ng pagpapatakbo at bandwidth ng bus. Ang dalas ng bus ng sistema ng AGP ay nagbibigay-daan sa direktang pagpapalitan ng impormasyon sa pagitan ng memorya ng video at RAM, na hindi makakamit kapag gumagamit ng iba pang mga pamantayan para sa mga device na ito.

Ang mga bahagi sa loob ng isang PC ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa sa iba't ibang paraan. Karamihan sa mga panloob na bahagi, kabilang ang processor, cache, memory, expansion card, at storage device, ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa gamit ang isa o higit pa gulong(mga bus).

Ang bus sa mga computer ay isang channel kung saan inililipat ang impormasyon sa pagitan ng dalawa o higit pang mga device (karaniwang isang bus na nagkokonekta lamang ng dalawang device ay tinatawag na daungan- daungan). Ang bus ay karaniwang may mga access point, o mga lugar kung saan maaaring kumonekta ang isang device upang maging bahagi ng bus ang sarili nito, at ang mga device sa bus ay maaaring magpadala ng impormasyon at tumanggap ng impormasyon mula sa iba pang mga device. Ang konsepto ng isang bus ay medyo pangkalahatan para sa "loob" ng isang PC at para sa labas ng mundo. Halimbawa, ang koneksyon sa telepono sa isang bahay ay maaaring ituring na isang bus: ang impormasyon ay naglalakbay kasama ang mga wire sa bahay, at ang isa ay maaaring kumonekta sa "bus" sa pamamagitan ng pag-install ng jack ng telepono, pagsasaksak ng telepono dito, at pagkuha ng telepono. Ang lahat ng mga telepono sa bus ay maaaring magbahagi ng impormasyon, i.e. talumpati.

Ang materyal na ito ay nakatuon sa mga gulong ng mga modernong PC. Una, ang mga gulong at ang kanilang mga katangian ay tinalakay, at pagkatapos ay ang pinakakaraniwang mga gulong sa mundo ay tinalakay nang detalyado. I/O bus(Input/Output bus), tinatawag din pagpapalawak ng mga bus(pagpapalawak ng mga bus).

Mga function at katangian ng gulong

Ang mga PC bus ay ang pangunahing "mga landas" ng data sa motherboard. Ang pangunahing isa ay sistemang bus(system bus), na nag-uugnay sa processor at pangunahing memorya ng RAM. Noong nakaraan, ang bus na ito ay tinatawag na lokal, ngunit sa mga modernong PC ito ay tinatawag gulong sa harap(Front Side Bus - FSB). Ang mga katangian ng system bus ay tinutukoy ng processor; Ang modernong system bus ay 64 bits ang lapad at gumagana sa 66, 100 o 133 MHz. Ang ganitong mga signal ng mataas na dalas ay lumilikha ng ingay sa kuryente at iba pang mga problema. Samakatuwid, ang dalas ay dapat bawasan upang maabot ang data mga expansion card(card ng pagpapalawak), o mga adaptor(mga adaptor), at iba pang mas malalayong bahagi.

Gayunpaman, ang mga unang PC ay may isang bus lamang, na ibinahagi ng processor, memorya ng RAM, at mga bahagi ng I/O. Ang mga processor ng una at ikalawang henerasyon ay gumagana sa mababang dalas ng orasan at lahat ng bahagi ng system ay maaaring suportahan ang dalas na ito. Sa partikular, ginawang posible ng arkitektura na ito na palawakin ang kapasidad ng RAM gamit ang mga expansion card.

Noong 1987, nagpasya ang mga developer ng Compaq na paghiwalayin ang system bus mula sa I/O bus para makapag-operate sila sa iba't ibang bilis. Simula noon, ang multi-bus architecture na ito ay naging pamantayan sa industriya. Bukod dito, ang mga modernong PC ay may ilang mga I/O bus.

Hierarchy ng gulong

Ang PC ay may hierarchical na organisasyon ng iba't ibang mga bus. Karamihan sa mga modernong PC ay may hindi bababa sa apat na bus. Ang hierarchy ng bus ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang bawat bus ay lalong lumalayo sa processor; Ang bawat bus ay kumokonekta sa antas sa itaas nito, na nagsasama ng iba't ibang bahagi ng PC. Ang bawat bus ay karaniwang mas mabagal kaysa sa bus sa itaas nito (para sa malinaw na dahilan - ang processor ay ang pinakamabilis na device sa PC):

• Panloob na cache bus: Ito ang pinakamabilis na bus na nagkokonekta sa processor at sa panloob na L1 cache.
• System bus: Ito ang pangalawang antas ng system bus na nag-uugnay sa memory subsystem sa chipset at processor. Sa ilang mga system, ang processor at memory bus ay pareho. Ang bus na ito ay nagpapatakbo sa bilis (clocking frequency) na 66 MHz hanggang 1998, at pagkatapos ay nadagdagan ito sa 100 MHz at maging 133 MHz. Ang Pentium II at mas mataas na mga processor ay nagpapatupad ng isang arkitektura na may double independent bus(Dual Independent Bus - DIB) - ang single system bus ay pinalitan ng dalawang independent bus. Ang isa sa mga ito ay inilaan para sa pag-access sa pangunahing memorya at tinatawag gulong sa harap(frontside bus), at ang pangalawa ay para sa pag-access sa L2 cache at tinatawag gulong sa likuran(likod na bus). Ang pagkakaroon ng dalawang bus ay nagdaragdag sa pagganap ng PC, dahil ang processor ay maaaring sabay na makatanggap ng data mula sa parehong mga bus. Sa ikalimang henerasyon na mga motherboard at chipset, ang L2 cache ay konektado sa karaniwang memory bus. Tandaan na ang system bus ay tinatawag din pangunahing bus(pangunahing bus), processor bus(processor bus), memory bus(memory bus) at maging lokal na bus(lokal na bus).
• Lokal na I/O bus: Ang high-speed I/O bus na ito ay ginagamit upang ikonekta ang mga mabilis na peripheral na device sa memory, chipset, at processor. Ang bus na ito ay ginagamit ng mga video card, disk drive at mga interface ng network. Ang pinakakaraniwang lokal na I/O bus ay ang VESA Local Bus (VLB) at ang Peripheral Component Interconnect (PCI) bus.
• Karaniwang I/O bus: Ang "well-deserved" na standard na I/O bus ay konektado sa tatlong bus na isinasaalang-alang, na ginagamit para sa mabagal na peripheral device (mouse, modem, sound card, atbp.), pati na rin para sa compatibility sa mga mas lumang device. Sa halos lahat ng modernong PC, ang naturang bus ay ang ISA (Industry Standard Architecture) bus.
• Universal Serial Bus(Universal Serial Bus - USB), na nagbibigay-daan sa iyong kumonekta hanggang sa 127 mabagal na peripheral na device gamit hub(hub) o daisy-chaining device.
• High-speed serial bus IEEE 1394 (FireWire), na idinisenyo para sa pagkonekta ng mga digital camera, printer, telebisyon at iba pang device na nangangailangan ng napakataas na bandwidth sa isang PC.

Maramihang I/O bus na kumukonekta sa iba't ibang peripheral sa processor ay konektado sa system bus na ginagamit tulay(tulay), ipinatupad sa chipset. Pinamamahalaan ng system chipset ang lahat ng mga bus at tinitiyak na ang bawat device sa system ay nakikipag-ugnayan nang tama sa bawat iba pang device.

Ang mga bagong PC ay may karagdagang "bus" na partikular na idinisenyo para sa graphical na pakikipag-ugnayan lamang. Sa katunayan, ito ay hindi isang gulong, ngunit daungan- Pinabilis na Graphics Port (AGP). Ang pagkakaiba sa pagitan ng isang bus at isang port ay ang isang bus ay karaniwang idinisenyo upang magbahagi ng media sa pagitan ng maraming mga aparato, habang ang isang port ay idinisenyo upang magbahagi lamang ng dalawang mga aparato.

Gaya ng ipinakita kanina, ang mga I/O bus ay talagang extension ng system bus. Sa motherboard, nagtatapos ang system bus sa chipset chip, na bumubuo ng tulay patungo sa I/O bus. Ang mga bus ay may mahalagang papel sa pagpapalitan ng data sa isang PC. Sa katunayan, ang lahat ng mga bahagi ng PC, maliban sa processor, ay nakikipag-usap sa isa't isa at sa system RAM sa pamamagitan ng iba't ibang I/O bus, tulad ng ipinapakita sa figure sa kaliwa.

Address at data bus

Ang bawat gulong ay binubuo ng dalawa iba't ibang bahagi: data bus(data bus) at address bus(address ng bus). Kapag ang karamihan sa mga tao ay nagsasalita tungkol sa isang bus, iniisip nila ang isang data bus; Ang data mismo ay ipinapadala sa mga linya ng bus na ito. Ang address bus ay isang hanay ng mga linya na ang mga signal ay tumutukoy kung saan magpapadala o tumanggap ng data.

Siyempre, may mga linya ng signal upang kontrolin ang pagpapatakbo ng bus at hudyat ng pagkakaroon ng data. Minsan ang mga linyang ito ay tinatawag control bus(control bus), bagaman madalas ay hindi binabanggit ang mga ito.

Lapad ng gulong

Ang bus ay isang channel kung saan "dumaloy" ang impormasyon. Kung mas malawak ang bus, mas maraming impormasyon ang maaaring "daloy" sa kahabaan ng channel. Ang unang ISA bus sa IBM PC ay 8 bits ang lapad; kasalukuyang ginagamit unibersal na gulong Ang ISA ay 16 bits ang lapad. Ang lapad ng system bus sa mga PC na may mga processor ng Pentium ay 64 bits.

Ang lapad ng address bus ay maaaring matukoy nang hiwalay sa lapad ng data bus. Ang lapad ng address bus ay nagpapahiwatig kung gaano karaming mga cell ng memorya ang maaaring matugunan sa panahon ng paglilipat ng data. Sa modernong mga PC, ang lapad ng address bus ay 36 bits, na nagbibigay-daan sa pagtugon sa memorya na may kapasidad na 64 GB.

Bilis ng bus

Bilis ng bus(bilis ng bus) ay nagpapakita kung gaano karaming mga piraso ng impormasyon ang maaaring ipadala sa bawat konduktor ng bus bawat segundo. Karamihan sa mga bus ay nagdadala ng isang bit bawat clock cycle sa isang wire, bagama't ang mga mas bagong bus gaya ng AGP ay maaaring magdala ng dalawang bit ng data sa bawat clock cycle, na nagdodoble sa performance. Ang lumang ISA bus ay nangangailangan ng dalawang clock cycle upang ilipat ang isang bit, na pinuputol ang pagganap sa kalahati.

Bandwidth ng bus

Lapad (bits) Bilis (MHz) Throughput (MB/s) 8-bit na ISA 16-bit na ISA 64-bit na PCI 2.1 AGP (x2 mode) AGP (x4 mode)

Bandwidth(bandwidth) tinatawag din throughput(throughput) at ipinapakita ang kabuuang dami ng data na maaaring ilipat sa bus sa isang partikular na yunit ng oras. Ipinapakita ng talahanayan teoretikal bandwidth ng mga modernong I/O bus. Sa katunayan, ang mga gulong ay hindi umabot sa teoretikal na halaga dahil sa overhead para sa pagpapatupad ng mga utos at iba pang mga kadahilanan. Karamihan sa mga gulong ay maaaring gumana sa iba't ibang bilis; Ipinapakita ng sumusunod na talahanayan ang pinakakaraniwang mga halaga.

Gumawa tayo ng tala tungkol sa huling apat na linya. Sa teoryang, ang PCI bus ay maaaring palawakin sa 64 bits at 66 MHz na bilis. Gayunpaman, para sa mga kadahilanang compatibility, halos lahat ng PCI bus at device sa bus ay na-rate lamang sa 33 MHz at 32 bits. Bumubuo ang AGP sa teoretikal na pamantayan at gumagana sa 66 MHz, ngunit nananatili ang isang 32-bit na lapad. Ang AGP ay may karagdagang x2 at x4 na mga mode na nagbibigay-daan sa port na magsagawa ng mga paglilipat ng data dalawa o apat na beses bawat ikot ng orasan, na nagpapataas ng epektibong bilis ng bus sa 133 o 266 MHz.

Interface ng bus

Sa isang multi-bus system, ang chipset ay dapat magbigay ng circuitry upang pagsamahin ang mga bus at makipag-ugnayan sa pagitan ng isang device sa isang bus at isang device sa isa pang bus. Ang ganitong mga scheme ay tinatawag tulay(tulay) (tandaan na ang tulay ay isa ring network device para sa pagkonekta ng dalawang magkaibang uri ng network). Ang pinakakaraniwan ay ang tulay ng PCI-ISA, na isang bahagi ng system chipset para sa mga PC na may mga processor ng Pentium. Ang PCI bus ay mayroon ding tulay patungo sa system bus.

Mastering ng bus

Sa mga bus na may mataas na kapasidad, isang malaking halaga ng impormasyon ang ipinapadala sa channel bawat segundo. Karaniwan ang isang processor ay kinakailangan upang pamahalaan ang mga paglilipat na ito. Sa katunayan, ang processor ay gumaganap bilang isang "middleman" at, gaya ng kadalasang nangyayari sa totoong mundo, mas mahusay na alisin ang middleman at direktang gawin ang mga paglilipat. Para sa layuning ito, ang mga aparato ay binuo na maaaring makontrol ang bus at kumilos nang nakapag-iisa, i.e. direktang ilipat ang data sa memorya ng RAM ng system; ang mga naturang device ay tinatawag pagmamaneho ng mga gulong(mga master ng bus). Theoretically, ang processor ay maaaring magsagawa ng iba pang trabaho nang sabay-sabay sa mga paglilipat ng data sa bus; Sa pagsasagawa, ang sitwasyon ay kumplikado ng maraming mga kadahilanan. Para sa tamang pagpapatupad mastering ng bus(bus mastering) arbitrasyon ng mga kahilingan sa bus ay kinakailangan, na ibinibigay ng chipset. Ang bus mastering ay tinatawag ding "first party" na DMA, dahil ang operasyon ay kinokontrol ng device na nagsasagawa ng paglilipat.

Sa kasalukuyan, ang bus mastering ay ipinapatupad sa PCI bus; Ang suporta ay idinagdag din para sa IDE/ATA hard drive upang ipatupad ang bus mastering sa PCI sa ilalim ng ilang partikular na kundisyon.

Prinsipyo ng lokal na bus

Ang simula ng 90s ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang paglipat mula sa mga text app sa mga graphics at lumalagong katanyagan ng Windows operating system. Ito ay humantong sa isang malaking pagtaas sa dami ng impormasyon na dapat ilipat sa pagitan ng processor, memorya, video at mga hard drive. Ang karaniwang monochromatic (itim at puti) na text screen ay naglalaman lamang ng 4000 byte ng impormasyon (2000 para sa mga code ng character at 2000 para sa mga katangian ng screen), habang ang isang karaniwang 256 na kulay screen ng Windows nangangailangan ng higit sa 300,000 bytes! Bukod dito, ang modernong resolution na 1600x1200 na may 16 milyong kulay ay nangangailangan ng 5.8 milyong byte ng impormasyon sa bawat screen!

Ang paglipat ng mundo ng software mula sa teksto patungo sa mga graphic ay nangangahulugan din ng pagtaas ng mga laki ng programa at pagtaas ng mga kinakailangan sa memorya. Mula sa pananaw ng I/O, ang pagpoproseso ng karagdagang data para sa isang video card at malaking kapasidad na hard drive ay nangangailangan ng higit pang I/O bandwidth. Ang sitwasyong ito ay kailangang harapin sa pagdating ng 80486 processor, ang pagganap nito ay mas mataas kaysa sa mga nakaraang processor. Ang ISA bus ay hindi na nakamit ang tumaas na mga kinakailangan at naging isang bottleneck sa pagtaas ng pagganap ng PC. Ang pagpapataas ng bilis ng isang processor ay maliit kung kailangan itong maghintay sa isang mabagal na bus ng system upang maglipat ng data.

Ang solusyon ay natagpuan sa pagbuo ng isang bago, mas mabilis na bus, na dapat na umakma sa ISA bus at partikular na gagamitin para sa mga high-speed na device tulad ng mga video card. Ang bus na ito ay kailangang ilagay sa (o malapit) sa mas mabilis na memory bus at tumakbo sa humigit-kumulang na panlabas na bilis ng processor upang makapaglipat ng data nang mas mabilis kaysa sa karaniwang ISA bus. Kapag ang mga naturang device ay inilagay malapit sa ("lokal") sa processor, lokal na bus. Ang unang lokal na bus ay ang VESA Local Bus (VLB), at ang modernong lokal na bus sa karamihan ng mga PC ay ang Peripheral Component Interconnect (PCI) bus.

System bus

System bus(system bus) ikinokonekta ang processor sa pangunahing memorya ng RAM at, posibleng, sa L2 cache. Ito ang gitnang bus ng computer at ang iba pang mga bus ay "sanga" mula dito. Ang system bus ay ipinatupad bilang isang hanay ng mga conductor sa motherboard at dapat na tumutugma sa isang partikular na uri ng processor. Ito ang processor na tumutukoy sa mga katangian ng system bus. Kasabay nito, mas mabilis ang system bus, mas mabilis dapat ang natitirang mga elektronikong bahagi ng PC.

Mga lumang CPU Lapad ng gulong Bilis ng bus 8088 8 bits 4.77 MHz 8086 16 bits 8 MHz 80286-12 16 bits 12 MHz 80386SX-16 16 bits 16 MHz 80386DX-25 32 bits 25 MHz

Isaalang-alang natin ang mga system bus ng isang PC na may mga processor ng ilang henerasyon. Sa mga processor ng una, pangalawa at pangatlong henerasyon, ang dalas ng bus ng system ay tinutukoy ng dalas ng pagpapatakbo ng processor. Habang tumataas ang bilis ng processor, tumaas din ang bilis ng system bus. Kasabay nito, tumaas ang espasyo ng address: sa mga processor ng 8088/8086 ito ay 1 MB (20-bit address), sa processor ng 80286 ang address space ay nadagdagan sa 16 MB (24-bit address), at nagsisimula sa 80386 processor ang address space ay 4 GB (32 -bit address).

Pamilya 80486 Lapad ng gulong Bilis ng bus 80486SX-25 32 bits 25 MHz 80486DX-33 32 bits 33 MHz 80486DX2-50 32 bits 25 MHz 80486DX-50 32 bits 50 MHz 80486DX2-66 32 bits 33 MHz 80486DX4-100 32 bits 40 MHz 5X86-133 32 bits 33 MHz

Tulad ng makikita mula sa talahanayan para sa mga processor ng ika-apat na henerasyon, ang bilis ng bus ng system sa una ay tumutugma sa dalas ng pagpapatakbo ng processor. Gayunpaman, ang mga pagsulong sa teknolohiya ay naging posible upang mapataas ang dalas ng processor, at ang pagtutugma sa bilis ng bus ng system ay nangangailangan ng pagtaas ng bilis ng mga panlabas na bahagi, pangunahin ang memorya ng system, na nauugnay sa mga makabuluhang paghihirap at mga paghihigpit sa gastos. Samakatuwid, ang 80486DX2-50 na processor ay ginamit sa unang pagkakataon pagdodoble ng dalas(pagdodoble ng orasan): gumana ang processor panloob dalas ng orasan 50 MHz, at panlabas Ang bilis ng system bus ay 25 MHz, i.e. kalahati lamang ng operating frequency ng processor. Ang diskarteng ito ay makabuluhang nagpapabuti sa pagganap ng computer, lalo na dahil sa pagkakaroon ng isang panloob na L1 cache, na nakakatugon sa karamihan ng pag-access ng processor sa memorya ng system. Simula noon pagpaparami ng dalas(clock multiplying) ay naging sa karaniwang paraan nagpapabuti sa pagganap ng computer at ginagamit sa lahat ng modernong processor, at ang frequency multiplier ay nadagdagan sa 8, 10 o higit pa.

Pamilya Pentium Lapad ng gulong Bilis ng bus Intel P60 64 bits 60 MHz Intel P100 64 bits 66 MHz Cyrix 6X86 P133+ 64 bits 55 MHz AMD K5-133 64 bits 66 MHz Intel P150 64 bits 60 MHz Intel P166 64 bits 66 MHz Cyrix 6X86 P166+ 64 bits 66 MHz Pentium Pro 200 64 bits 66 MHz Cyrix 6X86 P200+ 64 bits 75 MHz Pentium II 64 bits 66 MHz

Sa mahabang panahon, ang mga PC system bus na may mga processor ng ikalimang henerasyon ay nagpapatakbo sa bilis na 60 MHz at 66 MHz. Ang isang makabuluhang hakbang pasulong ay ang pagtaas ng lapad ng data sa 64 bits at ang pagpapalawak ng puwang ng address sa 64 GB (36-bit na address).

Ang bilis ng system bus ay nadagdagan sa 100 MHz noong 1998 salamat sa pagbuo ng produksyon ng PC100 SDRAM chips. Ang mga memory chip ng RDRAM ay maaaring dagdagan pa ang bilis ng system bus. Gayunpaman, ang paglipat mula 66 MHz hanggang 100 MHz ay ​​may malaking epekto sa mga processor at motherboard na may Socket 7. Sa Pentium II modules, hanggang 70-80% ng trapiko (mga paglilipat ng impormasyon) ay isinasagawa sa loob ng bagong SEC (Single Edge Cartridge). ), na naglalaman ng processor at ang parehong cache ay L1 cache at L2 cache. Gumagana ang cartridge na ito sa sarili nitong bilis, hindi nakasalalay sa bilis ng system bus.

CPU Chipset Bilis gulong Bilis ng CPU Intel Pentium II 82440BX 82440GX 100 MHz 350,400,450 MHz AMD K6-2 Sa pamamagitan ng MVP3, Aladdin V 100 MHz 250,300,400 MHz Intel Pentium II Xeon 82450NX 100 MHz 450.500 MHz Intel Pentium III i815 i820 133 MHz 600.667+ MHz AMD Athlon Sa pamamagitan ng KT133 200 MHz 600 - 1000 MHz

Ang i820 at i815 chipset, na idinisenyo para sa Pentium III processor, ay idinisenyo para sa isang 133 MHz system bus. Sa wakas, ang AMD Athlon processor ay nagpakilala ng mga makabuluhang pagbabago sa arkitektura at ang konsepto ng isang system bus ay naging hindi kailangan. Ang processor na ito ay maaaring humawak ng iba't ibang uri ng RAM sa maximum na dalas 200 MHz.

Mga uri ng I/O bus

Sasaklawin ng seksyong ito ang iba't ibang I/O bus, na karamihan sa mga ito ay nakatuon sa mga modernong bus. Ang isang pangkalahatang ideya ng paggamit ng mga I/O bus ay ibinibigay ng sumusunod na figure, na malinaw na nagpapakita ng layunin ng iba't ibang I/O bus ng isang modernong PC.

Ang sumusunod na talahanayan ay nagbubuod sa iba't ibang I/O bus na ginagamit sa mga modernong PC:

Gulong	taon	Lapad	Bilis	Max. checkpoint kakayahan
PC at XT	1980-82	8 bits	Kasabay: 4.77-6 MHz	4-6 MB/s
ISA (AT)	1984	16 bits	Kasabay: 8-10 MHz	8 MB/s
M.C.A.	1987	32 bits	Asynchronous: 10.33 MHz	40 MB/s
EISA (para sa mga server)	1988	32 bits	Kasabay: max. 8 MHz	32 MB/s
VLB, para sa 486	1993	32 bits	Kasabay: 33-50 MHz	100-160 MB/s
PCI	1993	32/64 bit	Asynchronous: 33 MHz	132 MB/s
USB	1996	Sequential		1.2 MB/s
FireWire (IEEE1394)	1999	Sequential		80 MB/s
USB 2.0	2001	Sequential		12-40 MB/s

Mga lumang gulong

Ang bagong modernong PCI bus at AGP port ay "ipinanganak" mula sa mga lumang bus na makikita pa rin sa mga PC. Bukod dito, ang pinakalumang ISA bus ay ginagamit pa rin kahit sa pinakabagong mga PC. Susunod na titingnan natin ang mga lumang gulong ng PC nang mas detalyado.

Industry Standard Architecture (ISA) bus

Ito ang pinakakaraniwan at tunay na karaniwang bus para sa mga PC, na ginagamit kahit sa ang pinakabagong mga computer sa kabila ng katotohanan na ito ay nanatiling halos hindi nagbabago mula noong pagpapalawak nito sa 16 bits noong 1984. Siyempre, ito ay pupunan na ngayon ng mas mabilis na mga bus, ngunit ito ay "nakaligtas" salamat sa pagkakaroon ng isang malaking base ng peripheral na kagamitan na idinisenyo para sa pamantayang ito. Bilang karagdagan, mayroong maraming mga aparato kung saan ang bilis ng ISA ay higit sa sapat, tulad ng mga modem. Ayon sa ilang eksperto, aabutin ng hindi bababa sa 5-6 na taon bago “mamatay” ang ISA bus.

Ang pagpili ng lapad at bilis ng ISA bus ay tinutukoy ng mga processor kung saan ito nagtrabaho sa mga unang PC. Ang orihinal na ISA bus sa IBM PC ay 8 bits ang lapad, na tumutugma sa 8 bits ng external na data bus ng 8088 processor, at tumakbo sa 4.77 MHz, na siyang bilis din ng 8088 processor noong 1984, ang IBM AT lumitaw ang computer na may 80286 processor at ang lapad ng bus ay nadoble hanggang 16 bits, tulad ng panlabas na data bus ng 80286 processor Kasabay nito, ang bilis ng bus ay nadagdagan sa 8 MHz, na tumugma din sa bilis ng processor. Sa teorya, ang throughput ng bus ay 8 MB/s, ngunit sa pagsasagawa ay hindi ito lalampas sa 1-2 MB/s.

Sa modernong mga PC, gumaganap ang ISA bus bilang panloob na bus, na ginagamit para sa keyboard, floppy disk, serial at parallel port, at kung paano panlabas na expansion bus, kung saan maaari mong ikonekta ang mga 16-bit na adapter, tulad ng sound card.

Kasunod nito, ang mga processor ng AT ay naging mas mabilis, at pagkatapos ay nadagdagan ang kanilang data bus, ngunit ngayon ang kinakailangan para sa pagiging tugma sa mga umiiral na device ay pinilit ang mga tagagawa na sumunod sa pamantayan at ang ISA bus ay nanatiling halos hindi nagbabago mula noon. Ang ISA bus ay nagbibigay ng sapat na bandwidth para sa mabagal na mga aparato at tiyak na magagarantiyahan ang pagiging tugma sa halos bawat PC na inilabas.

Maraming mga expansion card, kahit na ang mga modernong, ay 8-bit pa rin (masasabi mo ito sa pamamagitan ng connector ng card - ginagamit lamang ng 8-bit card ang unang bahagi ng ISA connector, habang ginagamit ng 16-bit card ang parehong bahagi). Para sa mga card na ito, hindi mahalaga ang mababang bandwidth ng ISA bus. Gayunpaman, ang access sa mga interrupts IRQ 9 hanggang IRQ 15 ay ibinibigay sa pamamagitan ng mga wire sa 16-bit na bahagi ng mga konektor ng bus. Ito ang dahilan kung bakit ang karamihan sa mga modem ay hindi maaaring konektado sa mga IRQ na may malalaking numero. Hindi maibabahagi ang mga linya ng IRQ sa pagitan ng mga ISA device.

Dokumento Ang PC99 System Design Guide Ang , na inihanda ng Intel at Microsoft, ay tiyak na nangangailangan ng pag-alis ng mga puwang ng ISA bus mula sa mga motherboard, kaya maaari nating asahan na ang mga araw ng "karapat-dapat" na bus na ito ay binibilang.

MicroChannel Architecture (MCA) bus

Ang bus na ito ay ang pagtatangka ng IBM na gawin ang ISA bus na "mas malaki at mas mahusay." Nang ang 80386DX na processor na may 32-bit na data bus ay ipinakilala noong kalagitnaan ng 1980s, nagpasya ang IBM na bumuo ng bus upang tumugma sa lapad ng data bus na ito. Ang MCA bus ay 32 bits ang lapad at may ilang mga pakinabang sa ISA bus.

Ang MCA bus ay may ilang magagandang tampok kung isasaalang-alang ito ay ipinakilala noong 1987 i.e. pitong taon bago ang pagdating ng PCI bus na may katulad na kakayahan. Sa ilang mga aspeto, ang MCA bus ay nauna lang sa oras nito:

• Lapad 32 bits: Ang bus ay 32 bits ang lapad, tulad ng mga lokal na VESA at PCI bus. Ang throughput nito ay mas mataas kumpara sa ISA bus.
• Mastering ng bus: Ang MCA bus ay epektibong sumuporta sa bus mastering adapters, kabilang ang wastong bus arbitration.
• Awtomatikong na-configure ng MCA bus ang mga adapter card, kaya hindi na kailangan ang mga jumper. Nangyari ito 8 taon bago ginawa ng Windows 95 na karaniwang tinatanggap ang teknolohiya ng PnP sa mga PC.

Ang MCA bus ay may napakalaking potensyal. Sa kasamaang palad, gumawa ang IBM ng dalawang ganoong desisyon na hindi nagsulong ng pag-aampon ng bus na ito. Una, ang MCA bus ay hindi tugma sa ISA bus, i.e. Ang mga ISA card ay hindi gumana sa mga PC na may MCA bus, at ang merkado ng computer ay napakasensitibo sa problema ng atrasadong compatibility. Pangalawa, nagpasya ang IBM na gawing sarili ang MCA bus nang walang paglilisensya sa paggamit nito.

Ang dalawang salik na ito, kasama ang mas mataas na halaga ng mga MCA bus system, ay humantong sa pagkalimot sa MCA bus. Dahil ang PS/2 na mga computer ay wala na sa produksyon, ang MCA bus ay "patay" para sa PC market, bagaman ginagamit pa rin ito ng IBM sa kanyang RISC 6000 UNIX server. Ang kwento ng bus ng MCA ay isa sa mga klasikong halimbawa kung paano sa mundo ng mga kompyuter, ang mga di-teknikal na isyu ay kadalasang nangingibabaw sa mga teknikal na isyu.

Extended Industry Standard Architecture (EISA) bus

Ang bus na ito ay hindi naging kasing standard ng ISA bus at hindi gaanong ginagamit. Sa katunayan, ito ang sagot ni Compaq sa MCA bus at humantong sa mga katulad na resulta.

Iniwasan ng Compaq ang dalawa sa pinakamalaking pagkakamali ng IBM sa pagbuo ng EISA bus. Una, ang EISA bus ay katugma sa ISA bus at, pangalawa, lahat ng mga tagagawa ng PC ay pinapayagang gamitin ito. Sa pangkalahatan, ang EISA bus ay may kabuluhan teknikal na pakinabang sa ibabaw ng ISA bus, ngunit hindi ito tinanggap ng palengke. Mga pangunahing tampok ng EISA bus:

• ISA bus compatibility: Maaaring gumana ang mga ISA card sa mga slot ng EISA.
• Lapad ng bus 32 bits: Ang lapad ng bus ay tumaas sa 32 bits.
• Mastering ng bus: Ang EISA bus ay epektibong sumusuporta sa bus mastering adapters, kabilang ang wastong bus arbitration.
• Teknolohiya ng Plug and Play (PnP): Ang EISA bus ay awtomatikong nag-configure ng mga adapter card na katulad ng PnP standard ng mga modernong system.

Ang mga sistemang nakabatay sa EISA ay nakikita na ngayon sa mga network file server, ngunit hindi ito ginagamit sa mga desktop PC dahil sa mas mataas na gastos at kakulangan ng malawak na seleksyon ng mga adapter. Sa wakas, ang throughput nito ay makabuluhang mas mababa sa mga lokal na bus na VESA Local Bus at PCI. Sa katunayan, malapit nang mamatay ang EISA bus.

VESA Local Bus (VLB)

Ang una ay medyo sikat lokal na bus Ang VESA Local Bus (VL-Bus o VLB) ay lumabas noong 1992. Ang abbreviation na VESA ay kumakatawan sa Video Electronics Standards Association, at ang asosasyong ito ay nilikha noong huling bahagi ng dekada 80 upang malutas ang mga problema ng mga video system sa mga PC. Ang pangunahing dahilan para sa pagbuo ng VLB bus ay upang mapabuti ang pagganap ng mga PC video system.

Ang VLB bus ay isang 32-bit na bus na direktang extension ng memory bus ng 486 processor Ang VLB bus slot ay isang 16-bit na ISA slot na may idinagdag na ikatlo at ikaapat na puwang sa dulo. Karaniwang gumagana ang VLB sa 33 MHz, bagaman posible ang mas mataas na bilis sa ilang system. Dahil ito ay extension ng ISA bus, ang ISA card ay maaaring gamitin sa VLB slot, ngunit makatuwirang sakupin muna regular na mga puwang ISA at mag-iwan ng maliit na bilang ng mga VLB slot para sa VLB card, na siyempre ay hindi gumagana sa ISA slots. Ang paggamit ng VLB graphics card at I/O controller ay makabuluhang nagpapabuti sa performance ng system kumpara sa isang system na may iisang ISA bus lang.

Sa kabila ng katotohanan na ang VLB bus ay napakapopular sa mga PC na may 486 processor, ang pagdating ng Pentium processor at ang lokal na PCI bus nito noong 1994 ay humantong sa unti-unting "pagkalimot" ng VLB bus. Isa sa mga dahilan nito ay ang mga pagsisikap ng Intel na isulong ang PCI bus, ngunit mayroon ding ilang mga teknikal na problema na nauugnay sa pagpapatupad ng VLB. Una, ang disenyo ng bus ay lubos na nakatali sa 486 processor, at ang paglipat sa Pentium ay nagdulot ng mga isyu sa compatibility at iba pang mga problema. Pangalawa, ang bus mismo ay may mga teknikal na pagkukulang: isang maliit na bilang ng mga card sa bus (madalas dalawa o kahit isa), mga problema sa pag-synchronize kapag gumagamit ng maraming card, at kakulangan ng suporta para sa mastering ng bus at Plug and Play na teknolohiya.

Ngayon ang VLB bus ay itinuturing na hindi na ginagamit at kahit na ang pinakabagong mga motherboard na may 486 processor ay gumagamit ng PCI bus, habang ang mga Pentium processor ay gumagamit lamang ng PCI. Gayunpaman, ang mga PC na may VLB bus ay mura at kung minsan ay matatagpuan pa rin.

Peripheral Component Interconnect (PCI) bus

Ang pinakasikat na I/O bus ngayon pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga peripheral na bahagi(Peripheral Component Interconnect - PCI) ay binuo ng Intel noong 1993. Ito ay naglalayong sa ikalima at ikaanim na henerasyon ng mga sistema, ngunit ginamit din sa pinakabagong henerasyon ng mga motherboard na may 486 processor.

Tulad ng VESA Local Bus, ang PCI bus ay 32 bits ang lapad at karaniwang tumatakbo sa 33 MHz. Ang pangunahing bentahe ng PCI higit sa VESA bus Ang Lokal na Bus ay nasa chipset na kumokontrol sa bus. Ang PCI bus ay kinokontrol ng espesyal na circuitry sa chipset, at ang VLB bus ay karaniwang extension lamang ng 486 processor bus Ang PCI bus ay hindi "nakatali" sa 486 processor sa bagay na ito at ang chipset nito ay nagbibigay ng tamang kontrol sa bus at bus arbitration, na nagpapahintulot sa PCI na gumawa ng higit pa sa magagawa ng VLB bus. Ginagamit din ang PCI bus sa labas ng PC platform, na nagbibigay ng versatility at nagpapababa sa gastos ng system development.

Sa modernong mga PC, gumaganap ang PCI bus bilang panloob na bus na kumokonekta sa EIDE channel sa motherboard, at kung paano panlabas na expansion bus, na mayroong 3-4 na expansion slot para sa mga PCI adapter.

Ang PCI bus ay konektado sa system bus sa pamamagitan ng isang espesyal na "tulay" at gumagana sa isang nakapirming dalas anuman ang dalas ng orasan ng processor. Ito ay limitado sa limang expansion slot, ngunit ang bawat isa sa kanila ay maaaring palitan ng dalawang device na nakapaloob sa motherboard. Maaari ding suportahan ng processor ang maramihang bridge chips. Ang PCI bus ay mas mahigpit na tinukoy kaysa sa VL-Bus at nagbibigay ng ilang karagdagang mga kakayahan. Sa partikular, sinusuportahan nito ang mga card na may boltahe ng supply na +3.3 V at 5 V, gamit mga espesyal na susi, na pumipigil sa iyo sa pagpasok ng card sa maling slot. Susunod, ang operasyon ng PCI bus ay tinalakay nang mas detalyado.

Pagganap ng PCI bus

Ang PCI bus talaga ay mayroon pinakamataas na produktibidad sa mga karaniwang I/O bus sa mga modernong PC. Ito ay dahil sa ilang mga kadahilanan:

• Burst mode: Ang PCI bus ay maaaring maglipat ng impormasyon sa burst mode, kung saan pagkatapos ng unang pag-address, maraming set ng data ang maaaring ilipat nang sunud-sunod. Ang mode na ito ay katulad ng pagsabog ng cache.
• Mastering ng bus: Sinusuportahan ng PCI bus ang buong mastering, na nagpapabuti sa pagganap.
• Mga Opsyon sa Mataas na Bandwidth: Ang bersyon 2.1 ng PCI bus specification ay nagbibigay-daan sa pagpapalawak sa 64 bits at 66 MHz, na nagpapataas ng kasalukuyang pagganap ng apat na beses. Sa pagsasagawa, ang 64-bit PCI bus ay hindi pa naipapatupad sa PC (bagaman ito ay ginagamit na sa ilang mga server) at ang bilis ay kasalukuyang limitado sa 33 MHz, pangunahin dahil sa mga isyu sa compatibility. Sa loob ng ilang panahon kakailanganin mong limitahan ang iyong sarili sa 32 bits at 33 MHz. Gayunpaman, salamat sa AGP, ang mas mataas na pagganap ay maisasakatuparan sa isang bahagyang binagong anyo.

Depende sa chipset at motherboard, ang bilis ng bus ng PCI ay maaaring itakda bilang kasabay o asynchronous. Sa isang kasabay na setup (ginagamit sa karamihan ng mga PC), ang PCI bus ay gumagana sa kalahati ng bilis ng memory bus; dahil ang memory bus ay karaniwang tumatakbo sa 50, 60, o 66 MHz, ang PCI bus ay tumatakbo sa 25, 30, o 33 MHz. Sa isang asynchronous na setup, ang bilis ng bus ng PCI ay maaaring itakda nang hiwalay sa bilis ng memory bus. Ito ay karaniwang kinokontrol gamit ang mga jumper sa motherboard o Mga setting ng BIOS. Ang "overclocking" ng system bus sa isang PC na gumagamit ng synchronous PCI bus ay magdudulot ng "overclocking" ng peripheral Mga aparatong PCI, kadalasang nagiging sanhi ng mga problema sa kawalang-tatag ng system.

Ang orihinal na pagpapatupad ng PCI bus ay tumakbo sa 33 MHz, at ang kasunod na detalye ng PCI 2.1 ay tinukoy ang dalas ng 66 MHz, na tumutugma sa isang throughput na 266 MB/s. Ang PCI bus ay maaaring i-configure para sa 32- at 64-bit na lapad ng data at nagbibigay-daan para sa 32- at 64-bit na mga card, pati na rin ang interrupt na pagbabahagi, na kapaki-pakinabang sa mga system na may mataas na pagganap na walang mga linya ng IRQ. Mula noong kalagitnaan ng 1995, lahat ng high-speed na PC device ay nakikipag-ugnayan sa isa't isa sa pamamagitan ng PCI bus. Kadalasan ito ay ginagamit para sa matigas na controllers mga disk at graphics controller na direktang naka-mount sa motherboard o sa mga expansion card sa mga slot ng PCI bus.

Mga puwang ng pagpapalawak ng PCI bus

Ang PCI bus ay nagbibigay-daan sa mas maraming expansion slot kaysa sa VLB bus nang hindi nagdudulot ng mga teknikal na problema. Karamihan sa mga sistema ng PCI ay sumusuporta sa 3 o 4 na mga puwang ng PCI, at ang ilan ay sumusuporta nang higit pa.

Tandaan: Sa ilang system, hindi lahat ng slot ay sumusuporta sa bus mastering. Hindi na ito karaniwan ngayon, ngunit inirerekomenda pa rin na tingnan ang manual ng motherboard.

Ang PCI bus ay nagbibigay-daan para sa mas maraming iba't ibang expansion card kumpara sa VLB bus. Ang pinakakaraniwang uri ay mga video card, SCSI host adapter, at high-speed network card. (Ang mga hard drive ay nagpapatakbo din sa PCI bus, ngunit ang mga ito ay karaniwang direktang konektado sa motherboard.) Gayunpaman, tandaan na ang PCI bus ay hindi nagpapatupad ng ilang mga function, halimbawa, ang mga serial at parallel na port ay dapat manatili sa ISA bus. Sa kabutihang palad, kahit ngayon ang ISA bus ay nananatiling higit sa sapat para sa mga device na ito.

Mga internal na interrupt ng PCI bus

Ang PCI bus ay gumagamit nito panloob na sistema mga interrupts para sa pagproseso ng mga kahilingan mula sa mga card sa bus. Ang mga interrupt na ito ay kadalasang tinatawag na "#A", "#B", "#C" at "#D" upang maiwasan ang pagkalito sa mga IRQ ng system na karaniwang binibilang, bagama't minsan ay tinatawag din silang "#1" hanggang sa "#4". Ang mga antas ng interrupt na ito ay karaniwang hindi nakikita ng user maliban sa screen Mga setting ng BIOS para sa PCI, kung saan magagamit ang mga ito upang kontrolin ang pagpapatakbo ng mga PCI card.

Ang mga interrupt na ito, kung kinakailangan ng mga card sa mga slot, ay namamapa sa mga regular na interrupt, kadalasan sa IRQ9 - IRQ12. Ang mga PCI slot sa karamihan ng mga system ay maaaring imapa sa karamihan ng apat na karaniwang IRQ. Sa mga system na may higit sa apat Mga puwang ng PCI o pagkakaroon ng apat na puwang at USB controller (na gumagamit ng PCI), dalawa o higit pang mga PCI device ang nagbabahagi ng IRQ.

Pag-master ng PCI bus

Alalahanin na ang bus mastering ay ang kakayahan ng mga device sa PCI bus (naiiba, siyempre, mula sa system chipset) na kontrolin ang bus at direktang magsagawa ng mga paglilipat. Ang PCI bus ay ang unang bus na humantong sa katanyagan ng bus mastering (marahil dahil ang operating system at mga programa ay nagawang samantalahin ito).

Sinusuportahan ng PCI bus ang full bus mastering at nagbibigay ng paraan ng bus arbitration sa pamamagitan ng system chipset. Ang disenyo ng PCI ay nagbibigay-daan sa maraming device na makabisado ang bus nang sabay-sabay, at tinitiyak ng arbitration circuit na walang device sa bus (kabilang ang processor!) ang haharang sa anumang iba pang device. Gayunpaman, pinapayagan ang isang device na gamitin ang buong bandwidth ng bus kung walang ibang device na nagpapadala ng anuman. Sa madaling salita, ang PCI bus ay kumikilos tulad ng isang maliit na lokal na network ng lugar sa loob ng isang computer kung saan maraming mga aparato ang maaaring makipag-usap sa isa't isa, nagbabahaginan. channel ng komunikasyon, at kung saan ay kinokontrol ng chipset.

Plug and Play na teknolohiya para sa PCI bus

Ang PCI bus ay bahagi ng Plug and Play (PnP) standard na binuo ng Intel, Microsoft, at marami pang iba. Ang mga PCI bus system ang unang nagpasikat sa paggamit ng PnP. Ang mga circuit ng PCI chipset ay namamahala sa pagkakakilanlan ng card at gumagana sa operating system at BIOS upang awtomatikong maglaan ng mga mapagkukunan sa mga katugmang card.

Ang PCI bus ay patuloy na pinapabuti at ang pag-unlad ay pinamumunuan ng PCI Special Interest Group, na kinabibilangan Intel, IBM, Apple, atbp. Ang resulta ng mga pagpapaunlad na ito ay isang pagtaas sa dalas ng bus sa 66 MHz at pagpapalawak ng data sa 64 bits. Gayunpaman, mayroon ding mga alternatibong opsyon, tulad ng Accelerated Graphics Port (AGP) at FireWire (IEEE 1394) high-speed serial bus. Ang AGP ay talagang isang 66 MHz PCI bus (bersyon 2.1) na nagpapakilala ng ilang mga pagpapahusay na naglalayong sa mga graphics system.

Ang isa pang hakbangin ay ang gulong PCI-X, tinatawag ding "Project One" at "Future I/O". Gusto ng IBM, Mylex, 3Com, Adaptec, Hewlett-Packard at Compaq na bumuo ng espesyal na high-speed server na bersyon ng PCI bus. Ang bus na ito ay magkakaroon ng bandwidth na 1 GB/s (64 bits, 133 MHz). Ang Intel at Dell Computer ay hindi kasali sa proyektong ito.

Ang Dell Computer, Hitachi, NEC, Siemens, Sun Microsystems at Intel, bilang tugon sa Project One, ay nagsagawa ng inisyatiba upang bumuo ng Next-Generation I/O bus ( NGIO), nakatutok sa bagong arkitektura I/O para sa mga server.

Noong Agosto 1999, pitong nangungunang kumpanya (Compaq, Dell, Hewlett-Packard, IBM, Intel, Microsoft, Sun Microsystems) ang nagpahayag ng kanilang intensyon na pagsamahin ang pinakamahusay na mga ideya ng Future I/O at Next Generation I/O bus. Ang bagong bukas na arkitektura ng I/O para sa mga server ay dapat magbigay ng throughput na hanggang 6 GB/s. Ang bagong pamantayan ng NGIO ay inaasahang pagtibayin sa katapusan ng 2001.

Pinabilis na graphics port

Ang pangangailangang pataasin ang bandwidth sa pagitan ng processor at ng video system sa simula ay humantong sa pagbuo ng isang lokal na I/O bus sa PC, simula sa VESA Local Bus at nagtatapos sa modernong PCI bus. Ang trend na ito ay nagpapatuloy, na ang pangangailangan para sa mas mataas na bandwidth ng video ay hindi na natutugunan kahit na ng PCI bus na may karaniwang 132 MB/s bandwidth nito. 3D graphics Binibigyang-daan ka ng (3D graphics) na gayahin ang mga virtual at totoong mundo sa screen na may pinakamaliit na detalye. Ang pagpapakita ng mga texture at pagtatago ng mga bagay ay nangangailangan ng malaking halaga ng data at ang graphics card ay dapat na may mabilis na access sa data na ito upang suportahan mataas na dalas pagbabagong-buhay.

Ang trapiko sa PCI bus ay nagiging abala sa mga modernong PC kapag nag-video, mga hard drive at iba pang mga peripheral ay nakikipagkumpitensya sa isa't isa para sa solong I/O bandwidth. Upang maiwasan ang saturation ng PCI bus na may impormasyon sa video, binuo ng Intel bagong interface partikular para sa video system, na tinatawag na pinabilis na graphics port(Accelerated Graphics Port - AGP).

Ang AGP port ay idinisenyo bilang tugon sa tumataas na pangangailangan para sa pagganap ng video. Habang ang mga program at computer ay gumagamit ng mga lugar tulad ng 3D acceleration at full-motion na pag-playback ng video, ang processor at video chipset ay dapat magproseso ng higit pang impormasyon. Sa ganitong mga aplikasyon, naabot na ng PCI bus ang limitasyon nito, lalo na dahil ginagamit din ito ng mga hard drive at iba pang mga peripheral na aparato.

Bilang karagdagan, higit pa at higit pang memorya ng video ang kinakailangan. Ang tatlong-dimensional na graphics ay nangangailangan ng higit na memorya, hindi lamang para sa imahe ng screen, kundi pati na rin para sa mga kalkulasyon. Ayon sa kaugalian, ang problemang ito ay nalutas sa pamamagitan ng paglalagay ng higit pa at higit pang memorya sa video card, ngunit ito ay nagdudulot ng dalawang problema:

• Presyo: Ang memorya ng video ay mas mahal kaysa sa regular na memorya ng RAM.
• Limitadong Kapasidad: Ang kapasidad ng memorya sa isang video card ay limitado: kung maglagay ka ng 6 MB sa card at 4 MB ay kinakailangan para sa frame buffer, pagkatapos ay mayroon lamang 2 MB na natitira para sa pagproseso. Ang memorya na ito ay hindi madaling palawakin at hindi magagamit para sa anumang bagay maliban kung kinakailangan ang pagpoproseso ng video.

Nilulutas ng AGP ang mga problemang ito sa pamamagitan ng pagpapahintulot sa processor ng video na ma-access ang pangunahing memorya ng system upang magsagawa ng mga kalkulasyon. Ang diskarteng ito ay mas mahusay dahil ang memorya na ito ay maaaring dynamic na maibahagi sa pagitan ng processor ng system at processor ng video depende sa mga pangangailangan ng system.

Ang ideya sa likod ng pagpapatupad ng AGP ay medyo simple: upang lumikha ng isang mabilis, dalubhasang interface sa pagitan ng video chipset at ng system processor. Ang interface ay ipinapatupad lamang sa pagitan ng dalawang device na ito, na nagbibigay ng tatlong pangunahing bentahe: mas madaling ipatupad ang port, mas madaling pataasin ang bilis ng AGP, at maaaring ipasok ang mga pagpapahusay na partikular sa video sa interface. Ang AGP chipset ay gumaganap bilang isang tagapamagitan sa pagitan ng processor, Pentium II L2 cache, memorya ng system, video card at PCI bus, na nagpapatupad ng tinatawag na quad port(Quad Port).

Ang AGP ay itinuturing na isang port, hindi isang bus, dahil nagkokonekta lamang ito ng dalawang aparato (ang processor at ang video card) at hindi pinapayagan ang pagpapalawak. Ang isa sa mga pangunahing bentahe ng AGP ay ang paghihiwalay ng sistema ng video mula sa iba pang bahagi ng PC, na inaalis ang kumpetisyon para sa bandwidth. Dahil ang graphics card ay inalis mula sa PCI bus, ang ibang mga device ay maaaring tumakbo nang mas mabilis. Para sa AGP, ang motherboard ay may espesyal na socket na katulad ng PCI bus socket, ngunit matatagpuan sa ibang lokasyon sa board. Sa sumusunod na figure, makikita mo ang dalawang ISA bus socket (itim), pagkatapos ay dalawang PCI bus socket (puti) at isang ADP socket (brown).

Ang AGP ay lumitaw sa pagtatapos ng 1997 at ang unang suportado ng 440LX Pentium II chipset. Nang sumunod na taon, lumitaw ang mga AGP chipset mula sa ibang mga kumpanya. Para sa karagdagang impormasyon tungkol sa AGP, tingnan ang website http://developer.intel.com/technology/agp/.

AGP interface

Ang interface ng AGP ay katulad ng PCI bus sa maraming aspeto. Ang slot mismo ay may parehong pisikal na hugis at dimensyon, ngunit mas na-offset mula sa gilid ng motherboard kaysa sa mga slot ng PCI. Ang detalye ng AGP ay talagang umaasa sa detalye ng PCI 2.1, na nagbibigay-daan sa 66 MHz na bilis, ngunit ang bilis na ito ay hindi ipinatupad sa PC. Ang mga motherboard ng AGP ay may isang expansion slot para sa isang AGP video card at isang mas kaunting PCI slot, ngunit kung hindi man ay katulad ng mga PCI motherboard.

Lapad ng bus, bilis at bandwidth

Ang AGP bus ay 32 bits ang lapad, tulad ng PCI bus, ngunit sa halip na tumakbo sa kalahati ng bilis ng memory bus tulad ng PCI, ito ay tumatakbo sa buong bilis. Halimbawa, sa isang karaniwang Pentium II motherboard, ang AGP bus ay tumatakbo sa 66 MHz sa halip na 33 MHz bus PCI. Agad nitong dinodoble ang bandwidth ng port - sa halip na 132 MB/s na limitasyon para sa PCI, ang AGP port ay may bandwidth na 264 MB/s sa pinakamababang mode ng bilis. Bukod pa rito, hindi ito nagbabahagi ng anumang bandwidth sa iba pang mga PCI bus device.

Bilang karagdagan sa pagdodoble ng bilis ng bus, tinukoy ng AGP ang isang mode 2X, na gumagamit ng mga espesyal na signal upang payagan ang dalawang beses na mas maraming data na maipadala sa pamamagitan ng port sa parehong dalas ng orasan. Sa mode na ito, ipinapadala ang impormasyon sa tumataas at bumabagsak na mga gilid ng signal ng pag-synchronize. Habang ang PCI bus ay nagpapadala lamang ng data sa isang gilid, ang AGP ay nagpapadala ng data sa magkabilang gilid. Bilang resulta, mas dumoble ang pagganap at ayon sa teorya ay umaabot sa 528 MB/s. Plano rin nitong ipatupad ang rehimen 4X, kung saan ang apat na paglilipat ay isinasagawa sa bawat cycle ng orasan, na magpapataas ng pagganap sa 1056 MB / s.

Siyempre, ang lahat ng ito ay kahanga-hanga at ang bandwidth na 1 GB/s ay napakahusay para sa isang video card, ngunit may isang problema: ang isang modernong PC ay may ilang mga bus. Alalahanin na ang mga processor ng Pentium-class ay may 64-bit na data bus width at gumagana sa 66 MHz, na nagbibigay ng theoretical throughput na 524 MB/s, kaya ang 1 GB/s bandwidth ay hindi nagbibigay ng malaking pakinabang maliban kung ang bilis ng data bus ay tumaas lampas sa 66 MHz . Pinataas ng mga bagong motherboard ang bilis ng bus ng system sa 100 MHz, na nagpapataas ng throughput sa 800 MB/s, ngunit hindi ito sapat upang bigyang-katwiran ang mga paglipat ng mode 4X.

Bilang karagdagan, dapat ma-access ng processor ang memorya ng system, hindi lamang ang sistema ng video. Kung ang buong bandwidth ng system na 524 MB/s ay inookupahan ng video sa pamamagitan ng AGP, ano ang magagawa ng processor? Sa kasong ito, ang paglipat sa bilis ng system na 100 MHz ay ​​magbibigay ng ilang benepisyo.

AGP Port Video Pipelining

Ang isa sa mga benepisyo ng AGP ay ang kakayahang mag-pipeline ng mga kahilingan sa data. Ang pipelining ay unang ginamit sa mga modernong processor bilang isang paraan upang mapabuti ang pagganap sa pamamagitan ng magkakapatong na sunud-sunod na mga bahagi ng mga gawain. Salamat sa AGP, ang video chipset ay maaaring gumamit ng katulad na pamamaraan kapag humihiling ng impormasyon mula sa memorya, na makabuluhang nagpapabuti sa pagganap.

AGP access sa memorya ng system

Ang pinakamahalagang tampok ng AGP ay ang kakayahang ibahagi ang pangunahing memorya ng system sa video chipset. Nagbibigay ito ng access sa video system sa mas maraming memory para sa 3D graphics at iba pang pagproseso nang hindi nangangailangan ng malaking halaga ng memorya ng video sa video card. Ang memorya sa video card ay ibinabahagi sa pagitan ng frame buffer at iba pang gamit. Dahil ang framebuffer ay nangangailangan ng mabilis at mahal na memorya gaya ng VRAM, karamihan sa mga card lahat Ang memorya ay isinasagawa sa VRAM, bagaman ito ay kinakailangan para sa mga lugar ng memorya maliban sa framebuffer.

Tandaan na ang AGP Hindi ay tumutukoy sa pinag-isang arkitektura ng memorya (UMA). Sa ganitong arkitektura lahat Ang memorya ng video card, kabilang ang frame buffer, ay kinuha mula sa pangunahing memorya ng system. Sa AGP, ang frame buffer ay nananatili sa video card, kung saan ito matatagpuan. Ang frame buffer ay ang pinaka isang mahalagang sangkap memorya ng video at nangangailangan ng pinakamataas na pagganap, kaya mas makatuwirang iwanan ito sa video card at gamitin ang VRAM para dito.

Pinapayagan ng AGP ang video processor na ma-access ang memorya ng system para sa iba pang mga gawaing masinsinang memorya, tulad ng pag-texture at iba pang mga operasyon ng 3D graphics. Ang memorya na ito ay hindi kasing kritikal ng frame buffer, na nagpapahintulot sa mga video card na maging mas mura sa pamamagitan ng pagbabawas ng kapasidad ng memorya ng VRAM. Ang pag-access sa memorya ng system ay tinatawag direktang pagpapatupad mula sa memorya(Direct Memory Execute - DIME). Isang espesyal na aparato na tinatawag graphic aperture remapping table(Graphics Aperture Remapping Table - GART), gumagana sa mga address ng RAM sa paraang maipamahagi ang mga ito sa memorya ng system sa maliliit na bloke, sa halip na isang malaking seksyon, at ibinibigay ang mga ito sa video card na parang bahagi ito ng memorya ng video . Ang sumusunod na figure ay nagbibigay ng isang malinaw na ideya ng mga function ng AGP:

Mga kinakailangan sa AGP

Upang magamit ang AGP sa isang system, maraming mga kinakailangan ang dapat matugunan:

• Availability ng AGP video card: Ang pangangailangang ito ay medyo halata.
• Availability ng motherboard na may AGP chipset: Siyempre, ang chipset sa motherboard ay dapat na sumusuporta sa AGP.
• Suporta sa operating system: Dapat suportahan ng operating system ang bagong interface gamit ang mga panloob na driver at gawain nito.
• Suporta sa driver: Siyempre, ang video card ay nangangailangan ng mga espesyal na driver upang suportahan ang AGP at gamitin ito mga espesyal na tampok, halimbawa mode 3X.

Mga bagong serial bus

Sa loob ng 20 taon na ngayon, maraming mga peripheral device ang nakakonekta sa parehong parallel at serial port na lumabas sa unang PC, at maliban sa Plug and Play standard, ang "I/O technology" ay kaunti lang ang nagbago mula noong 1081. Gayunpaman, sa pagtatapos ng 90s ng huling siglo, ang mga gumagamit ay lalong nagsimulang madama ang mga limitasyon ng mga karaniwang parallel at serial port:

• Bandwidth: Ang mga serial port ay may maximum na throughput na 115.2 Kb/s, at mga parallel port (depende sa uri) mga 500 Kb/s. Gayunpaman, ang mga device tulad ng mga digital video camera ay nangangailangan ng mas mataas na bandwidth.
• Dali ng paggamit: Ang pagkonekta ng mga device sa mga lumang port ay napaka-inconvenient, lalo na sa pamamagitan ng parallel port adapters. Bilang karagdagan, ang lahat ng mga port ay matatagpuan sa likod ng PC.
• Mga mapagkukunan ng hardware: Ang bawat port ay nangangailangan ng sarili nitong IRQ line. Ang PC ay mayroon lamang 16 na linya ng IRQ, karamihan sa mga ito ay okupado na. Ang ilang mga PC ay mayroon lamang limang libreng linya ng IRQ para sa pagkonekta ng mga bagong device.
• Limitadong bilang ng mga port: Maraming mga PC ang may dalawang serial COM port at isang parallel na LPT port. Posibleng magdagdag ng higit pang mga port ngunit sa halaga ng paggamit ng mahahalagang linya ng IRQ.

Sa mga nakalipas na taon, ang teknolohiya ng I/O ay naging isa sa mga pinaka-dynamic na lugar ng pag-develop ng desktop PC, at dalawang serial data standards ang binuo na lubos na nagbago sa paraan ng pagkonekta ng mga peripheral device at ginawa ang konsepto ng plug and play sa bago. taas. Salamat sa mga bagong pamantayan, ang sinumang user ay makakapagkonekta ng halos walang limitasyong bilang ng mga device sa isang PC sa loob lamang ng ilang segundo, nang walang anumang espesyal na teknikal na kaalaman.

Universal Serial Bus

Binuo ng Compaq, Digital, IBM, Intel, Microsoft, NEC at Northern Telecom unibersal na serial bus(Universal Serial Bus - USB) ay nagbibigay ng bagong connector para ikonekta ang lahat ng karaniwang I/O device, na inaalis ang marami sa mga port at connector ngayon.

Ang USB bus ay nagbibigay-daan sa koneksyon ng hanggang 127 na device na gumagamit koneksyon ng daisy chain(daisy-chaining) o paggamit USB hub(USB hub). Ang hub mismo, o hub, ay may ilang mga socket at ipinapasok sa isang PC o iba pang device. Ang bawat USB hub ay makakapagkonekta ng pitong peripheral device. Kabilang sa mga ito ay maaaring mayroong pangalawang hub, kung saan pitong higit pang mga peripheral na aparato ang maaaring konektado, atbp. Ang USB bus ay nagdadala din ng +5 V na kapangyarihan kasama ang mga signal ng data, kaya ang maliliit na device tulad ng mga hand-held scanner ay maaaring walang sariling power supply.

Direktang nakasaksak ang mga device sa 4-pin na socket sa PC o hub bilang Type A na hugis-parihaba na socket. Ang lahat ng mga cable na permanenteng nakakonekta sa device ay may Type A na plug. at ang cable na nagkokonekta sa kanila ay may Type A o Type B plug.

Tinatanggal ng USB bus ang mga limitasyon sa bilis ng mga serial port na nakabatay sa UART. Gumagana ito sa bilis na 12 Mbps, na katugma sa mga teknolohiya ng Ethernet at Token Ring network at nagbibigay ng sapat na bandwidth para sa lahat ng modernong peripheral device. Halimbawa, ang USB bus ay may sapat na bandwidth upang suportahan ang mga device gaya ng mga panlabas na drive CD-ROM at mga tape drive, pati na rin ang mga interface ng ISDN ng mga regular na telepono. Sapat din na direktang magpadala ng mga digital audio signal sa mga speaker na nilagyan digital-to-analog converter, na nag-aalis ng pangangailangang magkaroon ng sound card. Gayunpaman, hindi nilayon ang USB bus na palitan ang mga network. Upang makamit ang isang katanggap-tanggap na mababang halaga, ang distansya sa pagitan ng mga device ay limitado sa 5 m Para sa mga mabagal na device tulad ng mga keyboard at mouse, ang data transfer rate ay maaaring itakda sa 1.5 Mbps, na nakakatipid ng bandwidth para sa mas mabilis na mga device.

Ganap na sinusuportahan ng USB bus ang teknolohiyang Plug and Play. Tinatanggal nito ang pangangailangang mag-install ng mga expansion card sa loob ng PC at pagkatapos ay muling i-configure ang system. Pinapayagan ka ng bus na kumonekta, i-configure, gamitin at, kung kinakailangan, idiskonekta ang mga peripheral na device habang gumagana ang PC at iba pang mga device. Hindi na kailangang mag-install ng mga driver, pumili ng mga serial at parallel na port, o tukuyin ang mga linya ng IRQ, DMA channel, at I/O address. Ang lahat ng ito ay nakakamit sa pamamagitan ng pagkontrol sa mga peripheral na aparato gamit ang isang host controller sa motherboard o PCI card. Kinokontrol ng host controller at slave controller sa mga hub ang mga peripheral na device, binabawasan ang pagkarga ng processor at pinapabuti ang pangkalahatang performance ng system. Ang host controller mismo ay kinokontrol ng system software sa loob ng operating system.

Ang data ay ipinapadala sa isang bidirectional channel na kinokontrol ng host controller at slave hub controllers. Ang pinahusay na bus mastering ay nagbibigay-daan sa mga bahagi ng kabuuang bandwidth na permanenteng nakalaan para sa mga partikular na peripheral; ang pamamaraang ito ay tinatawag isochronous na paghahatid ng data(isochronous na paglilipat ng data). Ang interface ng USB bus ay naglalaman ng dalawang pangunahing module: serial interface machine(Serial Interface Engine- SIE), responsable para sa protocol ng bus, at ugat hub(Root Hub), na ginagamit upang palawakin ang bilang ng mga USB bus port.

Ang USB bus ay naglalaan ng 500 mA sa bawat port. Dahil dito, ang mga low-power na device na karaniwang nangangailangan ng hiwalay na AC adapter ay maaaring paandarin sa pamamagitan ng cable - pinapayagan ng USB ang PC na awtomatikong makita ang kinakailangang kapangyarihan at maihatid ito sa device. Ang mga hub ay tumatanggap ng buong lakas mula sa USB bus (bus powered), ngunit maaaring magkaroon ng sarili nilang AC converter. Ang mga self-powered hub na naghahatid ng 500 mA bawat port ay nagbibigay ng maximum na flexibility para sa mga device sa hinaharap. Ang mga port switching hub ay naghihiwalay sa lahat ng port sa isa't isa, kaya ang isa na naka-short ay hindi nakakaabala sa iba.

Nangangako ang USB bus na gagawa ng PC na may isa lamang USB port sa halip ng modernong apat o limang magkakaibang konektor. Maaari mong ikonekta ang isang malaking makapangyarihang device dito, tulad ng monitor o printer, na magsisilbing hub, na nagbibigay ng koneksyon sa iba pang mas maliliit na device, tulad ng mouse, keyboard, modem, scanner, digital camera, atbp. Gayunpaman, mangangailangan ito ng pagbuo ng mga driver ng espesyal na device. Gayunpaman, ang pagsasaayos ng PC na ito ay may mga disadvantages. Naniniwala ang ilang mga eksperto na ang arkitektura ng USB ay medyo kumplikado, at ang pangangailangan na suportahan ang maraming iba't ibang uri ng mga peripheral na aparato ay nangangailangan ng pagbuo ng isang buong hanay ng mga protocol. Ang iba ay naniniwala na ang prinsipyo ng hub ay nagpapalit lamang ng gastos at pagiging kumplikado mula sa unit ng system patungo sa keyboard o monitor. Ngunit ang pangunahing hadlang sa tagumpay ng USB ay IEEE standard 1394 FireWire.

IEEE 1394 FireWire bus

Ang high-speed peripheral bus standard na ito ay binuo ng Apple Computer, Texas Instruments at Sony. Dinisenyo ito bilang pandagdag sa USB bus, hindi bilang alternatibo dito, dahil ang parehong mga bus ay maaaring gamitin sa parehong sistema, katulad ng mga modernong parallel at serial port. Gayunpaman, mas interesado ang malalaking digital camera at mga tagagawa ng printer sa IEEE 1394 bus kaysa sa USB bus dahil mas angkop ang mga digital camera sa 1394 socket kaysa sa USB port.

Ang IEEE 1394 (karaniwang tinatawag na FireWire) ay katulad ng USB, isa ring hot-swappable serial bus, ngunit mas mabilis. Ang IEEE 1394 ay may dalawang interface layer: isa para sa bus sa motherboard ng computer at isa para sa point-to-point interface sa pagitan ng peripheral device at ng computer sa isang serial cable. Isang simpleng tulay ang nag-uugnay sa dalawang antas na ito. Sinusuportahan ng interface ng bus ang mga rate ng paglilipat ng data na 12.5, 25 o 50 MB/s, at sinusuportahan ng interface ng cable ang 100, 200 at 400 MB/s, na mas mabilis kaysa sa bilis ng USB bus na 1.5 MB/s o 12 MB/s . Ang 1394b na detalye ay tumutukoy sa iba pang mga paraan upang mag-encode at magpadala ng data, na nagpapahintulot sa mga bilis na tumaas sa 800 Mb/s, 1.6 Gb/s o higit pa. Ginagawang posible ng mataas na bilis na ito na gamitin ang IEEE 1394 upang ikonekta ang mga digital camera, printer, TV, mga network card at mga panlabas na storage device.

IEEE 1394 cable connectors ay idinisenyo upang ang mga electrical contact ay nasa loob ng connector body, na pumipigil sa posibilidad ng electrical shock sa user at kontaminasyon ng mga contact sa pamamagitan ng mga kamay ng user. Ang mga konektor na ito ay maliit at maginhawa, katulad ng Nintendo GameBoy gaming connector, na napatunayang may mahusay na tibay. Bilang karagdagan, ang mga konektor na ito ay maaaring isaksak nang walang taros sa likod ng PC. Walang mga terminal device (terminator) o manu-manong pag-install ng mga identifier ang kinakailangan.

Ang IEEE 1394 bus ay idinisenyo para sa isang 6-wire cable na hanggang 4.5 m ang haba, na naglalaman ng dalawang pares ng conductor para sa paghahatid ng data at isang pares para sa pagpapagana ng device. Ang bawat pares ng signal ay may kalasag at ang buong cable ay may kalasag din. Ang cable ay nagbibigay-daan sa mga boltahe mula 8V hanggang 400V at umaagos hanggang 1.5A at nagpapanatili ng pisikal na pagpapatuloy ng device kapag ang device ay naka-off o may sira (na napakahalaga para sa isang topology ng serye). Ang cable ay nagbibigay ng kapangyarihan sa mga device na konektado sa bus. Habang tumatanda ang pamantayan, inaasahang magbibigay ang bus ng mas mahabang distansya na walang repeater at mas malaking throughput.

Ang batayan ng anumang koneksyon ng IEEE 1394 ay isang microcircuit pisikal na antas at antas ng komunikasyon, at ang device ay nangangailangan ng dalawang chips. Ang pisikal na interface (PHY) ng isang device ay kumokonekta sa PHY ng isa pang device. Naglalaman ito ng mga circuit na kailangan upang maisagawa ang mga function ng arbitrasyon at pagsisimula. Ang interface ng komunikasyon ay nagkokonekta sa PHY pati na rin sa panloob na circuitry ng device. Nagpapadala at tumatanggap ito ng mga packet sa format na IEEE 1394 at sumusuporta sa asynchronous o isochronous na paglilipat ng data. Ang kakayahang suportahan ang mga asynchronous at isochronous na format sa parehong interface ay nagbibigay-daan sa mga non-time-critical na application tulad ng mga scanner o printer, pati na rin ang mga real-time na application tulad ng video at audio, na tumakbo sa bus. Ang lahat ng pisikal na layer chip ay gumagamit ng parehong teknolohiya, habang ang communication layer chip ay partikular sa bawat device. Ang diskarte na ito ay nagbibigay-daan sa IEEE 1394 bus na kumilos bilang isang peer-to-peer system, kumpara sa client-server approach ng USB bus. Bilang resulta, ang sistema ng IEEE 1394 ay hindi nangangailangan ng isang serving host o isang PC.

Asynchronous transmission ay tradisyonal na paraan paglilipat ng data sa pagitan ng mga computer at peripheral na aparato. Dito, ang data ay ipinadala sa isang direksyon at sinamahan ng kasunod na kumpirmasyon sa pinagmulan. Ang asynchronous na paglipat ng data ay binibigyang diin ang paghahatid sa halip na pagganap. Ginagarantiya at sinusuportahan ang paglilipat ng data mga muling pagpapadala(sinusubukan muli). Isochronous data transfer stream ng data sa isang paunang natukoy na rate upang ang application ay maaaring iproseso ito batay sa timing. Ito ay lalong mahalaga para sa data ng media na kritikal sa oras, kung saan inalis ng just-in-time na paghahatid ang pangangailangan para sa mamahaling buffering. Gumagana ang Isochronous na paglilipat ng data sa prinsipyo ng pagsasahimpapawid, kung saan ang isa o higit pang mga device ay maaaring "makinig" sa ipinadalang data. Ang IEEE 1394 bus ay maaaring sabay-sabay na magpadala ng maramihang mga channel (hanggang 63) ng isochronous na data. Dahil ang mga isochronous na paglilipat ay maaaring tumagal ng maximum na 80% ng bandwidth ng bus, may sapat na bandwidth na natitira para sa mga karagdagang asynchronous na paglilipat.

Ang scalable bus architecture at flexible topology ng IEEE 1394 ay ginagawa itong perpekto para sa pagkonekta ng mga high-speed na device, mula sa mga computer at hard drive hanggang sa digital audio at video equipment. Maaaring ikonekta ang mga device sa daisy chain o tree topology. Ang figure sa kaliwa ay nagpapakita ng dalawang magkahiwalay na lugar ng trabaho na konektado ng isang IEEE 1394 bus bridge #1 ay binubuo ng isang video camera, isang PC at isang VCR, na lahat ay konektado sa pamamagitan ng IEEE 1394. Ang PC ay konektado din sa isang pisikal na paraan. remote na printer sa pamamagitan ng 1394 repeater, na nagpapataas ng distansya sa pagitan ng mga device na nagpapalakas ng mga signal ng bus. Sa isang IEEE 1394 bus, hanggang 16 hops ang pinapayagan sa pagitan ng alinmang dalawang device. Ang isang 1394 splitter ay ginagamit sa pagitan ng tulay at ng printer upang magbigay ng isa pang port para sa pagkonekta ng isang IEEE 1394 bus bridge na nagbibigay sa mga user ng higit na topology na flexibility.

Ang lugar ng trabaho #2 ay naglalaman lamang ng PC at printer sa segment ng bus 1394, pati na rin ang koneksyon sa tulay ng bus. Ang isang tulay ay naghihiwalay ng trapiko ng data sa loob ng bawat workspace. Ang IEEE 1394 na mga tulay ng bus ay nagpapahintulot sa napiling data na mailipat mula sa isang segment ng bus patungo sa isa pa. Samakatuwid, ang PC #2 ay maaaring humiling ng mga larawan mula sa VCR sa lugar ng trabaho #1. Dahil may power din ang cable ng bus, palaging pinapagana ang interface ng signal ng PHY at inililipat ang data kahit na naka-off ang PC #1.

Ang bawat IEEE 1394 bus segment ay nagbibigay-daan sa koneksyon ng hanggang 63 na device. Ngayon ang bawat aparato ay matatagpuan sa layo na hanggang 4.5 m; Ang mga malalayong distansya ay posible kapwa may at walang mga repeater. Ang mga pagpapahusay ng cable ay magbibigay-daan sa mga device na dalhin sa mas mahabang distansya. Ang mga tulay ay maaaring kumonekta sa higit sa 1,000 mga segment, na nagbibigay ng malaking potensyal na pagpapalawak. Ang isa pang bentahe ay ang kakayahang magsagawa ng mga transaksyon sa iba't ibang bilis sa isang solong medium bawat device. Halimbawa, maaaring tumakbo ang ilang device sa 100 Mbps, habang ang iba ay maaaring tumakbo sa 200 Mbps at 400 Mbps. Pinayagan mainit na pagpapalit(pagkonekta o pagdiskonekta ng mga aparato) sa bus kahit na ang bus ay ganap na gumagana. Ang mga pagbabago sa topology ng bus ay awtomatikong nakikita. Inaalis nito ang pangangailangan para sa mga switch ng address at iba pang mga interbensyon ng user upang muling i-configure ang bus.

Salamat sa packet transfer technology, ang IEEE 1394 bus ay maaaring ayusin na parang ang memory space ay ipinamamahagi sa pagitan ng mga device, o parang ang mga device ay nasa mga slot sa motherboard. Ang address ng device ay binubuo ng 64 bits, na may 10 bits na inilaan para sa network ID, 6 bits para sa node ID, at 48 bits para sa memory address. Bilang resulta, 1023 network ng 63 node ang maaaring matugunan, bawat isa ay may 281 TB ng memorya. Ang pagtugon sa memorya sa halip na mga channel ay tinatrato ang mga mapagkukunan bilang mga rehistro o memorya na maaaring ma-access gamit ang mga transaksyon sa memorya ng processor. Ang lahat ng ito ay nagbibigay ng isang simpleng organisasyon sa network; halimbawa, ang isang digital camera ay madaling maglipat ng mga larawan nang direkta sa isang digital printer nang walang isang intermediary computer. Ang IEEE 1394 bus ay nagpapakita na ang PC ay nawawala ang nangingibabaw na papel nito sa pagkonekta sa kapaligiran at maaari itong ituring na isang napakatalino na node.

Ang pangangailangang gumamit ng dalawang chip sa halip na isa ay ginagawang mas mahal ang IEEE 1394 peripheral kaysa sa SCSI, IDE, o USB peripheral, na ginagawa itong hindi angkop para sa mga mabagal na device. Gayunpaman, ang mga benepisyo nito para sa mga high-speed na application tulad ng digital video editing ay ginagawang IEEE 1394 ang pangunahing interface para sa consumer electronics.

Sa kabila ng mga pakinabang ng IEEE 1394 bus at ang hitsura noong 2000 ng mga motherboard na may built-in na controllers para sa bus na ito, ang hinaharap na tagumpay ng FireWire ay hindi ginagarantiyahan. Ang pagdating ng USB 2.0 na detalye ay lubos na nagpakumplikado sa sitwasyon.

Detalye ng USB 2.0

Ang Compaq, Hewlett-Packard, Intel, Lucent, Microsoft, NEC at Philips ay nakibahagi sa pagbuo ng detalyeng ito, na naglalayong suportahan ang mga high-speed na peripheral na aparato. Noong Pebrero 1999, isang pagpapabuti ng 10 hanggang 20 beses ang umiiral na pagganap ay inihayag, at noong Setyembre 1999, ang mga pag-aaral sa engineering ay nagtaas ng mga pagtatantya sa 30 hanggang 40 beses sa USB 1.1. Ang mga alalahanin ay ipinahayag na sa gayong pagganap, ang USB bus ay magpakailanman "ililibing" ang IEEE 1394 bus. pangkalahatang opinyon Ang dalawang gulong ay idinisenyo para sa iba't ibang mga aplikasyon. Ang layunin ng USB 2.0 ay magbigay ng suporta para sa lahat ng kasalukuyan at hinaharap na sikat na PC peripheral, habang ang IEEE 1394 ay naglalayong ikonekta ang mga consumer na audio at video device gaya ng mga digital video recorder, DVD at digital na telebisyon.

Ayon sa USB 2.0, tumataas ang throughput mula 12 Mb/s hanggang 360-480 Mb/s. Inaasahang tugma ang USB 2.0 sa USB 1.1, na nagbibigay sa mga user ng tuluy-tuloy na paglipat sa bagong bus. Ang mga bagong high-speed peripheral na aparato ay bubuo para dito, na magpapalawak sa hanay ng mga aplikasyon ng PC. Ang mga bilis na 12 MB/s ay sapat para sa mga device gaya ng mga telepono, digital camera, keyboard, mouse, digital joystick, tape drive, storage device. floppy disk, digital speaker, scanner at printer. Tumaas na throughput Kakayahang USB 2.0 ay palalawakin ang functionality ng mga peripheral device, na nagbibigay ng suporta para sa mga high-resolution na camera para sa video conferencing, pati na rin ang mga high-speed scanner at susunod na henerasyong printer.

Ang mga kasalukuyang USB peripheral ay gagana nang hindi nagbabago sa isang USB 2.0 system. Ang mga device tulad ng mga keyboard at mouse ay hindi nangangailangan ng mas mataas na bandwidth ng USB 2.0 at gagana bilang mga USB 1.1 device. Ang tumaas na bandwidth ng USB 2.0 ay magpapalawak sa hanay ng mga peripheral na device na maaaring ikonekta sa isang PC, at magbibigay-daan din sa mas maraming USB device na ibahagi ang magagamit na bandwidth ng bus, hanggang sa mga limitasyon sa arkitektura ng USB bus. Reverse USB compatibility 2.0 na may USB 1.1 ay maaaring maging isang mapagpasyang kalamangan sa paglaban sa IEEE 1394 bus para sa interface ng mga consumer device.

Pamantayan ng DeviceBay

DeviceBay ay isang bagong pamantayan na sumusunod sa mga pamantayan ng IEEE 1394 at USB bus. Ang mga bus na ito ay nagbibigay-daan sa mga device na konektado at madiskonekta sa mabilisang, i.e. sa panahon ng pagpapatakbo ng PC. Ang pagkakataong ito mainit na pagpapalit(hot swap, hot plug) ay nangangailangan ng bagong espesyal na koneksyon sa pagitan ng mga device at ang DeviceBay standard ang naging sagot sa pangangailangang ito. Itina-standardize nito ang mga bay kung saan maaaring ipasok ang mga hard drive, CD-ROM drive, at iba pang device. Ang mounting frame ay naka-install nang walang mga tool at sa panahon ng operasyon ng PC. Kung magiging laganap ang pamantayan ng DeviceBay, aalisin nito ang mga flat cable sa loob ng mga PC case. Ang buong PC ay maaaring idisenyo bilang isang modular na disenyo, kung saan ang lahat ng mga module ay konektado sa USB o FireWire bus bilang DeviceBay device. Sa kasong ito, maaaring malayang ilipat ang device sa pagitan ng PC at iba pang device sa bahay.

Ang pamantayan ng DeviceBay ay idinisenyo upang ikonekta ang mga device tulad ng mga Zip drive, CD-ROM drive, tape drive, modem, hard drive, PC card reader, atbp.