Isa (komputery)



Pobieranie 39.73 Kb.
Data07.05.2016
Rozmiar39.73 Kb.

ISA (komputery)





Złącza ISA na płycie głównej starszego typu





16 bitowe złącze ISA kart rozszerzeń



ISA (ang. Industry Standard Architecture - standardowa architektura przemysłu) to standard magistrali oraz łącza dla komputerów osobistych wprowadzony w roku 1984, jako rozszerzenie architektury IBM PC/XT do postaci szesnastobitowej. Służy do przyłączania kart rozszerzeń do płyty głównej.



Typowe parametry złączy ISA


  • szyna danych 16-bitowa lub 8-bitowa

  • szyna adresowa 24-bitowa

  • brak sygnałów związanych z DMA

  • sygnały sterujące: MEMR, MEMW, IRQ1, IRQ7, IRQ7, IRQ9, IRQ12, IRQ14, IRQ15, CLK, OSC

  • teoretyczna szybkość 8 MB/s (efektywna w granicach od 1,6 MB/s do 1,8 MB/s )

Pod koniec lat dziewięćdziesiątych dwudziestego wieku znaczenie tej architektury zaczęło maleć, a jej funkcje przejmował standard PCI

Dane techniczne




Opis styków złącza ISA (16bit)





Opis styków złącza ISA (8bit)



8 bit ISA

szerokość szyny

8 bit

kompatybilna z

8 bit ISA

ilość kontaktów

62

Vcc

+5 V, -5 V, +12 V, -12 V

zegar

4.77 MHz

16 bit ISA

szerokość szyny

16 bit

kompatybilna z

8 bit ISA, 16 bit ISA

ilość kontaktów

98

Vcc

+5 V, -5 V, +12 V, -12 V

zegar

8.33 MHz

PCI


PCI (ang. Peripheral Component Interconnect) - magistrala komunikacyjna służąca do przyłączania urządzeń do płyty głównej w komputerach klasy PC.

Po raz pierwszy została publicznie zaprezentowana w czerwcu 1992 r. jako rozwiązanie umożliwiające szybszą komunikację pomiędzy procesorem i kartami niż stosowane dawniej ISA. Dodatkową zaletą PCI jest to, że nie ma znaczenia czy w gnieździe jest karta sterownika dysków (np. SCSI), sieciowa czy graficzna. Każda karta, pasująca do gniazda PCI, funkcjonuje bez jakichkolwiek problemów, gdyż nie tylko sygnały ale i przeznaczenie poszczególnych styków gniazda są znormalizowane.





Gniazda 32-bitowej szyny PCI

W przeciwieństwie do innych magistrali, przykładowo VESA Local Bus, która początkowo była stosowana tylko do przyspieszenia operacji graficznych, szyna PCI stanowi kompleksowe rozwiązanie, przyspieszające współpracę z dowolnym urządzeniem zewnętrznym. Przy częstotliwości taktowania 33 MHz i szerokości 32 bitów magistrala PCI osiąga szybkość transmisji 132 MB/s. Szerokość szyny adresowej i danych nowych procesorów 64 bitowych zmiany nie wpływają na architekturę PCI a jedynie podwaja się przepustowość do 264 MB/s. Karty dołączone do szyny PCI mogą się komunikować nawet bez udziału mikroprocesora, dzięki czemu wzrasta efektywność jego użytkowania. Dla każdej karty zdefiniowane są tzw. rejestry konfiguracyjne. Przy ładowaniu systemu procesor odczytuje zapisane w nich dane i rozpoznaje, jaka karta jest umieszczona w gnieździe. Instalacja i inicjacja karty następuje potem w pełni automatycznie.

Aby zapewnić zarówno producentom, jak i użytkownikom możliwie dużą elastyczność, w standardzie PCI zdefiniowano tzw. gniazdo wspólne (z ang. shared slot). Jest to gniazdo, które może być wykorzystane z kartami przystosowanymi do w magistral ISA, EISA czy MCA. Umożliwia to też produkcję kart jednocześnie przystosowanych do PCI i pozostałych, wyżej wymienionych magistral.

Bardzo istotną cechą architektury PCI jest jej skalowalność: w jednym i tym samym komputerze może być równolegle lub szeregowo połączonych kilka magistral PCI. Nad koncepcją PCI Local Bus pracowało wielu znaczących producentów komputerów, z których każdy starał się aby sprzęt obecnie produkowany przez niego był z tym standardem zgodny. Przykładowo, rozwiązanie jest na tyle elastyczne, że uwzględnia możliwość współpracy magistrali nie tylko z komputerami wyposażonymi w procesory firmy Intel, ale również z AMD i Cyrix, a także w opartych o procesor PowerPC komputerach Pegasos. 32-bitowy standard adresowania PCI używany jest również w innych magistralach (np. AGP).

Kolejną istotną cechą PCI jest wysoka zgodność pomiędzy poszczególnymi wersjami PCI, jak i rozwiązań pochodnych (np. PCI X) przejawiająca się tym, że urządzenia mogą pracować zarówno w starszych jak i nowszych gniazdach, pod warunkiem że są dopasowane napięciowo (warianty 3.3V i popularniejszy 5V). Zgodność ta nie jest jednak zachowana w stosunku co do PCI Express, która ma zastąpić w przyszłości obecne PCI oraz AGP.



wersje PCI




PCI 2.0

PCI 2.1

PCI 2.2

PCI 3.0

Rok wprowadzenia

1993

1994

1999

2002

Maksymalna szerokość szyny danych

32 bity

64 bity

64 bity

64 bity

Maksymalna częstotliwość taktowania

33 MHz

66 MHz

66 MHz

66 MHz

Maksymalna przepustowość

133 MB/s

533 MB/s

533 MB/s

533 MB/s

Napięcie

5 V

5 V

5 V / 3.3 V

3.3 V







Accelerated Graphics Port





Lokalizacja złącza AGP na płycie głównej



Accelerated Graphics Port (AGP, czasem nazywany Advanced Graphics Port) to rodzaj zmodyfikowanej magistrali PCI opracowanej przez firmę Intel. Jest to 32-bitowa magistrala PCI zoptymalizowana do szybkiego przesyłania dużych ilości danych pomiędzy pamięcią operacyjną a kartą graficzną. Niektórzy nie uważają jej za magistralę ponieważ umożliwia połączenie jedynie dwóch elementów: karty graficznej i chipsetu płyty głównej. Niektóre płyty główne posiadają więcej niż jeden slot AGP.

  • AGP 1x, używa kanału 32-bitowego działającego z taktowaniem 66 MHz, co daje maksymalny transfer 266 MB/s równy dwukrotnemu transferowi 133 MB/s dostępnemu w magistrali PCI działającej przy taktowaniu 33 MHz/32-bit; przy napięciu 3,3 V.

  • AGP 2x, używa kanału 32-bitowego przy taktowaniu 66 MHz z podwójną przepływnością, prowadzącą do efektywnego transferu 533 MB/s; napięcie sygnału jest takie samo jak w AGP 1x.

  • AGP 4x, używa kanału 32-bitowego przy taktowaniu 66 MHz z poczwórną przepływnością, co prowadzi do efektywnego transferu maksymalnego 1066 MB/s (1 GB/s); napięcie sygnału 1.5 V.

  • AGP 8x, używa kanału 32-bitowego przy taktowaniu 66 MHz z ośmiokrotną przepływnością, co prowadzi do efektywnego transferu maksymalnego 2133 MB/s (2 GB/s); napięcie sygnału 0.8 V.

W większości przypadków karty graficzne 1x / 2x są kompatybilne, tak samo jak 4x / 8x





PCI X


PCI-X (ang. Peripheral Component Interconnect Extended) jest szybszą wersją znanego standardu PCI. Szyna ta oferuje transmisję danych rzędu 4,3 GB/s, czyli 32 razy szybciej niż pierwsze PCI. Magistrala ta jest wstecznie zgodna z PCI (zarówno stare karty pasują do nowych gniazd, jak i nowe karty do starych gniazd), istotne jest tylko dopasowanie napięciowe (jednak rodzaj złącza uniemożliwia pomylenie kart 5 V i 3.3 V).

wersje PCI-X




PCI-X 1.0

PCI-X 2.0

PCI-X 3.0

Rok wprowadzenia

1999

2002

2003

Maksymalna szerokość szyny danych

64 bity

64 bity

64 bity

Maksymalna częstotliwość taktowania

133 MHz

533 MHz

1066 MHz

Maksymalna przepustowość

1066 MB/s

4264 MB/s

7,95 GB/s

Napięcie

3.3 V

3.3 V/1.5 V

3.3 V/1.5 V





PCI Express


PCI-Express (PCIe, PCI-E), znana również jako 3GIO (od 3rd Generation I/O) jest szeregową magistralą służącą do podłączania urządzeń do płyty głównej. Ma ona zastąpić magistralę PCI oraz AGP. PCI-Express stanowi magistralę lokalną typu szeregowego, łączącą dwa punkty (Point-to-Point). Nie jest to więc magistrala w tradycyjnym rozumieniu, i nie jest rozwinięciem koncepcji "zwykłego" PCI. Taka konstrukcja eliminuje konieczność dzielenia pasma pomiędzy kilka urządzeń - każde urządzenie PCI-Express jest połączone bezpośrednio z kontrolerem. Sygnał przekazywany jest za pomocą dwóch linii, po jednej w każdym kierunku. Częstotliwość taktowania wynosi 2.5GHz. Protokół transmisji wprowadza dwa dodatkowe bity, do każdych ośmiu bitów danych. Zatem przepustowość jednej linii wynosi 250MB/s. W związku z tym, że urządzenia mogą jednocześnie przekazywać sygnał w obydwu kierunkach (full-duplex) to można ewentualnie przyjąć, że w przypadku takiego wykorzystania złącza, transfer może sięgać 500MB/s. Możliwe jest kilka wariantów tej magistrali - z 1, 2, 4, 8, 12, 16, 24 lub 32 liniami (każda składająca się z dwóch 2 pinowych części - nadawczej i odbiorczej). Wraz ze wzrostem liczby linii wydłużeniu ulega gniazdo, jego konstrukcja (poprzez wspólna część początkową i jedynie dodawanie na końcu nowych linii) umożliwia włożenie wolniejszej karty do szybszego gniazda (w drugą stronę jest niemożliwe). Gniazdo 1x ma 18 pinów z każdej strony, gniazdo 4x - 32, gniazdo 8x - 49, zaś gniazdo 16x - 82 piny z każdej strony.

Na płytach głównych gniazda 16x montuje się zwykle w miejscu gniazda AGP na starszych płytach (ponieważ chipsety z kontrolerem PCI Express nie zawierają kontrolera AGP, PCI-E eliminuje możliwość użycia kart graficznych ze złączem AGP), pod nim gniazda 8x, 4x i 1x, najdalej zaś od procesora - gniazda PCI.



Specyfikacja określa też mniejsze rozmiarowo warianty kart: miniExpress cards, ExpressCards (następca PCMCIA) oraz AdvancedTCA (następca CompactPCI).

prędkości

wariant PCIe

przepustowość (w każdą stronę)

x1

250 MB/s

x2

500 MB/s

x4

1000 MB/s

x8

2000 MB/s

x16

4000 MB/s

x32

8000 MB/s




Jedną z najważniejszych zalet nowej magistrali jest jej skalowalność. W związku z niezależnością pasma, w jednym slocie możemy jednocześnie wykorzystać więcej dwukierunkowych złączy PCI Express, dzięki czemu możemy zwielokrotnić przepustowość dla pojedynczego urządzenia (karty). Ze względu na to, w oznaczeniach nazw gniazd pojawiły się dodatkowe wyróżniki cyfrowe. Uwzględniając urządzenia w pełni wykorzystujące full-duplex można więc, dla takiego gniazda, pisać o łącznej przepustowości 1GB/s.




©absta.pl 2016
wyślij wiadomość

    Strona główna