Forsta hovedkortets bussystem.

Forsta hovedkortets bussystem.

Noen gang blitt forvirret om busser, busshastigheter og tilhorende akronymer? I denne Daglige Drill Down gir James McPherson en oversikt over dagens busser, inkludert deres definisjoner og spesifikasjoner. Bruk den som gjennomgang, for a l re, eller a studere for din A + eksamen.

Av James McPherson | 19. desember 2000, 12:00 PST.

I disse dager, plukk opp en hvilken som helst elektronisk enhet, og du finner noen akronymer pa boksen som beskriver de ulike bussene den stotter. En datamaskin vil ha en liste over busser sa lenge armen din. I denne Daglige Drill Down, vil jeg diskutere de forskjellige bussene som er tilgjengelige og i bruk for a hjelpe deg a forsta noyaktig hva utstyret ditt er i stand til.

En buss er banen der en enhet sender sine data slik at den kan kommunisere med CPU og / eller andre enheter. For eksempel sender en PCI-enhet, for eksempel et lydkort, dataene sine gjennom PCI-bussen. Hver enhet vil ha et tilgangspunkt til bussen ved hjelp av en bestemt type grensesnitt. Ordet grensesnitt refererer ikke bare til den fysiske porten enhetene kobler til, men ogsa til de elektriske driftsparametrene og kommunikasjonsformatet. Vanligvis har hver buss et unikt formet grensesnitt for a hindre at du odelegger enhetene ved a koble dem til feil porter. PCer har tre eller flere busser.

Databredden og syklusen brukes til a bestemme bandbredden, eller den totale mengden data som bussen kan overfore. En 8-bits buss (1 byte datahredde) som opererer med en syklus pa 1000 MHz (1.000.000 ganger per sekund), kan overfore 8 Mbps (1 MBps).

Front Side Bus er grensesnittet mellom CPU og hovedkort, spesielt North Bridge / Memory Controller Hub. Se nedenfor for detaljer om FSBene som brukes av Intel og AMD. For mer informasjon om dette emnet, se min daglige drill ned, «Hovedkort-brikkesett-det gode, det darlige og det stygge.»

Pa det enkleste nivaet gir Intels GTL + FSB en enkelt tilkobling til Nordbroen delt mellom alle CPUer. I et dual-CPU-system halverer dette den tilgjengelige bandbredden og kvartaler den for et quad-CPU-kort. Noen er sikker pa a papeke det faktum at CPUer nesten aldri trenger full bandbredde pa bussen. Ganske sant. Dessverre, siden bussen er i en all-eller-ingenting situasjon, ma CPUene skiftes. (Hei Mr. Latency, pass pa a ha et sete og chatte mens vi venter pa bussen a komme fram?) Problemet er enda verre i dagens verden med 800 MHz-prosessorer som kjorer pa 133 MHz minne hvor enda en CPU har a vente opptil seks prosessor-sykluser for en dataforesporsel. Tenk deg at en quad-CPU-server brukes til noe annet enn a vise; hvis programmet ikke er smart nok til a fylle den L1-cachen, eller -himmelen forby-L1-cachen din er for liten til a vare varigheten, vil du ha prosessorer som sitter tomgangslos. Sa du kan ogsa bruke f rre eller langsommere CPUer og spare penger. Dette er grunnen til at bare Intels Xeon-prosessorer, som kommer opp med atte ganger sa mye L1-cache som Pentium III, kan brukes i systemer med mer enn to prosessorer.

EV-6 FSB er mer som en nettverksbryter enn en buss, siden hver prosessor har en full tilkobling til Nordbroen som kjorer pa en effektiv 200 MHz; 50 prosent raskere enn Intels 133 MHz-FSB. Mellom per prosessorforbindelser til Nordbroen og den hoyhastighetsbussen er EV-6 en utmerket multiprosessorbuss. Den totale effektive CPU-bandbredden kan naturligvis ikke overstige bandbredden som er tilgjengelig fra de andre grensesnittene, men i motsetning til GTL + -bussen kan en CPU fa tilgang til eksterne enheter pa PCI-bussen mens en annen far tilgang til minne.

Minnebussen er grensesnittet mellom RAM og hovedkort. Fordi hver variant krever en annen type kontroller, stotter fa moderkort mer enn en type minne. Det har v rt mange former for minne som na anses for foreldet. Nav rende typer diskuteres nedenfor.

Denne kommende erstatningen for SDRAM er i utgangspunktet det samme produktet, men opererer to ganger per klokke syklus. To karakterer forventes forst innfort: 2x 100 MHz PC1600 (1,6 GBps) og 2x 133 MHz PC2100 (2,1 GBps). DDR-SDRAM er bare rundt 10 til 20 prosent dyrere enn tradisjonell SDRAM og gir bedre ytelse enn enkeltkanals RDRAM. En 2x 200 MHz PC3200 (3,2 GBps) er under utvikling, som gir samme ytelsesniva for RDRAM med to kanaler, mens du bare bruker en enkelt minnemodul.

Rambus er en propriet r minnearkitektur som blir spionert av Intel. Den har et serielt minneformat med et sv rt smalt 16-bits grensesnitt, men opererer veldig raskt pa 800 MHz pa en 400 MHz-buss fra DDR-typen, noe som resulterer i 1,6 GBps bandbredde. Et RDRAM-system med to kanaler kan brukes pa noen fa fa arbeidsstasjonssystemer: Den har to RDRAM-kontroller for 3,2 GBps bandbredde, men krever at RDRAM installeres i par.

SDRAM er standardminneformatet for de fleste datamaskiner pa markedet. Dette 64-biters minnet kommer i tre karakterer: PC66 (66 MHz eller 528 MBps), PC100 (100 MHz eller 800 MBps) og PC133 (133 MHz eller 1,06 GBps). PC66 ble brukt pa tidlig Intel Pentium II og alle Intel Celeron-PCer. PC100 er i bruk pa de aller fleste Intel Pentium II- og Pentium III-prosessorer. PC133 er det foretrukne minnet til alle AMD Athlon- og Duron-prosessorer og de nyeste Pentium III-systemene.

Denne delmengden av SDRAM er en lav-latensvariant som gir okt ytelse. Den kjorer pa 133 MHz og har samme 1 GB bandbredde som PC133 SDRAM, men barberer ca. 10 nanosekunder av latens fra SDRAMs normale 40-nanosekund latens. Det gjor dette ved a bruke spesielle «raske» registre som holder styr pa minnesidene. Disse registre gir en rask kobling eller kanal til minnet som brukes av et program. VCM fungerer faktisk bedre for komplekse applikasjoner som spill og databaser som har minne som spenner over flere minnebanker.

La oss na se pa hoyhastighets I / O-busser.

Dette grensesnittet er et 32-bits system basert pa PCI-standarden, revisjon 2.1. Den forste versjonen, 1x, opererte ved 66 MHz for 266 MBps med direkte minneadgangskapasitet som PCI ikke hadde. 2x-varianten er et system med dobbelt datahastighet som overforer data to ganger per klokke syklus, for en funksjonell frekvens pa 133 MHz (532 MBps).

IDE-harddisker inkluderer en styreenhet som er montert pa stasjonen, resultatet av et 1986-samarbeid mellom Compaq og Western Digital for a utvikle en billig stasjon med god ytelse. De bestemte seg for a begrense antall pinner og kabellengden som den var beregnet for lavere systemer som ikke ville trenge et stort antall interne enheter.

ISA-bussen var det forste utbredte PC-grensesnittet, introdusert av IBM pa AT-datamaskinen som systembussen. Det var i forste omgang en 8-bits buss som kjorte pa 8 MHz (8 MB / sekund med bandbredde) som raskt ble oppgradert til en 16-bits buss (16 MBps). Den benytter avbrudd, den digitale ekvivalenten av et vakne-anrop, for a administrere enhetene. Avbruddene (referert til som IRQs) er hardwired til porter pa hovedkortet og kan ikke omfordeles. Kommunikasjon skjer ved hjelp av I / O- og minneadresser som kan omfordeles blant portene. For a fungere, ma hver enhet ha IRQ, I / O, og minneadresser konfigurert riktig ved oppstart.

Utviklet av Apple og ratifisert av IEEE (en del av ANSI, organisasjonen som ogsa ratifiserer SCSI og IDE), er FireWire hoybandbredde, hot-swappable grensesnitt som stotter opptil 63 enheter med en overforingshastighet pa 50 MBps. Det har ikke blitt allment akseptert fordi det konkurrerer med SCSI, et hoyt etablert grensesnitt. Fordi det er et hoyytelsesdesign for b rbare enheter, lider det av lave innledende salgsmengder som hindrer det i a konkurrere med SCSI pa bekostning av prisen slik IDE kan.

PCMCIA-gruppen som definerer denne standarden, opprinnelig betegnet enhetene som PCMCIA-kort. De fleste kalte dem b rbare kort, eller de PC-noe-noe kort, noe som forte til at enhetene ble kalt PC-kort og bussen ganske enkelt CardBus.

PCI erstattet EISA som systembuss av PC-maskiner. Den inneholder en Bridge-chip som gjor det mulig for andre typer prosessorer a kommunisere med den. Som et resultat er PCI en standardbuss pa PCer og pa Macintosh, Sun og Alpha maskiner. Desktop-varianten av PCI er en 32-bits bus som opererer pa 33 MHz (133 MBps). PCI-standarden stotter en 64-biters (266-MBps) variant. Imidlertid er dette formatet bare i bruk av arbeidsstasjon og serverprodusenter som Sun eller Compaq / DEC. Den nav rende planen er at PCI skal hoppe over den foreslatte 66 MHz-PCen og utvikle seg til PCI X (eXtended), en 133 MHz (532 MB) versjon med i det vesentlige de samme funksjonene, men tredoblet bandbredden.

SCSI ble introdusert i midten av 1980-tallet for a konkurrere med det na for ldede ESDI-grensesnittet. SCSI var malrettet for PCer, Apple Macintosh, UNIX-arbeidsstasjoner og minikomputere, men ikke hovedrammer, derav den «sma» betegnelsen. SCSI ble designet fra begynnelsen for a stotte ikke bare harddisker, men ogsa skannere, optiske stasjoner og andre enheter med hoy kapasitet / hoy bandbredde som ikke nodvendigvis er montert inne i datamaskinen.

USB kan handtere opptil 128 enheter. Enhetene er hot-swappable, noe som betyr at de kan legges til og fjernes mens datamaskinen er i bruk. Dermed er denne bussen veldig praktisk for b rbare enheter. USB gir strom til enheter gjennom grensesnittet, slik at ultralett og praktisk tilbehor er fri for stromkabler eller ledninger. Stromforsyningen er endelig, men en drevet hub eller annen selvdrevet enhet vil oke det mulige antallet bussdrevne enheter.

I de folgende avsnittene diskuteres lavhastighets I / O-busser.

Denne 25-pinnersporten bor v re kjent for alle med en skriver eller en Zip-stasjon. Det opprinnelig hadde en maksimal overforingshastighet pa 115 KBps, egnet for linjeskrivere og 1980-enheter. Sa kom forbedret ECP / EPP kontrolllogikk som okte overforingshastigheten til 3 MBps, en nodvendig okning for a stotte hoyhastighets grafiske skrivere.

IBM introduserte den kjente, runde PS / 2-porten for a koble til tastaturer og mus. Det er et ultralyd bandbreddegrensesnitt som forblir standarden til operativsystemene kan betjene palitelig USB-tastaturer og mus.

Denne 15-pinners, 115-KBps-porten brukes na prim rt til modemer og personlige digitale assistenter. Det var en gang den prim re porten for mus, men har blitt erstattet av PS / 2-porten. Nesten alle datamaskiner har en seriell port pa baksiden. Som med parallelle porter er seriell port teknisk sett et grensesnitt snarere enn en buss. Pa grunn av den nylige spredning av «gjennomgaende» enheter som PDAer som tillater seriell type bussaktivitet, er den imidlertid ogsa inkludert i denne delen.

La oss na se pa andre typer hovedkortkontakter.

Risers er sa kalt fordi de stiger over hovedkortet, enten parallelt eller vinkelrett pa det. ACR-maskinvarestandarden er et forsok pa a erstatte de darlig mottatte AMR-formatene (Audio Modem Riser) og CNR (Communication Network Riser). Grensesnittet er en PCI-port, men med forskjellige pin-outs, og den er kompatibel med det eldre AMR-systemet. Den ser ut som identisk med et PCI-spor, og er vanligvis plassert i en vinkel mot de andre sporene pa hovedkortet.

Denne Intel-designet ekspansjonsporten er beregnet for masseprodusenter a bruke for a legge til enten et modem eller lydkort som er avhengig av CPUen for mye av prosessorkraften. Det er et veldig lite spor; omtrent halvparten av et PCI-spor. AMR blir erstattet av CNR.

CNR-utvidelsesporter er ment for bruk av masseprodusenter for a sprette inn i hovedkortet enten et lavpris nettverkskort, modem eller lydkort som er avhengig av CPUen for mye av prosessorkraften. Stigeroret bruker et veldig kort spor halv sa lenge som et PCI-spor. CNR erstatter AMR.

Nye utviklinger i busshastigheter frigjor systemflaskehalser, og lar enheter holde folge med raskere CPUer. Husk informasjonen i denne Daily Drill Down, og du kan avgjore hvilke busser som passer dine behov, og hvilke som snart vil bli foreldet.

Forfatterne og redaktorene har tatt vare pa for a utarbeide innholdet heri, men gir ingen uttrykt eller underforstatt garanti av noe slag og patar seg intet ansvar for feil eller utelatelser. Det tas ikke ansvar for eventuelle skader. Ha alltid en verifisert sikkerhetskopi for du foretar endringer.

Relaterte temaer:

Bli med pa diskusjon.

Redaktorens valg.

Gratis nyhetsbrev, i innboksen din.

Tekniske nyheter du kan bruke.

Vi leverer de beste business tech nyhetshistoriene om selskapene, folket og produktene som revolusjonerer planeten.

Best of the Week.

Vare redaktorer fremhever TechRepublic-artikler, gallerier og videoer som du absolutt ikke kan ga glipp av for a holde deg oppdatert pa de nyeste IT-nyhetene, innovasjonene og tipsene.


Hallo! Vil du spille i det største kasinoet? Vi samlet det for deg. Registrer deg nå!