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»">