Компьютеры

Ремонт и upgrade компьютеров своими руками

НАЗНАЧЕНИЕ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ ШИН

 

Если у вас появятся вопросы, не освещенные на нашем сайте, вы можете задать вопрос непосредственно нашим специалистам по электронной почте: upgradecomputer@yandex.ru

 

  

 

Основой системной платы являются различные шины, служащие для передачи сигналов компонентам инфраструктуры. Шина (bus) представляет собой общий канал связи, используемый в компьютере и позволяющий соединить два или более системных компонента.

Существует определенная иерархия шин PC, которая выражается в том, что каждая более медленная шина соединена с более быстрой шиной. Современные компьютерные инфраструктуры включают в себя три, четыре или более шин. Каждое системное устройство соединено с какой-либо шиной, причем определенные устройства (чаще всего это наборы микросхем) выполняют роль моста между шинами.

■ Шина процессора. Эта высокоскоростная шина является ядром набора микросхем и системной платы. Используется в основном процессором для передачи данных между кэш-памятью или основной памятью и компонентом North Bridge набора микросхем. В системах на базе процессоров Pentium II эта шина работает на частоте 66, 100, 133, 200, 266, 400 или 533 МГц и имеет ширину 64 разряда (8 байт).

■ Шина AGP. Эта 32-разрядная шина работает на частоте 66 (AGP 1х), 133 (AGP 2х), 266 (AGP 4х) или 533 МГц (AGP 8х) и предназначена для подключения видеоадаптера. Она подключается к компоненту North Bridge или Memory Controller Hub (MCH) набора микросхем системной логики.

■ Шина PCI. Эта 32-разрядная шина работает на частоте 33 МГц; используется начиная с систем на базе процессоров 486. В настоящее время есть реализация этой шины с частотой 66 МГц. Находится под управлением контроллера PCI — части компонента North Bridge или Memory Controller Hub (MCH) набора микросхем. На системной плате устанавливаются разъемы, обычно четыре или более, в которые можно подключать сетевые, SCSI — и видеоадаптеры, а также другое оборудование, поддерживающее этот интерфейс. К шине PCI подключается компонент South Bridge набора микросхем, который содержит реализации интерфейса IDE и USB.

■ Шина ISA. Это 16-разрядная шина, работающая на частоте 8 МГц; впервые стала использоваться в системах AT в 1984 году (была 8-разрядной и работала на частоте 5 МГц). Имела широкое распространение, но из спецификации РС99 исключена. Реализуется с помощью компонента South Bridge. Чаще всего к этой шине подключается микросхема Super I/O.

Некоторые современные системные платы содержат специальный разъем, получивший название Audio Modem Riser (AMR) или Communications and Networking Riser (CNR). Подобные специализированные разъемы предназначены для плат расширения, обеспечивающих выполнение сетевых и коммуникационных функций. рекомендуется заметить, что эти разъемы не являются универсальным интерфейсом шины, поэтому лишь немногие из специализированных плат AMR или CNR присутствуют на открытом рынке. Как правило, такие платы прилагаются к какой-либо определенной системной плате. Их конструкция позволяет легко создавать как стандартные, так и расширенные системные платы, без необходимости резервировать место на платах для установки дополнительных микросхем. Большинство системных плат, обеспечивающих стандартные сетевые функции и функции работы с модемом, созданы на основе шины PCI, так как разъемы AMR/CNR имеют специализированное назначение.

В современных системных платах существуют также скрытые шины, которые никак не проявляются в виде гнезд или разъемов. Имеются в виду шины, предназначенные для соединения компонентов наборов микросхем, к примеру hub-интерфейса и шины LPC. Hub-интерфейс представляет собой четырехтактную (4х) 8-разрядная шину с рабочей частотой 66 МГц, которая используется для обмена данными между компонентами МСН и ICH набора микросхем (hub-архитектура). Пропускная способность hub-интерфейса достигает 266 Мбайт/с, что позволяет использовать его для соединения компонентов набора микросхем в недорогих конструкциях.

Для подобных целей предназначена и шина LPC, которая представляет собой 4-разрядную шину с максимальной пропускной способностью 6,67 Мбайт/с и применяется в качестве более экономичного по сравнению с шиной ISA варианта. Обычно шина LPC используется для соединения Super I/O или компонентов ROM BIOS системной платы с основным набором микросхем. Шина LPC имеет примерно равную рабочую частоту, но использует значительно меньше контактов. Это позволяет полностью отказаться от использования шины ISA в системных платах.

Системный набор микросхем — это дирижер, который руководит оркестром системных компонентов инфраструктуры, позволяя каждому из них подключиться к собственной шине. В табл. 4.22 приведены разрядность, частота и скорость передачи данных практически всех типов шин PC.

Таблица 4.22. Скорость передачи данных (Мбайт/с) и другие параметры шин

Тип шины

Разрядность,

Частота

Циклы

Скорость передачи


бит

шины, МГц

данных/ такт

данных, Мбайт/с

8-разрядная ISA (PC/XT)

8

4,7

1/3

2,39

8-разрядная ISA (AT)

8

8,33

1/2

4,17

LPC

4

33

1/3

6,67

16-разрядная ISA (АТ-

16

8,33

1/2

8,33

Bus)





Интерфейс DD

1

0,25


0,03125

Интерфейс HD

1

0,5


0,0625

Интерфейс ED

1

1


0,125

EISA Bus

32

8,33


33

VL-Bus

32

33


133

MCA-16

16

5


10

MCA-32

32

5


20

MCA-16 Streaming

16

10


20

MCA-32 Streaming

32

10


40

MCA-64 Streaming

64

10


80

MCA-64 Streaming

64

20


160

PC-Card (PCMCIA)

16

10


20

CardBus

32

33


133

Hub Interface (набор

8

66

4

266

микросхем)





PCI

32

33


133

PCI 66 МГц

32

66


266

64-разрядная PCI

64

33


266

64-разрядная PCI 66 МГц

64

66


533

PCI-X

64

133


1066

AGP

32

66


266

AGP2x

32

66

2

533

AGP4x

32

66

4

1066

AGP8x

32

66

8

2133

RS-232 Serial

1

0,1152

1/10

0,01152

RS-232 Serial HS

1

0,2304

1/10

0,02304

IEEE-1284 Parallel

8

8,33

1/6

1,38

IEEE-1284 EPP/ECP

8

8,33

1/3

2,77

USB 1.1

1

12

1

1,5

USB 2.0

1

480

1

60

Тип шины

Разрядность,

Частота

Циклы

Скорость передачи


бит

шины, МГц

данных/ такт

данных, Мбайт/с

IEEE-1394а SI00

1

100


12,5

IEEE-1394a S200

1

200


25

IEEE-13 94а S400

1

400


50

IEEE-1394b S800

1

800


100

IEEE-1394b SI600

1

1600


200

ATA PIO-4

16

8,33


16,67

ATA-UDMA/33

16

8,33

2

33

ATA-UDMA/66

16

16,67

2

66

ATA-UDMA/100

16

25

2

100

ATA-UDMA/133

16

33


133

SATA-150

1

1500


150

SATA-300

1

3000


300

SATA-600

1

6000


600

SCSI

8

5


5

SCSI Wide

16

5


10

SCSI Fast

8

10


10

SCSI Fast/Wide

16

10


20

SCSI Ultra

8

20


20

SCSI Ultra/Wide

16

20


40

SCSI Ultra2

8

40


40

SCSI Ultra/Wide2

16

40


80

SCSI Ultra3 (Ultra 160)

16

40

2

160

SCSI Ultra4 (Ultra320)

16

80

2

320

FPM DRAM

64

22


177

EDO DRAM

64

33


266

PC66 SDRAM

64

66


533

PC 100 SDRAM

64

100


800

PC 133 SDRAM

64

133


1066

PC 1600 DDR SDRAM

64

100

2

1600

PC2100 DDR SDRAM

64

133

2

2133

PC2400 DDR-SDRAM

64

150

2

2400

PC2700 DDR-SDRAM

64

167

2

2 666

PC3000 DDR-SDRAM

64

183

2

2 933

PC3200 DDR-SDRAM

64

200

2

3 200

PC4300 DDR-SDRAM

64

267

2

4266

Тип шины

Разрядность,

Частота

Циклы

Скорость передачи


бит

шины, МГц

данных/ такт

данных, Мбайт/с

RIMM1200 RDRAM

16

300

2

1200

RIMM1400 RDRAM

16

350

2

1400

RIMM1600RDRAM

16

400

2

1600

RIMM2100RDRAM

16

533

2

2133

RIMM2400 RDRAM

16

600

2

2400

RIMM3200 RDRAM

32

400

2

3 200

RIMM4200 RDRAM

32

533

2

4266

RIMM4800 RDRAM

32

600

2

4 800

RIMM6400 RDBAM

64

400

2

6400

RIMM8500 RDRAM

64

533

2

8 533

RIMM9600 RDRAM

64

600

2

9 600

486 CPU FSB 33МГц

32

33

1

133

Шина FSB процессора

64

66

1

53

Pentium I/II/III, 66 МГц





Шина FSB процессора

64

100

1

800

Pentium I/II/III, 100 МГц





Шина FSB процессора

64

133

1

1066

Pentium I/II/III, 133 МГц





Шина FSB процессора

64

100

2

1600

Athlon, 200 МГц





Шина FSB процессора

64

133

2

2133

Athlon, 266 МГц





Шина FSB процессора

64

167

2

2 666

Athlon, 333 МГц





Шина FSB процессора

64

200

2

3 200

Athlon, 400 МГц





Шина FSB процессора

64

267

2

4266

Athlon, 533 МГц





Шина FSB процессора

64

100

4

3 200

Pentium 4, 400 МГц





Шина FSB процессора

64

133

4

4 266

Pentium 4, 533 МГц





Шина FSB процессора

64

150

4

4 800

Pentium 4, 600 МГц





Шина FSB процессора

64

133

2

2 133

Itanium, 266 МГц





Шина FSB процессора

128

100

4

6 400

Itanium 2. 400 МГн





Шины ISA, EISA, VL-Bus и MCA в современных конструкциях системных плат не используются.

Мбайт/с — мегабайт в секунду.

ISA — Industry Standard Architecture, известная также как 8-разрядная PC/XT'или 16-разрядная AT-Bus.

LPC — шина Low Pin Count.

DD Floppy — Double-Density (360/720 Кбайт) Floppy (гибкий диск с удвоенной плотностью записи).

HD Floppy — High-Density (1,2/1,44 Мбайт) Floppy (гибкий диск с высокой плотностью записи).

ED Floppy — Extra-high Density (2,88 Мбайт) Floppy (гибкий диск со сверхвысокой плотностью записи).

EISA — Extended Industry Standard Architecture (32-разрядная ISA). VL-Bus — VESA (Video Electronics Standards Association) Local Bus (расширение ISA). MCA — MicroChannel Architecture (инфраструктуры IBM PS/2).

PC-Card — 16-разрядный интерфейс PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association).

CardBus — 32-разрядная PC-Card.

Hub Interface — шина набора микросхем Intel серии 8xx. PCI — Peripheral Component Interconnect. AGP — Accelerated Graphics Port.

RS-232 — стандартный последовательный порт, 115,2 Кбайт/с. RS-232 HS — высокоскоростной последовательный порт, 230,4 Кбайт/с. IEEE-1284 Parallel — стандартный двунаправленный параллельный порт. IEEE-1284 ЕРР/ЕСР — Enhanced Parallel Port/Extended Capabilities Port. USB — Universal Serial Bus.

IEEE-1394 — Fire Wire, называемая также i.Link.

ATA PIO — AT Attachment (известный также как IDE) Programmed I/O. ATA-UDMA — AT Attachment Ultra DMA. SCSI — Small Computer System Interface. FPM — Fast Page Mode (быстрый постраничный режим). EDO — Extended Data Out (ускоренный ввод-вывод). SDRAM — Synchronous Dynamic RAM. RDRAM — Rambus Dynamic RAM.

RDRAM Dual — двухканальная RDRAM (одновременное функционирование). DDR-SDRAM — Double-Data Rate SDRAM. CPU FSB — шина процессора (или Front-Side Bus).

Обратите внимание, что для повышения эффективности, во многих шинах в течение одного такта выполняется несколько циклов данных (передач данных). Это означает, что скорость передачи данных выше, чем это может показаться на первый взгляд. Существует достаточно простой способ повысить быстродействие шины с помощью обратно совместимых компонентов.

В следующих разделах речь пойдет о главных шинах ввода-вывода, шинах процессора и других компонентов инфраструктуры, упомянутых в предыдущей таблице.


.

           

 

 

Вся информация собрана из открытых источников. При испльзовании материалов, размещайте ссылку на источник.

Сайт создан в системе uCoz