ІВАНІВСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА СИСТЕМ, ТЕХНОЛОГІЙ, ОРГАНІЗАЦІЇ ВИРОБНИЦТВА І АСУ.
РЕФЕРАТ«ШИНИ»
Виконав студент
Першого курсу третій групи
економічного факультету
Попадюк О. В.
Перевірив Голяков С. М.
ІВАНОВА - 1999Зміст:
| Шина ISA (Industrial Standard Architecture) | 3 |
| Шина EISA (Extended Industry Standard Architecture) | 6 |
| Шина MCA (Micro Channel Architecture) | 7 |
| Локальна шина (Local bus) | 9 |
| Шина PCI (Peripheral Component Interconnect bus) | 11 |
| Шина AGP (Accelerated Graphic Port) | 13 |
| Шина USB (Universal Serial Bus) | 15 |
| Шина IEEE 1394 (Firewire) | 20 |
| (Intelligent Input / Output) | 24 |
| Шина EV-6 | 27 |
| Список використаних матеріалів: | 29 |
Шина ISA
(Industrial Standard Architecture)
Шина, як відомо, представляє з себе, власне, набір проводів (ліній), що з'єднує різні компоненти комп'ютера для підведення до них харчування та обміну даними. У "мінімальній комплектації" шина має три типи ліній:
лінії управління;
лінії адресації;
лінії даних.
Пристрої, підключені до шини, діляться на дві основні категорії - bus masters і bus slaves. Bus masters - це пристрої, здатні керувати роботою шини, тобто ініціювати запис / читання і т.д. Bus slaves - відповідно, пристрої, які можуть тільки відповідати на запити. Правда, є ще "інтелектуальні слуги" (intelligent slaves), але ми їх поки для ясності замнемо. Ну от, власне, і все, що потрібно знати про шини для того, щоб зрозуміти, про що піде мова далі.
Компанія IBM в 1981 представила нову шину для використання в комп'ютерах серії PC / XT. Шина була вкрай проста по дизайну, містила 53 сигнальних лінії і 8 ліній живлення і представляла собою синхронну 8-бітну шину з контролем парності і дворівневими переривань (trigger-edge interrupts), при використанні яких пристрою запитують переривання, змінюючи стан лінії відповідного IRQ з 0 на 1 або назад. Така організація запитів переривань дозволяє використовувати кожне переривання тільки одного пристрою. Крім того, шина не підтримувала додаткових bus masters, і єдиними пристроями, які керують шиною, були процесор і контролер DMA на материнській платі.
62-контактний слот (див. таблицю 1) включав 8 ліній даних, 20 ліній адреси (А0-А19), 6 ліній запиту переривань (IRQ2-IRQ7). Таким чином, обсяг пам'яті, що адресується становив 1 Мбайт, і при частоті шини 4.77 МГц пропускна здатність досягала 1.2 Мбайта / сек.
Забавно, що IBM не опублікувала повного опису шини з тимчасовими діаграмами сигналів на лініях даних і адреси, тому першим розробникам плат розширення довелося неабияк потрудитися.
Недоліки шини, що випливають із простоти конструкції, очевидні. Тому для використання в комп'ютерах IBM-AT ('Advanced Technology') в 1984 році була представлена нова версія шини, згодом названої ISA. Зберігаючи сумісність зі старими 8-бітними платами розширення, нова версія шини мала поруч істотних переваг, як то:
додавання 8 ліній даних дозволило вести 16-бітний обмін даними;
додаток 4 ліній адреси дозволило збільшити максимальний розмір адресної пам'яті до 16 МВ;
були додані 5 додаткових trigger-edged ліній IRQ;
була реалізована часткова підтримка додаткових bus masters;
частота шини була збільшена до 8 MHz;
пропускна здатність досягла 5.3 МВ / сек.
Реалізація bus mastering не була особливо вдалою, оскільки, наприклад, запит на звільнення шини ('Bus hang-off') до поточного bus master оброблявся кілька тактів, до того ж кожен master повинен був періодично звільняти шину, щоб дати можливість провести оновлення пам'яті ( memory refresh), або сам проводити оновлення. Для забезпечення зворотної сумісності з 8-бітними платами большінстіво нових можливостей було реалізовано шляхом додавання нових ліній (див. таблицю 2). Так як АТ був побудований на основі процесора Intel 80286, який був істотно швидше, ніж 8088, довелося додати генератор станів очікування (wait-state generator). Для обходу цього генератора використовується вільна лінія (контакт В8 NOWS-'No Wait State ') вихідної 8-бітної шини. При установці цієї лінії в 0 такти очікування пропускаються. Використання як NOWS лінії вихідної шини дозволяло розробникам робити як 16-бітові, так і 8-бітні "швидкі" плати.
Контакт | Назва сигналу | Контакт | Назва сигналу |
| B1 | Ground | A1 | I / O Channel Check |
| B2 | Reset Driver | A2 | Data7 |
| B3 | +5 V | A3 | Data6 |
| B4 | IRQ2 | A4 | Data5 |
| B5 | -5V | A5 | Data4 |
| B6 | DMA Request 2 | A6 | Data3 |
| B7 | -12V | A7 | Data2 |
| B8 | J8/NOWS [1] | A8 | Data1 |
| B9 | +12 V | A9 | Data0 |
| B10 | Ground | A10 | I / O Channel Ready |
| B11 | Memory Write | A11 | Address Enable |
| B12 | Memory Read | A12 | Address19 |
| B13 | I / O Write | A13 | Address18 |
| B14 | I / O Read | A14 | Address17 |
| B15 | DMA Acknoledge3 | A15 | Address16 |
| B16 | DMA Request3 | A16 | Address15 |
| B17 | DMA Acknoledge1 | A17 | Address14 |
| B18 | DMA Request1 | A18 | Address13 |
| B19 | Refresh | A19 | Address12 |
| B20 | Clock | A20 | Address11 |
| B21 | IRQ7 | A21 | Address10 |
| B22 | IRQ6 | A22 | Address9 |
| B23 | IRQ5 | A23 | Address8 |
| B24 | IRQ4 | A24 | Address7 |
| B25 | IRQ3 | A25 | Address6 |
| B26 | DMA Acknoledge2 | A26 | Address5 |
| B27 | Terminal Count | A27 | Address4 |
| B28 | Address Latch Enable | A28 | Address3 |
| B29 | +5 V | A29 | Address2 |
| B30 | Oscillator | A30 | Address1 |
| B31 | Ground | A31 | Address0 |
Таблиця 1. Призначення контактів роз'єму 8-розрядної шини ISA
Новий слот містив 4 нових адресних лінії (LA20-LA23) і копії трьох молодших адресних ліній (LA17-LA19). Необхідність у такому дублюванні виникла через те, що адресні лінії ХТ були лініями з затримкою (latched lines), і ці затримки приводили до зниження швидкодії периферійних пристроїв. Використання дублюючого набору адресних ліній дозволяло 16-бітної карті на початку циклу визначити, що до неї звертаються, і послати сигнал про те, що вона може здійснювати 16-бітний обмін. Насправді, це ключовий момент у забезпеченні зворотної сумісності. Якщо процесор намагається здійснити 16-бітовий доступ до плати, він зможе це зробити тільки в тому випадку, якщо отримає від неї відповідний відгук IO16. В іншому випадку чіпсет ініціює замість одного 16-бітного циклу два 8-бітних. І все б було добре, але адресних ліній без затримки всього 7, тому плати, що використовують діапазон адрес менший, ніж 128Кбайт, не могли визначити, чи знаходиться переданий адреса в їхньому діапазоні адрес, і, відповідно, послати відгук IO16. Таким чином, багато плати, в тому числі плати EMS, не могли використовувати 16-бітний обмін ...
| Контакт | Назва сигналу | Контакт | Назва сигналу |
| B1 | Ground | A1 | I / O Channel Check |
| B2 | Reset Driver | A2 | Data7 |
| B3 | +5 V | A3 | Data6 |
| B4 | IRQ2 | A4 | Data5 |
| B5 | -5V | A5 | Data4 |
| B6 | DMA Request 2 | A6 | Data3 |
| B7 | -12V | A7 | Data2 |
| B8 | No Wait States | A8 | Data1 |
| B9 | +12 V | A9 | Data0 |
| B10 | Ground | A10 | I / O Channel Ready |
| B11 | Memory Write | A11 | Address Enable |
| B12 | Memory Read | A12 | Address19 |
| B13 | I / O Write | A13 | Address18 |
| B14 | I / O Read | A14 | Address17 |
| B15 | DMA Acknoledge3 | A15 | Address16 |
| B16 | DMA Request3 | A16 | Address15 |
| B17 | DMA Acknoledge1 | A17 | Address14 |
| B18 | DMA Request1 | A18 | Address13 |
| B19 | Refresh | A19 | Address12 |
| B20 | Clock | A20 | Address11 |
| B21 | IRQ7 | A21 | Address10 |
| B22 | IRQ6 | A22 | Address9 |
| B23 | IRQ5 | A23 | Address8 |
| B24 | IRQ4 | A24 | Address7 |
| B25 | IRQ3 | A25 | Address6 |
| B26 | DMA Acknoledge2 | A26 | Address5 |
| B27 | Terminal Count | A27 | Address4 |
| B28 | Address Latch Enable | A28 | Address3 |
| B29 | +5 V | A29 | Address2 |
| B30 | Oscillator | A30 | Address1 |
| B31 | Ground | A31 | Address0 |
| Ключ | Ключ | ||
| D1 | Memory Access 16 bit | C1 | System Bus High |
| D2 | I / O 16 bit | C2 | Latch Address 23 |
| D3 | IRQ10 | C3 | Latch Address 22 |
| D4 | IRQ11 | C4 | Latch Address 21 |
| D5 | IRQ12 | C5 | Latch Address 20 |
| D6 | IRQ15 | C6 | Latch Address 19 |
| D7 | IRQ14 | C7 | Latch Address 18 |
| D8 | DMA Acknoledge0 | C8 | Latch Address 17 |
| D9 | DMA Request1 | C9 | Memory Read |
| D10 | DMA Acknoledge5 | C10 | Memory Write |
| D11 | DMA Request5 | C11 | Data8 |
| D12 | DMA Acknoledge6 | C12 | Data9 |
| D13 | DMA Request6 | C13 | Data10 |
| D14 | DMA Acknoledge7 | C14 | Data11 |
| D15 | DMA Request7 | C15 | Data12 |
| D16 | +5 V | C16 | Data13 |
| D17 | Master 16 bit | C17 | Data14 |
| D18 | Ground | C18 | Data15 |
Таблиця 2. Призначення контактів роз'єму 16-розрядної шини ISA.
Незважаючи на відсутність офіційного стандарту і технічних "родзинок" шина ISA перевершувала потреби середнього користувача зразка 1984 року, а "засилля" IBM AT на ринку масових комп'ютерів призвело до того, що виробники плат розширення і клонів AT взяли ISA за стандарт. Така популярність шини призвела до того, що слоти ISA досі присутні на всіх системних платах, та плати ISA до цих виробляються. Правда, Microsoft у специфікації PC99 передбачає відмову від ISA, але, як мовиться, до цього потрібно ще дожити.
| Шина EISA (Extended Industry Standard Architecture) |
Шина EISA з'явилася "асиметричною відповіддю" виробників клонів РС на спробу IBM поставити ринок під свій контроль. У вересні 1988 року Compaq, підтриманий "бандою дев'яти" - Wyse, AST Research, Tandy, власне Compaq, Hewlett-Packard, Zenith, Olivetti, NEC і Epson - представив 32-розрядне розширення шини ISA з повною зворотною сумісністю. Основні характеристики нової шини були наступними:
32-розрядна передача даних;
максимальна пропускна здатність - 33 МВ / сек;
32-розрядна адресація пам'яті дозволяла адресувати до 4 GB (як і в розширенні ISA, нові адресні лінії були без затримки);
підтримка multiply bus master;
можливість завдання рівня дворівневого (edge-triggered) переривання (що дозволяло кільком пристроям використовувати одне переривання, як і у випадку багаторівневого (level-triggered) переривання);
автоналаштування плат розширення;
Як і у випадку 16-розрядного розширення, нові можливості забезпечувалися шляхом додавання нових ліній. Оскільки далі подовжувати роз'єм ISA було нікуди, розробники знайшли оригінальне рішення: нові контакти були розміщені між контактами шини ISA і не були доведені до краю роз'єму. Спеціальна система виступів на роз'ємі і щілин в EISA-картах дозволяла їм глибше заходити в роз'єм і приєднуватися до нових контактів. (Щоправда, стверджують, що при великому бажанні можна запхати і ISA-картку так, щоб вона замкнула EISA-контакти. Не знаю, не пробував, тому великого досвіду спілкування з EISA у мене немає: маленький був ще). Оскільки на даний момент шина EISA практично вимерла, приводити значення контактів роз'єму не має сенсу. Варто відзначити лише дві нових сигнальних лінії - EX32 і EX16, які визначали, що bus slave підтримує відповідно 32 - і 16-розрядний цикл EISA. Якщо жоден з цих сигналів не був отриманий на початку циклу шини, виконувався цикл ISA.
Важливою особливістю шини була можливість для будь-якого bus master звертатися до будь-якого пристрою пам'яті або периферійному пристрою, навіть якщо вони мали різні розряди шини. Говорячи про повну зворотної сумісності з ISA, слід зазначити, що ISA-карти, природно, не підтримували поділ переривань, навіть будучи вставленими в EISA-конектор. Що стосується підтримки multiply bus master, то вона являла собою поліпшену і доповнену версію такої для ISA. Також були присутні чотири рівні пріоритету:
1. схеми відновлення пам'яті;
2. DMA;
3. процесор;
4. адаптери шини
і арбітр шини EISA - периферійний контролер (ISP - Integrated System Peripheral) - "стежив за порядком". Крім цього, була наявна ще один пристрій - Intel's Bus Master Interface Chip (BMIC), який стежив за тим, щоб master "не засиджувався" на шині. Через певну кількість тактів master "знімався" з шини і генерувалося немаскіруемое переривання.
MCA проти EISA
Відразу ж після виходу шини EISA почалася "шинна війна", причому це була не стільки війна між архітектурами (вони обидві пішли в минуле), скільки війна за контроль над ринком IBM персональних комп'ютерів. І цю війну корпорація з тріском програла. Так, архітектура MCA по закладених технічним рішенням і перспективам розвитку виглядала краще. Але, як не дивно, саме це виявилося другим фактором, який її згубив. Порівняльна характеристика шин EISA і MCA представлена у вигляді табл. 3.
| MCA | EISA | |
| Пропускна здатність, МВ / сек | 20 | 33 |
| Спосіб передачі даних | асинхронний | Синхронний |
| Розмір карти (довжина х ширина), мм | 292.1 х 88.2 | 333.5 х 127.0 |
Таблиця 3. Порівняльна характеристика шин EISA і MCA.
Площа поверхні карти EISA в 1.65 рази більше. А якщо ще врахувати, що адаптер EISA міг споживати більш ніж в 2 рази більше потужності, ніж адаптер MCA, стає ясно, що робити периферію під EISA було і простіше і дешевше.
Крім того, в "шинної війні", як і скрізь, присутній "рука Intel". У прагненні звільнити ринок для нових процесорів 80386 і 80486, Intel випускав EISA-чіпсети, які не підтримують 286 процесор (чи не правда, знайома ситуація), в той час, як шина MCA чудово працювала і на комп'ютерах з 286. Таким чином, перспективна розробка IBM так і залишилася перспективною розробкою, але і шина EISA не стала хітом: до того часу, коли потреби комп'ютерів середнього рівня переросли можливості шини ISA, розробники перейшли, минаючи EISA, до локальної шини.
| Шина MCA (Micro Channel Architecture) |
"До 1 квітня 1987 життя в світі РС була вкрай простий: у байті було 8 біт, і при цьому існувала тільки одна шина, по якій ці біти можна було передавати. Звичайно, ця шина була" двох розмірів "- розрядністю 8 і 16 біт - але це була одна шина. Але на наступний день - 2 квітня - усе змінилося, і, здається, простота більше ніколи не повернеться. "
Кріс Лонг (Chris Long) PC User.
У 1987 році компанія IBM припинила випуск серії РС / АТ і почала виробництво лінії PS / 2. Одним з головних відмінностей нового покоління персональних комп'ютерів була нова системна шина - Micro Channel Architecture (MCA). Ця шина не володіла зворотною сумісністю з ISA, але зате містила ряд передових для свого часу рішень:
8/16/32-разрядная передача даних;
20 МВ / сек пропускна здатність при частоті шини 10 MHz (в 4 рази більше, ніж у ISA!) При максимально можливої пропускної здатності шини 160 МВ / сек! (Більше, ніж у PCI) (правда, не всі карти здатні працювати з такою швидкістю);
Підтримка декількох bus master. Будь-який пристрій, підключений до шини, може отримати право на її виняткове використання для передачі або прийому даних з іншого сполученого з нею пристрою. Такий пристрій, по суті, являє собою спеціалізований процесор, який може здійснювати обмін даними по шині незалежно від основного процесора. Роботу пристроїв координує пристрій, який називається арбітром шини (CACP - Central Arbitration Control Point). При розподілі функцій управління шиною арбітр виходить з рівня пріоритету, яким володіє той чи інший пристрій або операція. Усього таких рівнів чотири (у порядку убування):
5. регенерація системної пам'яті;
6. прямий доступ до пам'яті (DMA);
7. плати адаптерів.
8. процесор.
Якщо пристрою необхідний контроль над шиною, вона повідомляє про це арбітру. При першій можливості (після обробки запитів з більш високими пріоритетами) арбітр передає йому управління шиною. Поза системи пріоритетів обслуговуються тільки немаскируемого переривання (NMI - non-maskable interrupts), при виникненні яких управління негайно передається процесору;
11-рівневі переривання (11-level triggered interrupts) замість дворівневих (trigger-edged) у ISA дозволяли ділити (share) переривання між пристроями, що дозволило вилікувати одну з хвороб перших PC - брак ліній IRQ;
24 або 32 адресні лінії дозволяли адресувати до 4 GB пам'яті;
автоматичне конфігурування пристроїв істотно спростило установку нових плат. У комп'ютерів з шиною MCA немає ніяких перемичок або перемикачів - ні на системній платі, ні на платах розширення. Замість використання адрес портів введення-виведення, зашитих в залізо, центральний процесор призначає їх при старті системи, базуюсь на інформації, ліченої з ROM карти;
асинхронний протокол передачі даних знижував вірогідність виникнення конфліктів і перешкод між пристроями, підключеними до шини.
Чи не правда, непоганий набір для 1987? Можливо, весь розвиток персональних комп'ютерів пішло б іншим шляхом, якби не одне але - гроші. Справа в тому, що IBM, порахувавши своє лідируюче становище на ринку персональних комп'ютерів непорушним, запропонувало незалежним виробникам, що бажають використовувати шину МСА, абсолютно кабальні умови, що включають вимогу заплатити за використання шини ISA у всіх раніше зроблених комп'ютерах! Як Ви самі розумієте, охочих виявилося, м'яко скажемо, небагато. З серйозних компаній тільки Apricot і Olivetti підтримали нову архітектуру (причому Olivetti брала активну участь у розробці конкуруючого стандарту - EISA). Більшість покупців систем PS / 2 "купували IBM", а не МСА. У результаті величезна робота - було розроблено 6 типів слотів -
16-розрядні (основні слоти, які встановлюється в усі комп'ютери з шиною МСА);
32-розрядні (встановлюються на комп'ютерах з шиною МСА і процесором 386DX і вище. Так само, як і в ISA, є лише розширенням основного слота, але, оскільки розроблялися одночасно з шиною, конструкція вийшла більш логічною);
16 і 32-розрядні з доповненнями для плат пам'яті (встановлюються в деяких комп'ютерах з шиною МСА, наприклад, PS / 2 моделей 70 і 80, мають 8 додаткових контактів для роботи з платами розширення пам'яті, розташованих на самому початку роз'єму, зверненому до задньої стінки комп'ютера, перед основними контактами);
16 і 32-розрядні з доповненнями для відеоадаптерів (призначені для збільшення швидкодії відеосистеми. Звичайно в комп'ютері із шиною МСА встановлений один такий слот. 10 додаткових контактів також розташовані на початку роз'єму і дозволяють платі відеоадаптера отримати доступ до встроеннщй в системну плату схемою VGA)
пропала фактично задарма. На даний момент посилання на архітектуру МСА практично не зустрічаються навіть на сайті IBM (наскільки мені відомо, в даний час архітектура МСА використовується IBM тільки в RISC-системах, наприклад, сервер RS/6000 побудований на базі шини МСА з пропускною здатністю 160 МВ / сек ), тому наводити таблиці значень контактів не буду.
| Локальна шина (Local bus) |
Всі описані раніше шини мають спільний недолік - порівняно низьку пропускну здатність. Це пов'язано з тим, що шини розроблялися в розрахунку на повільні процесори. Надалі швидкодію процесора зростала, а характеристики шин поліпшувалися в основному "екстенсивно", за рахунок додавання нових ліній. Перешкодою для підвищення частоти шини було величезна кількість випущених плат, які не могли працювати на великих швидкостях обміну (МСА це стосується меншою мірою, але в силу вищевикладених причин ця архітектура не відігравала помітної ролі на ринку). У той же час на початку 90-х років у світі персональних комп'ютерів відбулися зміни, що зажадали різкого збільшення швидкості обміну з пристроями:
створення нового покоління процесорів типу Intel 80486, що працюють на частотах до 66 MHz;
збільшення ємності жорстких дисків і створення більш швидких контролерів;
розробка та активне просування на ринок графічних інтерфейсів користувача (типу Windows або OS / 2) привели до створення нових графічних адаптерів, що підтримують більш високий дозвіл і більшу кількість кольорів (VGA і SVGA).
Очевидним виходом з положення, що є наступний: здійснювати частину операцій обміну даними, що вимагають високих швидкостей, не через шину введення / виведення, а через шину процесора, приблизно так само, як підключається зовнішній кеш. Така конструкція одержала назву локальної шини (Local Bus). Малюнки 1 і 2наглядно демонструють відмінність між звичайною архітектурою та архітектурою з локальною шиною.
Локальна шина не заміняла собою колишні стандарти, а доповнювала їх. Основними шинами в комп'ютері, як і раніше залишалися ISA чи EISA, але до них додавалися один або декілька слотів локальної шини. Спочатку ці слоти використовувалися майже виключно для установки відеоадаптерів, при цьому до 1992 року було розроблено кілька несумісних між собою варіантів локальних шин, виключи-тільні права на які належачи-ли фірмам-виготовлювачів-телям. Природно, така плутанина стримувала поширенням локальних шин, тому VESA (Video Electronic Standard Association) - асоціація, представ-ляющая більше 100 компаній - запро-жила в серпні 1992 року свою специфікацію локальної шини.
Локальна шина VESA (VL-bus)
Основні характеристики VL-bus такі.
Підтримка процесорів серій 80386 і 80486. Шина розроблена для використання в однопроцесорних системах, при цьому в специфікації передбачена можливість підтримки х86-несумісних процесорів з допомогою моста (bridge chip).
Максимально число bus master - 3 (не включаючи контролер шини). При необхідності можлива установка декількох підсистем для підтримки більшої кількості masterов.
Незважаючи на те, що спочатку шина була розроблена для підтримки видеоконтроллеров, можлива підтримка і інших пристроїв (наприклад, контролерів жорсткого диска).
Стандарт допускає роботу шини на частоті до 66 MHz, проте електричні характеристики роз'єму VL-bus обмежують її до 50 MHz (це обмеження, природно, не відноситься до інтегрованих в материнську плату пристроїв).
Двонаправлена (bi-directional) 32-розрядна шина даних підтримує і 16-розрядний обмін. У специфікацію закладена можливість 64-розрядного обміну.
Підтримка DMA забезпечується тільки для bus masters. Шина не підтримує спеціальних "ініціаторів" DMA.
Максимальна теоретична пропускна здатність шини - 160 МВ / сек (при частоті шини 50 MHz), стандартна - 107 МВ / сек при частоті 33 MHz.
Підтримується пакетний режим обміну (для материнських плат 80486, підтримують цей режим). 5 ліній використовується для ідентифікації типу і швидкості процесора, сигнал Burst Last (BLAST #) використовується для активізації цього режиму. Для систем, які не підтримують цей режим, лінія встановлюється в 0.
Шина використовує 58-контактний роз'єм МСА. Максимально підтримується 3 слоти (на деяких 50-мегагерцовим шинах можлива установка тільки 1 слота).
Слот VL-bus встановлюється в лінію за слотами ISA / EISA / MCA, тому VL-платам доступні всі лінії цих шин.
Підтримується як інтегрований кеш процесора, так і кеш на материнській платі.
Напруга живлення - 5 В. Пристрої з рівнем вихідного сигналу 3.3 У підтримуються за умови, що вони можуть працювати з рівнем вхідного сигналу 5 В.
Шина VL-bus стала величезним кроком вперед у порівнянні з ISA як за продуктивністю, так і по дизайну. Однією з переваг шини було те, що вона дозволяла створювати карти, що працюють з існуючими чіпсетами і не містять великої кількості схем дорогої керуючої логіки. У результаті VL-карти виходили дешевше аналогічних EISA-карт. Однак і ця шина не була позбавлена недоліків, головними з яких були наступні.
Орієнтація на чотиреста вісімдесят другого процесор. VL-bus жорстко прив'язана до шини процесора 80486, яка відрізняється від шин Pentium і Pentium Pro / Pentium II.
Обмежене швидкодію. Як вже було сказано, реальна частота VL-bus - не більше 50 MHz. Причому при використанні процесорів з множником частоти шина використовує основну частоту (так, для 486DX2-66 частота шини буде 33 MHz).
Схема технічні обмеження. До якості сигналів, переданих по шині процесора, пред'являються дуже жорсткі вимоги, дотримати які можна тільки при певних параметрах навантаження кожної лінії шини. На думку Intel, установка недостатньо акуратно розроблених VL-плат може призвести не тільки до втрати великої кількості даних і порушень синхронізації, але і до пошкодження системи.
Обмеження кількості плат. Це обмеження випливає також з необхідності дотримання обмежень на навантаження кожної лінії.
Незважаючи на існуючі недоліки, VL-bus була безсумнівним лідером на ринку, оскільки дозволяла усунути вузьке місце відразу в двох підсистемах - відеопідсистемі і підсистемі обміну з жорстким диском. Проте лідерство було недовгим, оскільки корпорація Intel розробила свою новинку - шину PCI. На думку компанії, VL-bus базувалася на технологіях 11-річної давності і була всього лише "латкою", компромісом між виробниками. Правда, VESA заявляла, що обидві шини можуть "уживатися" спільно в одній системі. Intel погоджувалася, що таке сусідство можливо, але задавала зустрічний вбивчий питання: "А навіщо?". Справедливості заради, треба сказати, що PCI дійсно була врятована від більшості недоліків, властивих VL-bus.
Шина PCI
(Peripheral Component Interconnect bus)
Отже, переходимо до найцікавішого. Що ж знаходиться на сьогоднішній день усередині більшості наших комп'ютерів? Природно, шина PCI. Інше питання, чому саме ця шина. Спробуємо розібратися.
Отже, розробка шини PCI почалася навесні 1991 року як внутрішній проект корпорації Intel (Release 0.1). Фахівці компанії поставили перед собою мету розробити недороге рішення, яке б дозволило повністю реалізувати можливості нового покоління процесорів 486/Pentium/P6 (ось вже половина відповіді). Особливо підкреслювалося, що розробка проводилася "з нуля", а не була спробою встановлення нових "латок" на існуючі рішення. У результаті шина PCI з'явилася в червні 1992 року (R1.0). Розробники Intel відмовилися від використання шини процесора і ввели ще одну "антресольних" (mezzanine) шину.
Завдяки такому рішенню шина вийшла, по-перше, процесор-незалежної (на відміну від VLbus), а по-друге, могла працювати паралельно з шиною процесора, не звертаючись до неї за запитами. Наприклад, процесор працює собі з кешем або системної пам'яттю, а в цей час по мережі на вінчестер пишеться інформація. Просто здорово! Насправді ідилії, звичайно, не виходить, але завантаження шини процесора знижується здорово. Крім того, стандарт шини був оголошений відкритим і переданий PCI Special Interest Group, яка продовжила роботу щодо вдосконалення шини (в даний час доступний R2.1), і в цьому, мабуть, друга половина відповіді на питання "чому PCI?"
Основні можливості шини наступні.
Синхронний 32-х чи 64-х розрядний обмін даними (щоправда, наскільки мені відомо, 64-розрядна шина в даний час використовується тільки в Alpha-системах і серверах на базі процесорів Intel Xeon, але, в принципі, за нею майбутнє). При цьому для зменшення числа контактів (і вартості) використовується мультиплексування, тобто адресу і дані передаються по одних і тих же лініях.
Підтримка 5V і 3.3V логіки. Роз'єми для 5 і 3.3V плат різняться розташуванням ключів
Частота роботи шини 33MHz або 66MHz (у версії 2.1) дозволяє забезпечити широкий діапазон пропускних спроможностей (з використанням пакетного режиму):
132 МВ / сек при 32-bit/33MHz;
264 MB / сек при 32-bit/66MHz;
264 MB / сек при 64-bit/33MHz;
528 МВ / сек при 64-bit/66MHz.
При цьому для роботи шини на частоті 66MHz необхідно, щоб всі периферійні пристрої працювали на цій частоті.
Повна підтримка multiply bus master (наприклад, кілька контролерів жорстких дисків можуть одночасно працювати на шині).
Підтримка write-back і write-through кеша.
Автоматичне конфігурування карт розширення при включенні харчування.
Специфікація шини дозволяє комбінувати до восьми функцій на одній карті (наприклад, відео + звук і т.д.).
Шина дозволяє встановлювати до 4 слотів розширення, однак можливе використання моста PCI-PCI для збільшення кількості карт розширення.
PCI-пристрої обладнані таймером, який використовується для визначення максимального проміжку часу, протягом якого пристрій може займати шину.
При розробці шини в її архітектуру були закладені передові технічні рішення, що дозволяють підвищити пропускну здатність.
Шина підтримує метод передачі даних, званий "linear burst" (метод лінійних пакетів). Цей метод передбачає, що пакет інформації зчитується (або записується) "одним шматком", тобто адресу автоматично збільшується для наступного байта. Природним чином при цьому збільшується швидкість передачі власне даних за рахунок зменшення числа переданих адрес.
Шина PCI є тією черепахою, на якій стоять слони, що підтримують "Землю" - архітектуру Microsoft / Intel Plug and Play (PnP) PC architecture. Специфікація шини PCI визначає три типи ресурсів: два звичайних (діапазон пам'яті і діапазон вводу / виводу, як їх називає компанія Microsoft) і configuration space - "конфігураційний простір".
Конфігураційний простір складається з трьох регіонів:
заголовка, незалежного від пристрою (device-independent header region);
регіону, що визначається типом устрою (header-type region);
регіону, що визначається користувачем (user-defined region).
У заголовку міститься інформація про виробника і тип пристрою - поле Class Code (мережевий адаптер, контролер диска, мультимедіа і т.д.) і інша службова інформація.
Наступний регіон містить регістри діапазонів пам'яті та вводу / виводу, які дозволяють динамічно виділяти пристрою область системної пам'яті та адресного простору. У залежності від реалізації системи конфігурація пристроїв виробляється або BIOS (при виконанні POST - power-on self test), або програмно. Базовий регістр expansion ROM аналогічно дозволяє відображати ROM пристрої в системну пам'ять. Поле CIS (Card Information Structure) pointer використовується картами cardbus (PCMCIA R3.0). З Subsystem vendor / Subsystem ID все зрозуміло, а останні 4 байта регіону використовуються для визначення переривання і часу запиту / володіння.
Малюнок 4. Конфігураційний простір.
Accelerated Graphic Port
Все хороше коли-небудь закінчується. Прикро - але правдиве. Скільки писали про те, що шина PCI нарешті усунула "вузьке місце" РС - обмін з відеокартами - але не тут-то було! Прогрес, як відомо, не стоїть на місці. Поява різних там 3D прискорювачів призвело до того, що руба постало питання: що робити? Або збільшувати кількість дорогий пам'яті безпосередньо на відеокарті, або зберігати частина інформації в дешевій системної пам'яті, але при цьому яких-небудь чином організувати до неї швидкий доступ.
Як це практично завжди буває в комп'ютерній індустрії, питання вирішено не було. Здавалося б, ось вам просте рішення: переходьте на 66-мегагерцовую 64-розрядну шину PCI з величезною пропускною спроможністю, так ні ж. Intel на базі того ж стандарту PCI R2.1 розробляє нову шину - AGP (R1.0, потім 2.0), яка відрізняється від свого "батька" в наступному:
1. шина здатна передавати два блоки даних за один 66 MHz цикл (AGP 2x);
2. усунена мультиплексування ліній адреси і даних (нагадаю, що в PCI для здешевлення конструкції адресу і дані передавалися по одним і тим самим лініях);
3. подальша конвейеризация операцій читання / запису, на думку розробників, дозволяє усунути вплив затримок в модулях пам'яті на швидкість виконання цих операцій.
У результаті пропускна здатність шини була оцінена в 500 МВ / сек, і призначалася вона для того, щоб відеокарти зберігали текстури в системній пам'яті, відповідно мали менше пам'яті на платі, і, відповідно, дешевшали.
Парадокс у тому, що відеокарти все-таки вважають за краще мати БІЛЬШЕ пам'яті, і МАЙЖЕ НІХТО не зберігає текстури в системній пам'яті, оскільки текстур такого обсягу поки (підкреслюю - поки що) практично немає. При цьому в силу здешевлення пам'яті взагалі, карти особливо й не дорожчають. Проте практично всі вважають, що майбутнє - за AGP, а бурхливий розвиток мультимедіа-додатків (особливо - ігор) може скоро привести до того, що текстури перестануть влазити і в системну пам'ять. Тому має сенс, особливо не вдаючись в технічні подробиці, розповісти, як же це все працює.
Отже, почнемо з початку, тобто з AGP 1.0. Шина має два основні режими роботи: Execute і DMA. У режимі DMA основною пам'яттю є пам'ять карти. Текстури зберігаються в системній пам'яті, але перед використанням (той самий execute) копіюються в локальну пам'ять карти. Таким чином, AGP діє в якості "тиловий структури", що забезпечує своєчасну "доставку патронів" (текстур) на передній край (у локальну пам'ять). Обмін ведеться великими послідовними пакетами.
У режимі Execute локальна і системна пам'ять для відеокарти логічно рівноправні. Текстури не копіюються в локальну пам'ять, а вибираються безпосередньо з системною. Таким чином, доводиться вибирати з пам'яті відносно малі випадково розташовані шматки. Оскільки системна пам'ять виділяється динамічно, блоками по 4К, в цьому режимі для забезпечення прийнятного швидкодії необхідно передбачити механізм, що відображає послідовні адреси на реальні адреси 4-х кілобайтні блоків в системній пам'яті. Це нелегке завдання виконується з використанням спеціальної таблиці (Graphic Address Re-mapping Table або GART), розташованої в пам'яті.
При цьому адреси, які не потрапляють в діапазон GART (GART range), не змінюються і безпосередньо відображаються на системну пам'ять або область пам'яті пристрою (device specific range). На малюнку як такої ділянки показано локальний фрейм-буфер карти (Local Frame Buffer або LFB). Точний вигляд і функціонування GART не визначені й залежать від керуючої логіки карти.
Шина AGP повністю підтримує операції шини PCI, тому AGP-трафік може представляти із себе суміш чергуються AGP і PCI операцій читання / запису. Операції шини AGP є окремими (split). Це означає, що запит на проведення операції відділений від власне пересилання даних.
Такий підхід дозволяє AGP-пристрою генерувати чергу запитів, не чекаючи завершення поточної операції, що також підвищує швидкодію шини.
У 1998 році специфікація шини AGP отримала подальший розвиток - вийшов Revision 2.0. У результаті використання нових низьковольтних електричних специфікацій з'явилася можливість здійснювати 4 транзакції (пересилання блоку даних) за один 66-мегагерцовий такт (AGP 4x), що означає пропускну здатність шини в 1GB/сек! Єдине, чого не вистачає для повного щастя, так це щоб пристрій міг динамічно перемикатися між режимами 1х, 2х та 4х, але з іншого боку, це нікому й не потрібно.
Однак потреби і запити в області обробки відеосигналів все зростають, і Intel готує нову специфікацію - AGP Pro (в даний час доступний Revision 0.9) - спрямовану на задоволення потреб високопродуктивних графічних станцій. Новий стандарт не видозмінює шину AGP. Основний напрямок - збільшення енергопостачання графічних карт. З цією метою в роз'єм AGP Pro додані нові лінії живлення.
Передбачається, що буде існувати два типи карт AGP Pro - High Power і Low Power. Карти High Power можуть споживати від 50 до 110W. Природно, такі карти мають потребу в гарному охолодженні. З цією метою специфікація вимагає наявності двох вільних слотів PCI з component side (сторони, на якій розміщені основні чіпи) карти.
При цьому дані слоти можуть використовуватися картою як додаткові кріплення, для підведення додаткового живлення і навіть для обміну по шині PCI! При цьому на використання цих слотів накладаються лише незначні обмеження.
При використанні слотів для підведення додаткового харчування:
Не використовувати для харчування лінії VI / O;
Не встановлювати лінію M66EN (контакт 49В) в GND (що цілком природно, тому що це переводить шину PCI в режим 33 MHz).
При використанні слота для обміну по шині:
Підсистема PCI I / O повинна розроблятися під напругу 3.3V c можливістю функціонування при 5 V.
Підтримка 64-розрядного або 66 MHz режимів не потрібно.
Карти Low Power можуть споживати 25-50W, тому для забезпечення охолодження специфікація вимагає наявності одного вільного слота PCI.
При цьому всі retail-карти AGP Pro повинні мати спеціальну накладку шириною відповідно в 3 або 2 слота, при цьому карта набуває вигляду досить страхітливий.
Загалом, як представлю собі графічну станцію з двома процесорами Xeon і відеокартою AGP Pro High Power ... Можна здорово заощадити на опаленні ... Закрадається крамольна думка, що в специфікацію PC 200? буде закладено рідинне охолодження. Знову-таки поживемо - побачимо ...
Шина USB
(Universal Serial Bus)
Що таке USB?
Специфікація периферійної шини USB розроблена лідерами комп'ютерної і телекомунікаційної промисловості - Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC і Northern Telecom - для підключення комп'ютерної периферії поза корпусом машини за стандартом plug'n'play, в результаті відпадає необхідність в установці додаткових плат у слоти розширення та переконфігуруванні системи. Персональні комп'ютери, що мають шину USB, дозволяють підключати периферійні пристрої та здійснюють їх автоматичне конфігурування, як тільки пристрій фізично буде приєднано до машини, і при цьому немає необхідності перезавантажувати або вимикати комп'ютер, а так само запускати програми установки і конфігурування. Шина USB дозволяє одночасно підключати послідовно до 127 пристроїв, таких, як монітори або клавіатури, що виконують роль додатково підключених компонентів, або хабів (тобто пристрій, через яке підключається ще кілька).
Хто створив USB?
USB була розроблена групою з семи компаній, які бачили необхідність у взаємодії для забезпечення подальшого зростання і розвитку розквітаючої індустрії інтегрованих комп'ютерів і телефонії. Ці сім компаній, які просувають USB, наступні: Compaq, Digital Equipment Corp, IBM PC Co., Intel, Microsoft, NEC і Northern Telecom.
Як це працює?
USB визначає, додано пристрій або відключено, завдяки своїй розумності, забезпечувана основною системою. Шина автоматично визначає, який системний ресурс, включаючи програмний драйвер і пропускну здатність, потрібний кожному периферійному пристрою і робить цей ресурс доступним без втручання користувача. Власники комп'ютерів, оснащених шиною USB мають можливість перемикати сумісні периферійні пристрої, так само просто, як вони вкручують новуюлампочку в лампу.
Які види периферійного обладнання підтримує USB для підключення до мого PC?
Ви знаєте ці пристрої: телефони, модеми, клавіатури, миші, пристрої читання CD ROM, джойстики, стрічкові і дискові накопичувачі, сканери і принтери. Швидкість прокачування в 12 мегабіт / секунду дозволяє підключати через USB все сучасне покоління периферійних пристроїв, включаючи апаратуру для обробки відео даних формату MPEG-2, рукавички для управління віртуальними об'єктами і дигітайзери. Також, з очікуванням великого росту в області інтеграції комп'ютерів і телефонії, шина USB може виступати в якості інтерфейсу для підключення пристроїв Цифровий мережі з інтегрованими послугами (ISDN) та цифрових пристроїв Private Branch eXchange (PBX), що дозволяють підключати велику кількість телефонів до невеликої кількості ліній зв'язку.
Що означає існування USB для постачальників систем і периферії?
Працює з USB будується на основі технологічно цілісною і відкритою специфікації, яка задовольняє потребам споживачів в легко розширюваних комп'ютерах. У свою чергу, для постачальників і реселерів комп'ютерів, периферії та програмного забезпечення, сумісність USB принесе прибуток, за рахунок використання нових методів маркетингу:
"Готова платформа" дозволяє логічно пов'язати апаратне і програмне забезпечення для спільної поставки покупцю.
USB може знизити ризик можливої несумісності периферійного і програмного забезпечення, що поставляється з комп'ютерами, за рахунок постачання готових систем по ключ, які задовольняють вимогам спеціалізованих ринкових ніш.
USB-сумісна периферія може запропонувати приватним і корпоративним покупцям більший вибір устаткування, без страху зниження функціональних можливостей апаратних засобів.
Реселери отримують більшу гнучкість у підборі апаратури та готових систем, для стимуляції купівельного попиту, за рахунок можливості комбінування комплектів поставляється периферії, без побоювань, що щось з чимось не буде працювати в парі.
USB може забезпечити постачальникам периферії додаткову вигоду, за рахунок постачання нового обладнання для систем, що використовують технологію MMX ™.
USB може допомогти постачальникам знизити їхні витрати на розробки, що в свою чергу дозволить їм встановити нові, більш конкурентоспроможні, ціни.
Як багато USB-сумісних комп'ютерів можна очікувати на ринку?
Компанія Dataquest вважає, що до 30 мільйонів USB-сумісних персональних комп'ютерів було продано протягом 1997, а в 1998-99 році, всі персональні комп'ютери будуть оснащені шиною USB.
Чи є вже пристрою для USB шини?
Персональні комп'ютери з шиною USB почали поставлятися на ринок ще в середині 1996 року, і перша хвиля периферії з підключенням через USB шину вже доступна користувачам.
Так само доступні технології, які використовуються для розробки і створення USB систем, таких як конекторів, чіпсетів і материнських плат.
Як може застосовуватися USB при наявність двох систем, наприклад ноутбука і настільного комп'ютера?
Відповіддю є застосування маленького адаптера, який буде визначений як пристрій для кожної USB системи, яка входить у з'єднання. Два USB контролера периферії з загальним буфером пам'яті буде найбільш оптимальним рішенням, вартість якого не повинна перевищити $ 50. Корпус адаптера може виглядати, як маленька крапля в середині кабелю або, може бути, невелике потовщення, розташоване на одному з його кінців. Кабель, подібний описаному, зможе виконувати так само і функції хаба, лише за невелику додаткову плату, а це вже набагато більш цінний продукт.
Як можна порівняти USB зі стандартом Sony FireWire / IEEE 1394?
Основні відмінності полягають в області застосування, доступності і ціні. Використання USB є вже зараз для традиційних пристроїв, що підключаються до PC, таких, як клавіатури, миші, джойстики і ручні сканери. Тим не менш, пропускна можливість USB в 12 Mb / сек більш ніж достатня для більшості застосувань її користувачами, включаючи більш просунуті ігрові пристрої, високоякісний звук і стисле відео стандартів MPEG-1 і MPEG-2. Але, що більш важливо, застосування USB не збільшує вартість готової системи на підставі інтегрування контролера в чіпсет.
FireWire буде доступна в найпростіших варіантах не раніше початку 1999. FireWire орієнтована на підключення до персонального комп'ютера побутової електроніки, що вимагає високої смуги пропускання, наприклад, цифрових камер, програвачів цифрових відеодисків і цифрових пристроїв запису.
| Шина | Швидкість передачі даних | Топологія | Довжина з'єднувального кабелю | Підтримувані пристрої |
| USB | 12 Мб / с | Зірка | 5 м на сегмент | Периферія: пристрої введення, телекомунікаційне обладнання, принтери, аудіо / відео пристрої |
| Firewire (IEEE P1394) | 100 Мб / с | Дерево | 4.5 м | Пристрої зберігання даних і цифрова відеоелектронікі |
Чи замінить FireWire шину USB після своєї появи?
Ні. Дві технології орієнтовані на підключення різних периферійних пристроїв і отже будуть доповнювати один одного. Якщо FireWire стане переважаючою, десь через рік, все буде залежати від конкретного покупця і його вимог до свого нового комп'ютера. Здається цілком імовірним, що в майбутньому персональні комп'ютери будуть одночасно оснащені з'єднувальними портами шини USB і FireWire.
Що таке інтелектуальні питання власності (Intellectual Property - IP) відносно USB, ліцензія Чи це, скільки вона коштує, що таке "Зворотний Договір" (Reciprocal Covenent Agreement) про яку я чув?
Використання USB вільно від авторського гонорару, тобто творці специфікації дозволяють будь-якому розробляти на її підставі продукцію без будь-якої плати за це. Розробники специфікації шини підписали IP угоду, в якій обіцяється, що не буде ніякого судового переслідування за будь-включеному пункту в IP в межах специфікації. Зворотний Договір є копією цієї угоди з можливістю для будь-якого, хто впроваджує шину USB, підписати цей договір і повернути його до адміністрації USB-IF, для внесення запису про те, що угода прочитане і зрозуміле. Зворотний Договір доступний кожному (членам USB-IF або ні) для роз'яснення ліцензійної угоди на USB.
Що таке сцпеціфікаціі OHCI і UHCI?
OHCI і UHCI, є специфікаціями, сумісними з USB, і описують інтерфейс різних апаратних реалізацій вбудованого контролера. Різноманіття Вбудовувані в апаратну частину систем контролерів, є природним розвитком і створюється в рамках специфікації USB.
Чи є можливість збільшити довжину з'єднання пристроїв через шину USB до 50-200 метрів (наприклад, використовуючи оптоволокно), якщо це знадобиться користувачам?
Периферійний інтерфейс USB призначений для настільних систем, а відстань в 200 метрів, схоже, відповідає дуже більшого столу. Багато компаній, що входять до спільноти впровадження USB, вже довгий час обговорюють проблему застосування шини на великих відстанях і думають про створення продуктів, які дозволили б зробити це можливим. Пристрій розширення виглядає як два хаба для шини USB, однак використовує інші протоколи (наприклад, для оптоволокна) між точками з'єднання кабелю. На кожному кінці електричний сигнал в USB повинен бути трансльований в або з сигналу для довгих відстаней. Для того, що б все це стало можливим, необхідно вирішити питання, пов'язані з протоколом передачі пакетів даних і тимчасовими затримками, які повинні бути сумісними та відповідати специфікації USB.
Коли пристрій вимкнено, його драйвер вивантажується з пам'яті, якщо знову підключити цей же пристрій, чи буде його драйвер знову завантажений?
Так, динамічне конфігурування і ініціалізація операційною системою включає в себе автоматичне завантаження і вивантаження з пам'яті драйверів, при виникненні необхідності.
Чи існують плани щодо збільшення пропускної здатності шини USB вдвічі, втричі?
Ні, шина USB була розроблена в якості периферійного інтерфесу для настільних систем і має оптимальне співвідношення продуктивності і ціни на сьогоднішній день. Новий інтерфейс, такий як FireWire, для майбутніх високошвидкісних периферійних пристроїв, вже в стадії впровадження.
Чи може хто небудь роз'яснити різницю між з'єднувачами серії "A" і "B"?
Коннектори серії "A" розроблені для всіх пристроїв USB, і є роз'ємом для периферії і гніздом для персонального комп'ютера. У більшості випадків, кабель USB повинен бути вбудований в периферійне пристрій. Це знижує вартість з'єднувачів, позбавляє від несумісності, можливою в разі різного опору кабелів, і спрощує дії користувачів по підключенню. Однак у деяких випадках вбудований кабель не можна використовувати. Гарним прикладом можуть служити дуже великі і важкі пристрої, погано сочетатающіеся з тонким кабелем, який не можна видалити, а також прилади, що підключаються тільки зрідка, які інтенсивно використовуються, коли не є підключеними. Для таких випадків і були створені коннектори серії "B". Дві серії конекторів розрізняються зовні, це зроблено для запобігання сполук, які б могли порушити топологію архітектури USB.
У чому різниця між основним хабом і звичайним з точки зору апаратної реалізації та програмного забезпечення?
Всі хаби абсолютно однакові з точки зору програмного забезпечення (крім різниці, як пристроїв мають харчування і ні). Основний хаб (або кореневий), це просто перший хаб, виявлений при нумерації. У багатьох реалізаціях основний хаб може бути інтегрований в ту саму мікросхему, що й основний контролер, це дозволяє знизити вартість.
Чи можливе використання шини USB для підключення таких периферійних пристроїв, як CD-R, стрічкових накопичувачів або жорстких дисків?
Можливість застосування заснована на прийнятності рівня продуктивності. Якщо якесь із цих пристроїв передбачається часто використовувати, то, звичайно пред'являються вимоги, що б воно було механічно інтегровано в систему і мало високу продуктивність, знову ж таки відповідає рівню системи в цілому. Шина USB не розроблялася для забезпечення постійного з'єднання високошвидкісних периферійних пристроїв усередині корпусу комп'ютера. Якщо пристрій використовується час від часу або підключається до різних комп'ютерів, тоді, продуктивність, забезпечувана шиною USB буде більш ніж достатньою. Вигоди використання і підключення пристроїв, що забезпечуються USB з лишком переважують параметри швидкості предачі даних. Але все таки, USB забезпечує швидкість передачі на рівні 4x або 6x швидкісних приводів CD (чого недостатньо для перезаписуваних пристроїв), але при цьому кращий, ніж забезпечують звичайні стрічкові накопичувачі, підключені через паралельний порт, дисководи для гнучких магнітних дисків або знімні жорсткі диски типу SyQuest.
IEEE 1394 (Firewire) - нова послідовна шина
IEEE 1394 або Firewire - це послідовна високошвидкісна шина, призначена для обміну цифровою інформацією між комп'ютером і іншими електронними пристроями. Завдяки невисокій ціні і великій швидкості передачі даних ця шина стає новим стандартом шини введення-виведення для персонального комп'ютера. Її змінна архітектура і однорангова топологія роблять Fireware ідеальним варіантом для підключення жорстких дисків і пристроїв обробки аудіо-та відеоінформації. Ця шина також ідеально підходить для роботи мультимедійних додатків в реальному часі. У цьому матеріалі наведено деякі загальні відомості про стандарт IEEE 1394.
Навіщо потрібен новий інтерфейс
Перш за все, подивіться на задню стінку свого комп'ютера. Там можна знайти безліч всяких роз'ємів: послідовний порт для модему, принтерний порт для принтера, роз'єм для клавіатури, миші і монітора, SCSI-інтерфейс, призначений для підключення зовнішніх носіїв інформації і сканерів, роз'єми для підключення аудіо і MIDI пристроїв, а також для пристроїв захоплення і роботи з відеозображеннями. Це достаток збиває з пантелику користувачів і створює безлад із з'єднувальних кабелів. Причому, нерідко виробники ноутбуків використовують і інші типи конекторів.
Новий інтерфейс покликаний позбавити користувачів від цієї мішанини і до того ж має повністю цифровий інтерфейс. Таким чином, дані з компакт-дисків і цифрових магнітофонів зможуть передаватися без спотворень, тому що в даний час ці дані спочатку конвертуються в аналоговий сигнал, а потім назад оцифровуються пристроєм-одержувачем сигналу. Кабельне телебачення, радіомовлення і відео CD передають дані також в цифровому форматі.
Цифрові пристрої генерують великі обсяги даних, необхідні для передачі якісної мультимедіа-інформації. Наприклад:
Високоякісне відео
Цифрові дані = (30 frames / second) (640 x 480 pels) (24-bit color / pel) = 221 Mbps
Відео середньої якості
Цифрові дані = (15 frames / second) (320 x 240 pels) (16-bit color / pel) = 18 Mbps
Високоякісне аудіо
Цифрові дані = (44,100 audio samples / sec) (16-bit audio samples) (2 audio channels for stereo) = 1.4 Mbps
Аудіо середньої якості
Цифрові дані = (11,050 audio samples / sec) (8-bit audio samples) (1 audio channel for monaural) = 0.1 Mbps
Позначення Mbps - мегабіт в секунду.
Для вирішення всіх цих проблем і високошвидкісної передачі даних була розроблена шина IEEE 1394 (Firewire).
IEEE 1394 - високошвидкісна послідовна шина
Стандарт підтримує пропускну здатність шини на рівнях 100, 200 і 400 Мбіт / с. Залежно від можливостей підключених пристроїв одна пара пристроїв може обмінюватися сигналами на швидкості 100 Мбіт / с, у той час як інша на тій же шині - на швидкості 400 Мбіт / с. На початку наступного року будуть реалізовані дві нові швидкості - 800 і 1600 Мбіт / с, які в даний час пропонуються як розширення стандарту. Такі високі показники пропускної здатності послідовної шини практично виключають необхідність використання паралельних шин, основним завданням яких стане передача потоків даних, наприклад нестиснутих відеосигналів, всередині комп'ютера.
Таким чином, Firewire задовольняє всім перерахованим вище вимогам, включаючи:
Цифровий інтерфейс - дозволяє передавати дані між цифровими пристроями без втрат інформації
Невеликий розмір - тонкий кабель замінює купу громіздких проводів
Простота у використанні - відсутність термінаторів, ідентифікаторів пристроїв або попередньої установки
Гаряче підключення - можливість переконфігурувати шину без вимкнення комп'ютера
Невелика вартість для кінцевих користувачів
Різна швидкість передачі даних - 100, 200 і 400 Мбіт / с
Гнучка топологія - рівноправ'я пристроїв, що допускає різні конфігурації
Висока швидкість - можливість обробки мультимедіа-сигналу в реальному часі
Відкрита архітектура - відсутність необхідності використання спеціального програмного забезпечення
Завдяки цьому шина IEEE 1394 може використовуватися з:
Комп'ютерами
Аудіо і відео мультимедійними пристроями
Принтерами і сканерами
Жорсткими дисками, масивами RAID
Цифровими відеокамерами і відеомагнітофонами
Найпростіша система для відеоконференцій, побудована на шині IEEE 1394, що використовує два 15 fps аудіо / відео каналу завантажить всього третю частину 100Mbps інтерфейсу 1394. Але, в принципі, для цього завдання можливе й використання 400Mbps інтерфейсу.
Шість контактів FireWire під'єднані до двох проводів, що йдуть до джерела живлення, та двом крученим парам сигнальних проводів. Кожна вита пара і весь кабель у цілому екрановані. Провід живлення розраховані на струм до 1,5 А при напрузі від 8 до 40 В, підтримують роботу всієї шини, навіть коли деякі пристрої вимкнені. Вони також роблять непотрібними кабелі живлення в багатьох пристроях. Не так давно інженери Sony розробили ще більш тонкий чотирьохпровідний кабель, в якому відсутні дроти живлення. (Вони мають намір додати свою розробку до стандарту.) Цей так званий AV-роз'єм буде пов'язувати невеликі пристрої, як "листя" з "гілками" 1394.
Гніздо роз'єму має невеликі розміри. Ширина його складає 1 / 10 ширини гнізда роз'єму SCSI, у нього всього шість контактів (у SCSI - 25 чи 50 роз'ємів).
До того ж кабель 1394 тонкий - приблизно в три рази тонше, ніж кабель SCSI. Секрет тут простий - адже це послідовна шина. Всі дані посилаються послідовно, а не паралельно з різних проводів, як це робить шина SCSI.
Топологія
Стандарт 1394 визначає загальну структуру шини, а також протокол передачі даних і поділу носія. Древообразная структура шини завжди має "кореневе" пристрій, від якого відбувається розгалуження до логічних "вузлів", які знаходяться в інших фізичних пристроях.
Кореневе пристрій відповідає за визначений-ні функції управ-ня. Так, якщо це ПК, він може містити міст між шинами 1394 і PCI і виконан-няти деякі додаткові функ-ції з управління шиною. Кореневе пристрої ойство визначається під час ініціалізації і, будучи якось обраним, залишається таким на весь час підключення до шини.
Мережа 1394 може включати до 63 вузлів, кожен з яких має свій 6-розрядний фізичний ідентифікаційний номер. Кілька мереж можуть бути з'єднані між собою мостами. Максимальна кількість з'єднаних шин в системі - 1023. При цьому кожна шина ідентифікується окремим 10-розрядним номером. Таким чином, 16-розрядний адреса дозволяє мати до 64449 вузлів у системі. Оскільки розрядність адрес пристроїв 64 біта, а 16 з них використовуються для специфікації вузлів і мереж, залишається 48 біт для адресного простору, максимальний розмір якого 256 Терабайт (256х10244 байт) для кожного вузла.
Конструкція шини дивно проста. Пристрої можуть підключатися до будь-якого доступного порту (на кожному пристрої зазвичай 1 - 3 порти). Шина допускає "гаряче" підключення - підключення або роз'єднання при увімкненому живленні. Немає також необхідності в яких-небудь адресних перемикачах, оскільки відсутні електронні адреси. Кожен раз, коли вузол додається або вилучається з мережі, топологія шини автоматично переконфігуріруется відповідно до шинним протоколом.
Проте є кілька обмежень. Між будь-якими двома вузлами може існувати не більше 16 мережевих сегментів, а в результаті з'єднання пристроїв не повинні утворюватися петлі. До того ж для підтримки якості сигналів довжина стандартного кабелю, що з'єднує два вузли, не повинна перевищувати 4,5 м.
Протокол
Інтерфейс дозволяє здійснювати два типи передачі даних: синхронний і асинхронний. При асинхронному методі одержувач підтверджує отримання даних, а синхронна передача гарантує доставку даних у необхідному обсязі, що особливо важливо для мультимедійних додатків.
Протокол IEEE 1394 реалізує три нижніх рівні еталонної моделі Міжнародної організації зі стандартизації OSI: фізичний, канальний і мережевий. Крім того, існує "менеджер шини", якому доступні всі три рівні. На фізичному рівні забезпечується електричне і механічне з'єднання з коннектором, на інших рівнях - з'єднання з прикладною програмою.
На фізичному рівні здійснюється передача і отримання даних, виконуються арбітражні функції - для того щоб всі пристрої, підключені до шини Firewire, мали рівні права доступу.
На канальному рівні забезпечується надійна передача даних через фізичний канал, здійснюється обслуговування двох типів доставки пакетів - синхронного й асинхронного.
На мережевому рівні підтримується асинхронний протокол запису, читання та блокування команд, забезпечуючи передачу даних від відправника до одержувача і читання отриманих даних. Блокування об'єднує функції команд запису / читання і виробляє маршрутизацію даних між відправником та одержувачем в обох напрямках.
"Менеджер шини" забезпечує загальне управління її конфігурацією, виконуючи такі дії: оптимізацію арбітражної синхронізації, управління споживанням електричної енергії пристроями, підключеними до шини, призначення ведучого пристрою в циклі, присвоєння ідентифікатора синхронного каналу та повідомлення про помилки.
Щоб передати дані, пристрій спочатку запитує контроль над фізичним рівнем. При асинхронної передачі в пакеті, крім даних, містяться адреси відправника і одержувача. Якщо одержувач приймає пакет, то підтвердження повертається відправнику. Для поліпшення продуктивності відправник може здійснювати до 64 транзакцій, не чекаючи обробки. Якщо повернуто негативне підтвердження, то відбувається повторна передача пакета.
У випадку синхронної передачі відправник просить надати синхронний канал, що має смугу частот, що відповідає його потребам. Ідентифікатор синхронного каналу передається разом з даними пакета. Одержувач перевіряє ідентифікатор каналу і приймає тільки ті дані, які мають певний ідентифікатор. Кількість каналів і смуга частот для кожного залежать від програми користувача. Може бути організовано до 64 синхронних каналів.
Шина конфігурується таким чином, щоб передача кадру починалася під час інтервалу синхронізації. На початку кадру розташовується індикатор початку і далі послідовно у часі слідують синхронні канали 1, 2 ... На малюнку зображено кадр з двома синхронними каналами і одним асинхронним
Час, що залишився в кадрі використовується для асинхронної передачі. У разі встановлення для кожного синхронного каналу вікна в кадрі шина гарантує необхідну для передачі смугу частот і успішну доставку даних.
Резюме
Таким чином, в недалекому майбутньому, на задній панелі комп'ютера можна буде побачити виходи всього двох послідовних шин: USB для низькошвидкісних застосувань і Firewire - для високошвидкісних. Причому шлях в життя у шини IEEE 1394 відбудеться набагато швидше, ніж в USB. У цьому випадку виробники програмних продуктів і апаратури діють спільно. Вже зараз доступні різні види пристроїв з шиною Firewire, підтримка цієї шини буде вбудована в операційну систему Windows 98 і в найближчому майбутньому провідні виробники чіпсетів для PC вмонтують підтримку цієї шини в свої продукти. Так що 1999 рік стане роком Firewire.
(Intelligent Input / Output)
I2O (Intelligent Input / Output) - специфікація, що визначає стандартну архітектуру інтелектуального введення / виводу, не залежну від специфічних пристроїв та операційної системи. Специфікація I2O покликана вирішити дві ключові проблеми:
Зайнятість процесора операціями введення-виведення
Необхідність у розробці драйверів для кожного пристрою і для кожної операційної системи
Суть архітектури I2O полягає в обробці низькорівневих переривань вводу-виводу, що надходять від пристроїв, не центральним процесором (CPU), а спеціалізованим процесором введення-виведення (IOP), розробленим спеціально для цієї мети. На даний момент це завдання вирішується застосуванням RISC-процесора i960, що працює на частоті 66 МГц зі своєю власною пам'яттю, обсягом до 64 МБ. За підтримки обміну повідомленнями між декількома процесорами, архітектура I2O розвантажує центральний процесор і дозволяє виконання завдань, що вимагають інтенсивного введення-виведення і широкої смуги пропускання, наприклад відеопріложеній або роботи в середовищі клієнт-сервер. Застосування I2O не обмежені і вона може бути використана як в однопроцесорних, так і багатопроцесорних і кластерних системах.
Специфікація I2O визначає розбиття драйвера пристрою на дві частини: ОС-залежного і апаратно-залежного модуля, створеного для конкретного пристрою. Ці модулі працюють автономно і можуть виконувати завдання незалежно. В даний час підтримка I2O забезпечується в NetWare 4, Windows NT Server 5.0 і UnixWare. Таким чином, технологія з розбивкою драйвера, зменшує загальне число необхідних драйверів: виробники операційних систем пишуть по одному драйверу на кожен клас пристроїв, наприклад дискові контролери, а виробники устаткування - по одному драйверу на кожне своє пристрій, який може бути використаний з будь-якою операційною системою підтримує I2O.
Одна з цілей створення відкритої архітектури I2O - забезпечення можливості легкого підключення пристроїв і написання драйверів, що розширює можливості для створення нових систем.
Короткий огляд
Дві частини драйвера I2O пристрої являють собою Operating System Services Module (OSM), модуль обслуговування операційної системи, що забезпечує інтерфейс з нею і Hardware Device Module (HDM), модуль пристрою, який забезпечує керування обладнанням. OSM працює із зовнішнім пристроєм за допомогою HDM. Спілкування між цими модулями відбувається на двох рівнях - рівні повідомлень, на якому відбувається встановлення зв'язку і транспортному рівні, що визначає способи поділу інформації. Як і в більшості протоколів зв'язку, рівень повідомлень базується на транспортному рівні.
Модель зв'язку I2O, в комбінації з середовищем виконання та конфігураційним інтерфейсом, забезпечує незалежний інтерфейс з HDM. Модулі здатні зв'язатися один з одним без знання архітектури шини або топології системи. Передані повідомлення формують якийсь метамова, що не залежить від апаратної реалізації. Вся ця технологія сильно нагадує мережу TCP / IP. Така реалізація I2O, крім усього іншого, забезпечує мобільність пристроїв введення-виведення.
Модель зв'язку I2O
Модель зв'язку для I2O - це система обміну повідомленнями. Коли OSM отримує запит від операційної системи, він транслює його в запит I2O і передає його HDM для обробки. Після обробки запиту, HDM повертає результат назад OSM, посилаючи повідомлення від рівня повідомлень I2O. Далі результат передається операційній системі, як від будь-якого іншого драйвера пристрою.
Рівень повідомлень
Рівень повідомлень визначає відкритий, стандартний і абстрактний механізм для зв'язку між сервісними модулями, забезпечуючи основу для інтелектуального введення - виведення. Цей рівень, керуючи пересиланням всіх запитів, а також забезпечуючи функціонування API (Application Programming Interface), пов'язує модель драйверів I2O.
Рівень повідомлень складається з трьох основних компонентів: дескриптора повідомлення, сервісної програми повідомлення (Message Service Routine - MSR), і черги повідомлень. Дескриптор по суті є адресою ресурсу, до якого йде звернення. Для кожного повідомлення, що проходить на рівні повідомлень створюється свій дескриптор. Черга повідомлень відбувається між передавачем і прийомним пристроями.
Коли драйвер формує повідомлення, воно поміщається в чергу і для його обробки активізується MSR. Повідомлення містить дві частини - заголовок і тіло. Заголовок містить тип повідомлення та адресу його відправника.
I2O базується на черзі між MSR і відправником. Ініціатор запиту і сервісний модуль обслуговуються IOP. I2O визначає також формат пам'яті, необхідної для функціонування технології, що не залежить від організації операційної системи.
Модуль обслуговування операційної системи - OSM
OSM забезпечує інтерфейс між операційною системою та рівнем повідомлень I2O. У використовуваній моделі драйверів, OSM представляє собою ту частину драйвера, яка забезпечує інтерфейс між системно-залежним API і абстрактним форматом повідомлень, що посилаються в HDM для обробки. OSM залежать від операційних систем і створюються їх розробниками.
OSM переводить повідомлення операційної системи у формат, який може бути зрозумілий HDM. Передача інформації назад, від HDM до операційної системи реалізується також через OSM від рівня повідомлень I2O.
Один OSM може обслуговувати множинні HDM. Завдяки існуванню дескрипторів на рівні повідомлень, OSM володіє можливістю розсилати свої повідомлення багатьом адресатам, а також організовувати пересилання інформації між ними.
Апаратний модуль пристрою - HDM
HDM - низькорівневий модуль у середовищі I2O. HDM представляє собою апартний-залежну частину драйвера, що забезпечує взаємодію з контролером або безпосередньо пристроєм. Можна провести аналогію між HDM і апаратно залежною частиною драйвера мережі або драйвером SCSI в тому вигляді, в якому він існує сьогодні. Кожен HDM унікальний для кожного конкретного пристрою і виробника. Він підтримує всі низькорівневі операції пристрої, такі як синхронні і асинхронні запити, а також транзакції керовані подіями.
HDM оточений середовищем I2O, яка ізолює його від спілкування з операційною системою і шинними протоколами. Таким чином, один HDM може бути використаний не тільки з різними операційними системами, але навіть з різними платформами. HDM пишеться виробником пристрою і зазвичай прошивається в адаптер.
Системна середу
Модель I2O може бути застосована в будь-яких умовах - як і в однопроцесорних, так і багатопроцесорних системах.
Інтерфейси OSM і HDM входять в основний API I2O. Середовище виконання OSM залежить від операційної системи, що впливає на реалізацію деяких функцій API. У завдання OSM входить реалізація зв'язку між API, використовуваного операційною системою, і HDM, керуючим пристроєм.
Крім основних функцій в API HDM може бути введений додатковий набір команд. Цей набір необхідний для прямого спілкування операційної системи з HDM і застосовується при її завантаженні для ініціалізації ядра. Приблизно це і реалізується в основних багатозадачних середовищах. Однак цей додатковий набір також є єдиним для всіх пристроїв одного класу. Так що технологія I2O не несе в собі ніяких обмежень для області її використання.
Реалізація архітектури I2O
Гнучка, відкрита архітектура I2O надає розробникам різні варіанти для реалізації. Основні три підходи наступні:
Установка IOP на материнську плату. IOP встановлюється на материнську плату і використовується при інтелектуальному введенні-висновку. У цьому випадку IOP використовується в якості стандартного PCI Bridge і додає "інтелектуальності" до шини PCI
Установка IOP на додаткову плату розширення. Інтелектуальний контролер I2O інсталюється як, наприклад, звичайна мережева карта
Установка опціональною плати розширення з IOP в спеціалізований слот на материнській платі. Цей процесор буде функціонувати з усіма пристроями, що вимагають інтелектуальне введення-виведення
Практика використання I2O
Пристрої, сумісні з технологією I2O будуть маркуватися виробниками як "I2O ready". Проте в одній системі можна буде застосовувати, як і I2O пристрою, так і звичайні, неінтелектуальні пристрою. Це дозволить організувати легкий перехід до нової архітектури. Тим більше вартість материнської плати з IOP зросте максимум на $ 10-15.
Можна очікувати, що у зв'язку з введенням додаткових пристроїв (IOP) і розбиття драйвера на частини, швидкість обміну інформацією може впасти. У принципі, цю думку виправдано. Однак, у зв'язку з тим що по-перше спрощується завдання написання драйверів, а по-друге розвантажується центральний процесор, загальна ефективність системи повинна зрости. Приклад подібного зростання ефективності - застосування IDE Bus Master драйверів.
Впровадження технології інтелектуального введення-виведення має відбутися найближчим часом, тим більше що провідні виробники материнських плат вже представили свої вироби з встановленим на борту IOP i960, єдиним на даний час процесором для реалізації I2O. Перший час I2O буде використовуватися в серверах, однак у найближчому майбутньому може поширитися і на домашні системи.
Висновок
Таким чином, I2O пропонує новий підхід до організації інтелектуального введення-виведення, спрощуючи життя, як розробником пристроїв, так і виробникам операційних систем завдяки поділу функцій драйверів. Крім того, I2O покликана реалізувати нову високопродуктивну концепцію високопродуктивної та переносних незалежного інтелектуального введення-виведення. Відкритість цього стандарту дозволяє легко перейти від сьогоднішніх реалій у світ інтелектуального обміну інформацією.
EV-6Однією з головних сенсацій Microprocessor Forum'98 стала заява компанії Advanced Micro Devices (AMD). За словами засновника і виконавчого директора (CEO або Chief Executive Officer) компанії Джері Сандерса (Jerry Sanders), новий процесор К7 буде випущений в 1999 році у картриджі, фізично сумісному (тобто, що має таку ж кількість і розташування контактів) з патентованим роз'ємом Slot 1 компанії Intel. При цьому новий роз'єм компанії AMD (робоча назва - Slot A) не буде електрично сумісний з Slot 1, тобто AMD не збирається порушувати патенти Intel. В якості системної шини К7 буде використовувати шину введення / виводу процесора Alpha 21264 (внутрішню назву EV-6) компанії Digital Equipment.
Техніка
Що ж являє собою ця шина? Якщо Intel ще тільки підняла частоту системної шини для процесорів серії Р6 до 100 MHz, EV-6 вже зараз працює на частоті 333 MHz, що забезпечує їй пропускну здатність 2.6 GBps. За цим показником EV-6 більш ніж у три рази перевершує 100-мегагерцові шини Socket 7 і Р6. Крім того, хоча специфікація EV-6 не визначає спеціальної шини для обміну з кешем L2, розробники можуть додавати її при необхідності - так, наприклад, "верхні" моделі процесора Digital 21264 мають 128-розрядну додаткову шину, що в два рази "ширше" , ніж у Pentium II.
Виникає резонне питання: як вдалося змусити EV-6 працювати на такій частоті, якщо перехід навіть з 66 MHz на 100MHz пов'язаний з величезними технічними складнощами. Справа в тому, що EV-6, в общем-то, не є шиною у звичному розумінні цього слова. На системній шині Socket 7 "висить" власне процесор (або процесори в багатопроцесорних системах), кеш L2, системна пам'ять, шина PCI і, якщо вона присутня в системі, шина AGP. Архітектура Р6 відрізняється тільки тим, що з системної шини "зняли" кеш L2, виділивши для нього спеціальну 64-розрядну шину. EV-6 ж являє собою просто 64-бітний канал обміну між процесором і чіпсетом. Кожен процесор багатопроцесорні системи повинен мати свою шину EV-6. Обмін з системної пам'яттю, PCI і AGP здійснюється чіпсетом, причому кожна шина може працювати на своїй частоті.
Переваги EV-6, в общем-то, очевидні. Оскільки головним "вузьким місцем" сучасних процесорів є обмін з системної пам'яттю, підвищена пропускна здатність дозволить зменшити час простою процесора при заповненні лінії кеша. Крім того, "надлишок" пропускної здатності можна, наприклад, використовувати в High-end системах, застосовуючи 128-розрядну шину обміну з системною пам'яттю. Недоліки цієї архітектури також лежать на поверхні: розробка чіпсетів стає більш складною і дорогою, особливо для багатопроцесорних систем (за деякими повідомленнями, наприклад, журналу BYTE, AMD веде переговори з VIA про розробку чіпсетів EV-6).
Політика
Що ж стало причиною такої заяви компанії AMD, за деякими даними, став несподіваним навіть для партнера AMD - компанії Digital? По-перше, Intel розширює свою присутність в секторі персональних комп'ютерів початкового рівня - традиційній вотчині AMD. Анонсований Covington, що представляє собою Pentium II без кеша L2, призначений для комп'ютерів вартістю до $ 1000. З іншого боку, після того, як у 1996 році AMD програла судовий процес, в ході якого намагалася оскаржити право власності компанії Intel на архітектуру P6, у пресі почали з'являтися припущення, що AMD не готова до подальшої конкуренції з Intel і не може запропонувати альтернативи Slot1 . Своєю заявою Джеррі Сандерс, мабуть, прагнути спростувати ці твердження і "перевести боротьбу на половину поля суперника" - на ринок систем верхнього рівня.
Економіка
Для того, щоб будь-яка, навіть сама велика ідея в області комп'ютерної техніки втілилася в життя, вона повинна завоювати ринок. Просте перерахування передчасно загиблих ідей та винаходів займе більше сторінки. Хрестоматійний приклад - архітектура MicroChannel компанії IBM. Які ж перспективи у EV-6? З одного боку, практично повна фізична ідентичність роз'ємів Slot1 і Slot A (за винятком, можливо, іншого розташування "ключів", щоб уникнути пошкодження материнських плат при неправильній установці К7 замість Pentium II і навпаки) полегшує життя виробникам материнських плат - досить замінити чіпсет і зробити мінімальні зміни у розведенні. Компанія Digital, у свою чергу, отримує прекрасну можливість зробити Alpha-системи загальнодоступними. Оскільки для встановлення процесора 21164 на материнську плату з роз'ємом Slot А потрібно тільки зміна BIOS (що зводиться до перезапису Flash ROM), ціна такої системи може бути менше $ 1500. Крім того, агресивна політика Intel на ринку чіпсетів і материнських плат призводить до витіснення з нього ряду компаній. В результаті їм нічого не залишається, окрім як підтримувати альтернативні архітектури. Оскільки компанія Digital заявила, що надасть ліцензію на EV-6 всім бажаючим, це дає непоганий шанс новій архітектурі.
З іншого боку, вже ясно, що два інших конкурента Intel - Cyrix і Centaur Technology, не будуть підтримувати Slot А. Cyrix, нещодавно придбана компанією National Semiconductor, сподівається знайти лазівки в угоді про перехресне ліцензування між останньою і Intel і клонувати Slot1. Правда, в Intel інший погляд на цю угоду, так що справа, мабуть, буде вирішуватися в суді. Що стосується Centaur, то компанія повністю орієнтується на ринок комп'ютерів початкового рівня і, мабуть, не збирається в найближчому майбутньому відмовлятися від Socket 7.
Як то кажуть - "поживемо - побачимо". Особисто я б із задоволенням протестував плату з шиною EV-6, роз'ємом Slot A і процесором К7. З іншого боку, незрозуміло, який виграш дасть EV-6 при роботі зі стандартною (на даний момент) шиною обміну з системною пам'яттю. І знову-таки, поки неясно, чи не буде істотної втрати продуктивності процесора Alpha 21264 при роботі на системній платі, "загальної" з К7. Будемо сподіватися, що тих 10 відсотків комп'ютерного ринку, які зараз контролює AMD, вистачить для "розкрутки" нової архітектури. Тоді й подивимося, і помірятися.
Список використаних матеріалів:
1. http://ixbt.stack.net
2. http://developer.intel.com/design/iio/
3. http://firewire.org/
4. http://www.skipstone.com/
5. http://www.sel.sony.com/SEL/consumer/camcorder/dcr_vx1000.html
6. http://www.ti.com/sc/docs/msp/1394/1394.htm
7. http://www.usb.org
8. http://developers.intel.com/technology/agp
9. http:// ...
[1] Контакт В8 по-різному використовувався в ХТ і АТ. Для забезпечення сумісності IBM XT зі специфічною системою під назвою 3270 РС, восьмий (найближчий до блоку живлення) слот розширення ХТ був особливим. У нього можна було встановлювати лише плати, що видають на контакт В8 сигнал "вибір плати" або, як його ще називають, "сигнал J8" - наприклад, плату клавіатури / таймера від 3270 РС. До цих платам, крім того, висувалися інші вимоги щодо синхронізації. У IBM AT таку хитру сумісність забезпечувати не стали, а контакт В8 пристосували для подачі сигналу NOWS - No Wait State