Реферат: Локальная шина персонального компьютера

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">

СПЕЦИФИКАЦИИ

ЛОКАЛЬНОЙ ШИНЫ

ПЕРСОНАЛЬНОГО КОМПЬЮТЕРА

<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">                                                           Узкое место современных

<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">                                                      персональных компьютеров —

<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">                                                       шина ввода-вывода. Двекон-

<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">                                                      курирующие спецификации     

<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">                                                      предназначены для увеличе-

<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">                                                       ния пропускной способности

<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">                                                      шины ввода-вывода.

<span Arial",«sans-serif»;mso-fareast-font-family: Batang;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;mso-ansi-language:RU;mso-fareast-language: KO;mso-bidi-language:AR-SA">

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">

Всередине июня 1992г.корпорация  Intel и ассоциация постантартизации в области видеоэлектроники VESA (Video Electronic Standarts Association,Сан-Хосе,  шт.  Калифорния) предложили проекты спецификацийлокальных шин, решающих задачу увеличения производительности персональныхкомпьютеров за счет совершенствования подсистемы ввода-вывода данных.

Компания Intel  представила свою спецификацию интерфейса PCI(Peripheral Component Interconnect), а ассоциация VESA — локальной шины VL-Bus.И фирма Intel, и ассоциация VESA надеются, что предлагаемые ими техническиерешения станут промышленным стандартом.

Спецификации несовместимы друг с другом и будут, по всей видимости, вести борьбу за симпатииразработчиков. Некоторые обозреватели отмечают, что промышленность,        воз-можно, ждет некоторое повторение«войны шин», разразившееся несколько лет назад между шинами  EISA и MCA.

Локальная шинапредназначена для обеспечения непосредственного доступа процессора кпереферийным устройствам (например, графическим или сетевым адаптерам), минуяарбитраж, предусмотренный в шинах ISA, EISA или MCA.  Теоретически 32-разрядная локальная шинаможет обеспечить передачу и прием данных от переферийных устройств намаксимальной скорости ЦП 386 или 486.

Шина PCI разработанакорпорацией Intel с целью предоставить изготовителям комплексного оборудованияи системных плат стандартный способ подключения к системной плате ПК дополнительныхсхем, обеспечивающие максимальные скоростные характеристики системы. Например,при помощи находящейся на системной плате локальной шины фирма-изготовительможет подключить к компьютеру сетевой интерфейс или графический адаптер.

Шина  VL-Bus Ассоциации VESA призвана играть рольстандартного аппаратного интерфейса, позволяющего устанавливать адаптерынезависимых фирм непосредственно в гнезда системной платы,  а так-же размещать на системной платедополнительные компоненты.

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">УСТРАНЕНИЕ УЗКИХ МЕСТ

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">

<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»">

По мере того, какрастет быстродействие микропроцессоров, узким местом становится  шина ввода-вывода, что отрицательносказывается на общих скоростных характеристиках системы.  Производительность современных настольных ПКобычно сдерживается низкой скоростью обработки графических изображений идоступа к дисковым накопителям. Пропускную способность ЛВС определяют сетевойграфик, протокол обмена и время доступа к накопителям.

В настоящее времяфункции ввода-вывода в ПК реализуются при помощи стандартных шинрасширения  ISA, EISA или  MCA. Эффективную пропускную способность этих машин можно повысить только спомощью дополнительных интеллектуальных средств и встроенных специализированныхпроцессоров.

Сегодня от стандартныхшин расширения никто не собирается отказываться, однако вполне очевидно, чтоможно получить существенный выигрыш в быстродействии за счет подключенияграфических адаптеров, сетевых контроллеров, дисковых накопителей иконтроллеров интерфейса  SCSI к локальнойшине, которая является каналом непосредственного обмена данными с ЦП.

Некоторые изготовителикомплексного оборудования и печатных плат уже анонсировали изделия, содержащиеоригинальные локальные шины, однако развитие этого направления до сих порсдерживается отсутствием стандартного интерфейса. Такое положение вещей дляпотребителя означает высокую стоимость подобных систем и ограниченныевозможности выбора.

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">ШИНА  VL-BUS

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">АССОЦИАЦИИ  VESA

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»"> 

Спецификации шиныVL-Bus — это по существу стандарт аппаратного интерфейса. Как утверждает РонМаккейб, председатель подкомитета по разработке шины VL-Bus ассоциации VESA,эта спецификация регламентирует требования к архитектуре и физическимкомпонентам интерфейса с ЦП.

Через локалную шину центральный процессор

компьютера получает непосредственный

доступ к периферийным устройствам.

В выработке проектаспецификации  VL-Bus принимали учатие 40компаний. По словам официальных представителей VESA,  окончательный вариант должен был быть готовпредположительно в 1994г. Первоначально эта шина применялась для построениясетевых серверов, систем обработки изображений и  multimedia.

Шина VL-Bus обладаетвысокой пропускной способностью свыше 130 Мбайт/с. Специалисты ассоциации VESAутверждают, что в зависимости от типа переферийного устройства ожидаемоеповышение быстродействия составит от 50 до 600%. Шина VL-Bus расчитана наработу на частоте до 66 Мгц. На частоте 33 Мгц она позволяет без тактовожидания выполнять операции записи и с одним тактом ожидания операции чтения, ана частоте 66 Мгц — операции записи и чтения с одним тактом ожидания. Имеетсярежим захвата шины, при котором устройство берет на себя управление системнымиресурсами без участия ЦП.

Установка  дискового контроллера с интерфейсом SCSI ишиной  VL-Bus в сетевой сервер можетповысить скоростные характеристики сети на 15% благодаря увеличению скоростиобмена с накопителями. Это происходит за счет уменьшения вероятностейстолкновений и повторных попыток передачи данных. Реальная скорость передачиинформации по линии  не изменится, ноуменьшение вероятности ожидания означает, что сеть способна на болееинтенсивную нагрузку и более эфективно реагирует на события. Один из ключевыхэлементов, отличающих спецификацию VL-Bus  от спецификации  PCI компании Intel, — наличие стандартногоразьема.  Конструкция разьемов аналогичнаконструкции соеденителей шины MCI. К шине через разьемы можно подключать дотрех плат.

Недостатком шины  VL-Bus является сложность схемной реализациии необходимость разработки новых наборов интегральных схем. Изготовителямсистемных плат и комплексного оборудования приходется проектировать новыеизделия в соответствии с новой спецификацией. Это, однако, не требует  переработки программного обеспечения.

Ассоциации  VESA удается привлеч достаточное число изготовителейкомплексного оборудования и переферийных устройств. Наборы интегральных схемпоявились в конце 1992г., а изделия для конечного пользователя — в 1993г.

Сейчас спецификациярасширяется — вводится режим обмена 64-разрядными данными и существуют ИСпреобразователь (для связи ЦП и переферийного устройства), благодаря чемушина  VL-Bus  совместима с шиной  PCI компании Intel.

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">ЛОКАЛЬНАЯ ШИНА PCI

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">КОМПАНИИ INTEL

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»"> 

По случайномусовпадению компания Intel анонсировала свою спецификацию шины  PCI тоже в июне 1992г. на выставке PC Expo.

Локальная шинакомпании Intel — типичная внутренняя шина, которая позволяет изготовителямкомплексного оборудования устанавливать компоненты непосредственно на системнуюплату, минуя шину ЦП-память. Спецификация требует, чтобы сопряжение ЦП иподключаемого переферийного устройства проводилось с помощью так называемоймостовой (Bridge) интегральной схемы.

Такое решение, какуказывает Майкл Бейли, менеджер по маркетингу средств  PCI компании Intel, обеспечивает необходимуюдля ввода-вывода пропускную способность и в то же время не задерживает работуЦП. Процессор при этом может работать с основной памятью на полной скорости.

Специалистыкомпании  Intel говорят, что  PCI - это мультиплексная 32-разрядная шина, предусматривающая расширение до64-х разрядов. Шина способна работать в синхронном режиме на частотах до 33Мгц. Для 32-разрядного варианта шины пропускная способность составляет 132Мбайт/c.

 При обмене данными ЦП получаетнепосредственный доступ к подключенным к шине PCI устройствам, которые могут распологаться в адресном пространствепамяти или в пространстве устройства ввода-вывода. В режиме захвата шиныглавные абоненты шины PCI получают прямой доступ к основной памяти. Мостоваяинтегральная схема тоже может обеспечивать факультативные функции буферизации ицентрализованного арбитража шины.

Тип соеденителя дляпечатных плат спецификации PCI  в явномвиде не определен, однако компания  Intelзаявляет, что при разработке этой спецификации она ориентировалась на конкретныйтип разьема. В будущем  в спецификациюпланируется включить требования к средствам управления мощьностью потреблениядля машин с батарейным питанием и схемам управления напряжением питания длянизковольтных микросхем.

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»">КТО ПЕРВЫЙ ?

<span Arial",«sans-serif»;mso-bidi-font-family: «Times New Roman»"> 

По мнению промышленныхопозревателей, с технической точки зрения шины VL-Bus и  PCI различаются незначительно. Они обеспечивают сравнимые скорости передачиданных, одинаковую разрядность передаваемой информации, прямой доступ к памятипри задержках 1 или 0,5 такта.

Реальный успех шиныбудет определятся и определяется тем, насколько удачно построены драйверы обмена данными и задействован  режим прямого доступа к памяти.

 «Шина VL-Bus выходит вперед» — говорит Джон Педди, издатель и редактор бюллетеня  The PC Graphics Report. Причина проста :   Эта шина не какая-то фантазия, она ужесуществует. Главный довод в пользу спецификации ассоциации VESA состоит в том,что соеденитель для шины уже выбран.

                         ЛИТЕРАТУРА:

 

1.   Computer Sources,  August 1994 (Magazine)

2.   PS Magazine, N1 1995

3.   Мир ПК,   N3,5  1994

<span Arial",«sans-serif»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»"> 

 

еще рефераты
Еще работы по компьютерам и переферийным устройствам