Her bilgisayarın ana bileşeni anakart (sistem) kartıdır. Tüm ana unsurlarını içerir - bir işlemci, RAM, bir video kartı, denetleyiciler ve ayrıca harici çevre birimlerini bağlamak için yuvalar ve konektörler. Anakartın tüm bileşenleri, bilgilerin değiş tokuş edildiği bir iletkenler (hatlar) sistemi ile birbirine bağlanır. Bu hat grubuna bilgi veri yolu denir. Yalnızca iki cihazı birbirine bağlayan bir veriyoluna denir. Liman . Örnek olarak, örneğin böyle bir PC veri yolunun yapısını düşünün:
PC bileşenleri ve farklı veri yollarına bağlı cihazlar arasındaki etkileşim, Chipset yongalarından birinde uygulanan köprüler kullanılarak gerçekleştirilir.
Bir PC'deki otobüsler, işlevsel amaçlarına göre farklılık gösterir:
- sistem veriyolu yonga seti yongaları tarafından işlemciye ve işlemciden bilgi göndermek için kullanılır;
- önbellek veri yolu işlemci ve harici önbellek arasında bilgi alışverişi yapmak için tasarlanmış;
- bellek veriyolu RAM ve işlemci arasında bilgi alışverişi için kullanılır;
- G/Ç veriyolları Çevresel cihazlarla iletişim kurmak için kullanılır.
I/O busları yerel ve standart olarak ikiye ayrılır. Yerel G/Ç veri yolu, yüksek hızlı çevresel aygıtlar (video bağdaştırıcıları, ağ kartları vb.) ile işlemci arasında bilgi alışverişi yapmak için tasarlanmış yüksek hızlı bir veri yoludur. Şu anda, PCI Express veri yolu yerel veri yolu olarak kullanılmaktadır (geçmişte AGP veri yolu - Hızlandırılmış Grafik Bağlantı Noktası kullanılıyordu).
Standart G/Ç veri yolu daha yavaş cihazları (örneğin fareler, klavyeler, modemler) bağlamak için kullanılır. Yakın zamana kadar bu bus olarak ISA bus kullanılıyordu. USB veri yolu artık yaygın olarak kullanılmaktadır.
Lastik bileşenleri
Herhangi bir veri yolu mimarisinde aşağıdaki bileşenler bulunur:
- veri hatları(veri yolu). Veri yolu, işlemci, yuvalara takılı genişletme kartları ve bellek arasında veri alışverişi sağlar. Veri yolu genişliği ne kadar yüksek olursa, saat döngüsü başına o kadar fazla veri aktarılabilir ve bilgisayar performansı o kadar yüksek olur. Pentium tabanlı bilgisayarlarda 64 bit veri yolu vardır.
- veri adresleme hatları(adres otobüsü). Adres yolu, işlemcinin iletişim kurduğu herhangi bir aygıtın adresini belirtmek için kullanılır. Her PC bileşeninin, her G/Ç bağlantı noktasının ve RAM hücresinin kendi adresi vardır.
- veri kontrol hatları(kontrol veriyolu). Kontrol veriyolu üzerinden bir dizi servis sinyali iletilir: yazma / okuma, veri almaya / iletmeye hazır olma, veri alımının onaylanması, donanım kesintisi, kontrol ve diğerleri. Tüm kontrol veri yolu sinyalleri, veri aktarımı sağlamak üzere tasarlanmıştır.
- veri yolu denetleyicisi, veri alışverişi ve servis sinyalleri sürecini kontrol eder ve genellikle ayrı bir yonga veya uyumlu bir yonga seti - Chipset olarak uygulanır.
Lastiğin ana özellikleri
Otobüs bit genişliği içerdiği paralel iletkenlerin sayısı ile belirlenir. IBM PC için ilk ISA veri yolu 8 bitti; aynı anda 8 bit iletebilir. Modern PC'ler için sistem veriyolları, örneğin Pentium IV - 64 - bit.
Otobüs bant genişliği saniyede veriyolu üzerinden iletilen bayt bilgi sayısı ile belirlenir. Bir veri yolunun bant genişliğini belirlemek için, veri yolunun saat frekansını bit genişliğiyle çarpın. Örneğin, veri yolu genişliği 64 ve saat frekansı 66 MHz ise, o zaman verim= 8 (bayt) * 66 MHz = 528 MB/sn.
Otobüs frekansı veri yolunda veri alışverişinin yapıldığı saat frekansıdır.
Harici cihazlar, bir arabirim aracılığıyla veri yollarına bağlanır.
PC veri yolu standartları
IBM uyumluluğu ilkesi, tek tek PC bileşenlerinin arabirimlerinin standartlaştırılmasını ifade eder ve bu da bir bütün olarak sistemin esnekliğini belirler, yani. sistem yapılandırmasını gerektiği gibi değiştirme ve çeşitli çevresel aygıtları bağlama yeteneği. Arayüz uyumsuzluğu durumunda kontrolörler kullanılır.
Sistem veriyolu (FSB - Front Side Bus), işlemci, bellek ve sisteme dahil olan diğer cihazlar arasında bilgi alışverişi yapmak için tasarlanmış bir veri yoludur. Sistem otobüsleri GTL 64 bit bit derinliğine, 66, 100 ve 133 MHz saat frekansına sahip; EV6 , özellikleri, saat frekansını 377 MHz'e çıkarmanıza izin verir.
G/Ç veriyolları PC çevre birimlerinin geliştirilmesine paralel olarak geliştirildi.
- ISA otobüsü yıllardır bir PC standardı olarak kabul edildi, ancak modern PCI veri yolu ile birlikte bazı PC'lerde hala korunuyor. Intel, ISA veri yolunu aşamalı olarak kullanımdan kaldıracak bir strateji geliştirmek için Microsoft ile birlikte çalıştı. Başlangıçta, anakart üzerindeki ISA konektörlerinin hariç tutulması ve ardından ISA yuvalarının hariç tutulması ve sürücüleri, fareleri, klavyeleri, tarayıcıları USB veriyoluna ve sabit sürücüleri, CD-ROM, DVD-ROM sürücülerini IEEE 1394 veriyoluna bağlaması planlanmaktadır.
- EISA otobüsü sistem performansını ve bileşenlerinin uyumluluğunu iyileştirme yönünde ISA veri yolunun daha da geliştirilmesiydi. Veri yolu, piyasada ortaya çıkan VESA veri yolunun bant genişliğinden daha düşük olan yüksek maliyeti ve bant genişliği nedeniyle yaygın olarak kullanılmamıştır.
- VESA otobüsü veya VLB , işlemciyi hızlı çevre birimleriyle bağlamak için tasarlanmıştır ve video veri alışverişi için ISA veri yolunun bir uzantısıdır. CPU 80486 işlemcinin bilgisayar pazarına hakim olduğu zamanlarda, VLB veri yolu oldukça popülerdi, ancak şu anda yerini daha verimli PCI veriyolu aldı.
- PCI veri yolu (Peripheral Component Interconnect bus - çevresel bileşenlerin ilişkisi) Intel tarafından Pentium işlemci için geliştirilmiştir. PCI veri yolunun altında yatan temel ilke, PCI veri yolu ile diğer veri yolu türleri arasında iletişim kuran köprülerin (Köprüler) kullanılmasıdır. PCI veri yolu, veri aktarırken (bir işlemcinin katılımı olmadan) harici bir aygıtın veri yolunu kontrol etme yeteneğini ifade eden Bus Mastering ilkesini uygular. Bilgi aktarımı sırasında Bus Mastering'i destekleyen bir cihaz bus'ı devralır ve master olur. Bu durumda, veriler aktarılırken CPU diğer görevler için serbest bırakılır. Modern anakartlarda, PCI veri yolu saat hızı, sistem veri yolu saat hızının yarısına ayarlanır, yani. 66 MHz sistem veri yolu saat hızında, PCI veri yolu 33 MHz frekansında çalışacaktır. PCI veri yolu artık G/Ç veri yolları arasında fiili standart haline geldi.
- AGP otobüsü - video sisteminin ihtiyaçları için özel olarak tasarlanmış yüksek hızlı yerel G / Ç veri yolu. Video adaptörünü bilgisayarın sistem belleğine bağlar. AGP veri yolu, PCI veri yolu mimarisine dayalı olarak tasarlanmıştır, bu nedenle aynı zamanda 32-bit'tir. Bununla birlikte, aynı zamanda, özellikle daha yüksek saat frekanslarının kullanılması nedeniyle, verimi artırmak için ek fırsatlara sahiptir. 32-bit PCI veriyolunun standart versiyonunda, 33 x 32 = 1056 Mbps = 132 MB / s teorik PCI bant genişliği sağlayan 33 MHz saat frekansına sahipse, AGP veri yolu frekanslı bir sinyal tarafından saatlenir. 66 MHz, dolayısıyla bant genişliği 1x modudur 66 x 32 = 264 MB/sn; 2x modunda, eşdeğer saat hızı 132 MHz'dir ve verim 528 MB/sn'dir; 4x modunda, verim yaklaşık 1 GB / s'dir.
- PCI Ekspres – 2004 yılında Intel, yaklaşık 4 Gb/sn bant genişliğine sahip PCI-Express seri veri yolunu geliştirdi. Bu bus'a bağlı her cihazın 250 Mb/s hızında kendi kanalı vardır. Bu durumda, örneğin bir video kartına veri aktarırken, aynı anda birkaç kanalı kullanabilirsiniz. Ayrıca, bu veri yolunun avantajları, kendisine bağlı herhangi bir cihazın sistem biriminin gücünü kapatmadan "çalışırken değiştirilmesini" içerir. PCI Express veri yolunun yüksek performansı, AGP ve PCI veri yollarının yerine kullanılmasına izin verir ve PCI Express'in kişisel bilgisayarlarda bu veri yollarının yerini alması beklenmektedir.
- USB veri yolu (Evrensel Seri Veri Yolu), orta ve düşük hızlı çevre birimlerini bağlamak için tasarlanmıştır. Örneğin, USB 2.0 veri aktarım hızı 45 MB/sn - 60 MB/sn'dir. USB donanımlı bilgisayarlar, gücü kapatmadan klavye, fare, joystick ve yazıcı gibi çevre birimlerini bağlayabilir. USB veri yolu, Tak ve Çalıştır teknolojisini destekler. Bir çevresel cihaz bağlandığında, konfigürasyonu otomatik olarak gerçekleştirilir.
- SCSI veri yolu (Küçük Bilgisayar Sistem Arayüzü) 320 MB / s'ye kadar veri aktarım hızı sağlar ve sekiz adede kadar cihazı bir adaptöre bağlamayı sağlar: sabit sürücüler, CD-ROM sürücüleri, tarayıcılar, fotoğraf ve video kameralar. SCSI I'in maksimum verime 5 MB/sn'lik ilk sürümünden, maksimum 320 MB/sn'lik aktarım hızına sahip Ultra 320 sürümüne kadar çok çeşitli SCSI sürümleri mevcuttur.
- UDMA otobüsü (Ultra Doğrudan Bellek Erişimi - belleğe doğrudan bağlantı). UDMA, mod 2'de 33,3 Mb/s'ye ve mod 4'te 66,7 Mb/s'ye varan hızlarda sabit diskten veri aktarımı sağlar.
- IEEE 1394 otobüsü Apple ve Texas Instruments tarafından geliştirilen yüksek hızlı bir yerel seri veri yolu standardıdır. IEEE 1394 veri yolu, özellikle sabit sürücülerin ve ses ve video bilgi işleme cihazlarının yanı sıra multimedya uygulamalarının bağlanması için bir PC ve diğer elektronik cihazlar arasında dijital bilgi alışverişi için tasarlanmıştır. 1600 Mbps'ye varan hızlarda veri iletebilir, aynı SCSI gibi farklı hızlarda veri ileten birkaç cihazla aynı anda çalışabilir. USB gibi, IEEE 1394 veri yolu, PC'yi kapatmadan bileşenleri kurma yeteneği de dahil olmak üzere tamamen Tak ve Çalıştır özelliğine sahiptir. SCSI ile çalışabilen hemen hemen her cihaz, IEEE 1394 arayüzü üzerinden bir bilgisayara bağlanabilir. Bunlar, sabit sürücüler, optik sürücüler, CD-ROM'lar, DVD'ler, dijital kameralar, teyp kaydediciler ve diğer birçok çevre birimi dahil olmak üzere her tür disk sürücüsünü içerir. Bu kadar geniş olanaklar sayesinde, bu veri yolu, bir bilgisayarı tüketici elektroniği ile birleştirmek için en umut verici hale geldi.
Seri ve paralel bağlantı noktaları
Klavye, fare, monitör ve yazıcı gibi giriş ve çıkış aygıtları bir PC ile standart olarak gelir. Tüm çevresel giriş cihazları, kullanıcının girdiği verilerin bilgisayara doğru girebilmesinin yanı sıra gelecekte verimli bir şekilde işlenebilmesi için PC'ye bağlanmalıdır. Çevre birimleri (giriş/çıkış cihazları) ile veri işleme modülü (anakart) arasındaki veri alışverişi ve iletişim için paralel veya seri veri aktarımı düzenlenebilir.
paralel bağlantı noktası. Bir PC'de, kural olarak, 2 paralel bağlantı noktası: LPT1 ve LPT2 . Yazıcıları ve tarayıcıları bunlara bağlayabilirsiniz. Şu anda, LPT bağlantı noktaları nadiren kullanılmaktadır, modern yazıcılar ve tarayıcılar esas olarak evrensel USB bağlantı noktalarına bağlıdır.
seri bağlantı girişleri. Bir bilgisayarda genellikle 4 seri bağlantı noktası bulunur: COM1 – COM4 . Bunlar eski bağlantı noktalarıdır ve modern bilgisayarlarda nadiren kullanılır. Bunlara bağlanabilirsiniz: eski bir tasarım fare (mekanik bilyeli) ve diğer bazı yavaş cihazlar.
PS/2- zamanında yaygın olarak kullanılan ve hala birçok modern bilgisayarda bulunan bir klavye ve fareyi bağlamak için bir bağlantı noktası.
Evrensel USB bağlantı noktası . USB bağlantı noktaları, yazıcılar ve tarayıcılardan flash sürücülere ve harici sürücülere kadar çeşitli aygıtların yanı sıra video kameralar ve web kameraları, kameralar, telefonlar, müzik çalarlar ve daha fazlasını bağlar.
bilgisayar yuvaları
Anakartın ayrı olarak yerleştirilmiş diğer kartlarla etkileşime girmesi için yuva adı verilen özel yuvalar kullanılır.
PCI Yuvaları. PCI, yalnızca bir yuva için değil, aynı zamanda veri yolunun kendisi için de bir standarttır (bilgisayar aygıtları arasında bilginin iletildiği kanal). Uzun süredir, harici aygıtları (ses kartı, ağ kartı ve diğer denetleyiciler) bağlamak için PCI yuvaları kullanılmıştır. Modern kartlarda üç veya dört PCI yuvası vardır. Onları bulmak çok kolaydır - bunlar en kısa ve genellikle beyazdır, bir köprüyle iki eşit olmayan parçaya bölünmüştür. Bugün, PCI yuvaları yeni PCI-Express yuvaları (grafik kartlarını bağlamak için kullanılır) ile birleştirilmiştir.
PCI Express yuvaları. PCI-Express, ek kartları bağlamak için iki tür yuvaya sahiptir:
Kısa PCI-Express x1 (veri aktarım hızı - 250 Mb/sn)
Uzun PCI-Express x16 (4 Gb / s'ye kadar) - video kartı bağlamak için.
RAM takmak için yuvalar- Tüm konektörler arasında kolayca ayırt edilebilirler, özel mandallarla donatılmıştır. Kartta iki ila dörde kadar olabilir, bu da 512 MB ila 4 GB RAM yüklemenize izin verir. Yuvalar kesinlikle RAM türüne bağlıdır, yani. DDR3 bellek, DDR2 belleğe ayrılmış bir yuvaya takılamaz. Bazen aynı anakartta farklı bellek türleri için birkaç yuva bulunur.
Bir PC içindeki bileşenler, çeşitli şekillerde birbirleriyle etkileşime girer. İşlemci, önbellek, bellek, genişletme kartları ve depolama aygıtları dahil olmak üzere çoğu dahili bileşen, bir veya daha fazlasını kullanarak birbirleriyle iletişim kurar. lastikler(otobüsler).
Bilgisayarlarda veri yolu, bilgilerin iki veya daha fazla cihaz arasında aktarıldığı bir kanaldır (genellikle sadece iki cihazı birbirine bağlayan bir veri yoluna denir. Liman- Liman). Veriyolunda genellikle, bir aygıtın veri yolunun parçası olmak için bağlanabileceği erişim noktaları veya yerler bulunur ve veriyolundaki aygıtlar, diğer aygıtlara bilgi gönderip onlardan bilgi alabilir. Bus kavramı, hem bilgisayarın "içinde" hem de dış dünya için oldukça geneldir. Örneğin, bir evdeki telefon bağlantısı bir otobüs olarak düşünülebilir: bilgi evdeki teller boyunca taşınır ve bir telefon jakı takılarak, bir telefon takılarak ve telefona kaldırılarak "otobüse" bağlanabilir. telefonun ahizesi. Otobüsteki tüm telefonlar bilgi paylaşabilir (paylaşabilir), yani. konuşma.
Bu malzeme modern PC lastiklerine adanmıştır. İlk olarak lastikler ve özellikleri ele alınmakta, ardından dünyada en yaygın olarak kullanılan PC'ler detaylı olarak ele alınmaktadır. G/Ç veriyolları(Giriş/Çıkış veri yolu), aynı zamanda genişleme otobüsleri(genişleme otobüsleri).
Lastik Fonksiyonları ve Spesifikasyonları
PC veri yolları, anakart üzerindeki ana veri "yollarıdır". Bunların başında ise sistem veriyolu(sistem veri yolu) işlemciyi ve ana RAM belleğini birbirine bağlar. Önceden, bu veri yoluna yerel deniyordu, ancak modern bilgisayarlarda buna denir. ön lastik(Ön Veri Yolu - FSB). Sistem veri yolunun özellikleri işlemci tarafından belirlenir; Modern sistem veri yolu 64 bit genişliğindedir ve 66, 100 veya 133 MHz'de çalışır. Bu yüksek frekanslı sinyaller elektriksel gürültü ve başka problemler yaratır. Bu nedenle, verilerin ulaşması için frekansın azaltılması gerekir. genişleme kartları(genişletme kartı) veya adaptörler(bağdaştırıcılar) ve diğer daha uzak bileşenler.
Ancak, eski PC'lerde işlemci, RAM ve G/Ç bileşenleri arasında paylaşılan yalnızca bir veri yolu vardı. Birinci ve ikinci nesil işlemciler düşük saat frekansıyla çalıştı ve sistemin tüm bileşenleri bu frekansı destekleyebilirdi. Özellikle bu mimari, genişletme kartları kullanılarak RAM kapasitesinin genişletilmesini mümkün kıldı.
1987'de Compaq'ın geliştiricileri, farklı hızlarda çalışabilmeleri için sistem veri yolunu G/Ç veri yolundan ayırmaya karar verdiler. O zamandan beri, bu çoklu veri yolu mimarisi endüstri standardı haline geldi. Ayrıca modern PC'lerde birden fazla G/Ç veri yolu bulunur.
Lastik hiyerarşisi
PC, çeşitli veri yollarının hiyerarşik bir organizasyonuna sahiptir. Modern bilgisayarların çoğunda en az dört lastik bulunur. Veri yolu hiyerarşisi, her veri yolunun işlemciden giderek daha uzakta olmasıyla açıklanır; her veri yolu, bilgisayarın çeşitli bileşenlerini birbirine bağlayarak üstündeki katmana bağlanır. Her veri yolu genellikle üzerindeki veri yolundan daha yavaştır (belirgin bir nedenle - işlemci bir PC'deki en hızlı aygıttır):
- Dahili önbellek veri yolu: Bu, işlemciyi ve dahili L1 önbelleğini birbirine bağlayan en hızlı veri yoludur.
- Sistem veri yolu: Bu, bellek alt sistemini yonga seti ve işlemciye bağlayan seviye 2 sistem veriyoludur. Bazı sistemlerde işlemci ve bellek veri yolları aynıdır. Bu veri yolu, 1998 yılına kadar 66 MHz hızında (saat frekansı) çalıştı ve daha sonra 100 MHz ve hatta 133 MHz'e çıkarıldı. Pentium II ve daha yüksek işlemciler, aşağıdakilere sahip bir mimari uygular: çift bağımsız otobüs(Çift Bağımsız Veri Yolu - DIB) - tek sistem veriyolunun yerini iki bağımsız veri yolu almıştır. Bunlardan biri ana belleğe erişmek için tasarlanmıştır ve denir. ön lastik(ön veri yolu) ve ikincisi L2 önbelleğine erişmek içindir ve Arka lastik(arka otobüs). İki veri yolunun varlığı, işlemci her iki veri yolundan aynı anda veri alabildiğinden, bilgisayarın performansını artırır. Beşinci nesil anakartlarda ve yonga setlerinde, L2 önbelleği standart bellek veri yoluna bağlanır. Sistem veri yolunun da çağrıldığını unutmayın. ana otobüs(ana otobüs), işlemci veri yolu(işlemci veriyolu), bellek veriyolu(hafıza veriyolu) ve hatta yerel otobüs(yerel otobüs).
- Yerel G/Ç veri yolu: Bu hızlı G/Ç veri yolu, hızlı çevre birimlerini belleğe, yonga setine ve işlemciye bağlamak için kullanılır. Bu veri yolu video kartları, disk sürücüleri ve ağ arayüzleri tarafından kullanılır. En yaygın yerel G/Ç veri yolları, VESA Yerel Veri Yolu (VLB) ve Çevresel Bileşen Ara Bağlantı (PCI) veri yoludur.
- Standart G/Ç veri yolu:"Hak edilen" standart G/Ç veri yolu, yavaş çevresel aygıtlar (fare, modem, ses kartları, vb.) ve eski aygıtlarla uyumluluk için kullanılan, düşünülen üç veriyoluna bağlanır. Hemen hemen tüm modern bilgisayarlarda bu veri yolu ISA (Endüstri Standardı Mimarisi) veri yoludur.
- Evrensel seri veriyolu(Evrensel Seri Veri Yolu - USB), kullanarak 127'ye kadar yavaş çevre birimini bağlamanıza izin verir. merkez(hub) veya zincirleme aygıtlar.
- IEEE 1394 yüksek hızlı seri veri yolu (FireWire), olağanüstü yüksek bant genişliği gerektiren PC dijital kameralarına, yazıcılara, TV'lere ve diğer cihazlara bağlanmak için tasarlanmıştır.
Çeşitli çevresel aygıtları işlemciye bağlayan birkaç G/Ç veri yolu, sistem veri yoluna şu şekilde bağlanır: köprü(köprü) yonga setinde uygulandı. Sistem yonga seti tüm veriyollarını yönetir ve sistemdeki her aygıtın diğer her aygıtla doğru şekilde iletişim kurmasını sağlar.
Daha yeni bilgisayarlarda, özellikle yalnızca grafik etkileşimi için ek bir "veri yolu" bulunur. Aslında bu bir lastik değil, Liman- Hızlandırılmış Grafik Bağlantı Noktası (AGP). Veri yolu ile bağlantı noktası arasındaki fark, veri yolunun genellikle medyayı birden çok aygıtla paylaşmak üzere tasarlanırken, bir bağlantı noktasının yalnızca iki aygıt için tasarlanmasıdır.
Daha önce gösterildiği gibi, G/Ç veri yolları aslında sistem veri yolunun bir uzantısıdır. Anakart üzerinde, sistem veri yolu, G/Ç veriyoluna köprü oluşturan bir yonga seti yongasıyla sona erer. Otobüsler, bir PC'deki iletişimde hayati bir rol oynar. İşlemci hariç neredeyse tüm PC bileşenleri, soldaki şekilde gösterildiği gibi, çeşitli G/Ç veri yolları aracılığıyla birbirleriyle ve sistem RAM'i ile iletişim kurar.
Adres ve veri yolları
Her lastik iki farklı parçadan oluşur: veri yolu(veri yolu) ve adres yolu(adres otobüsü). Otobüsten bahsederken çoğu insan veri yolunu anlar; Gerçek veriler bu veri yolunun hatları boyunca iletilir. Adres yolu, sinyallerin nereden veri gönderileceğini veya alınacağını belirleyen bir dizi hattır.
Elbette, veri yolunun çalışmasını kontrol etmek ve verilerin kullanılabilirliğini bildirmek için sinyal hatları vardır. Bazen bu satırlara denir kontrol otobüsü(kontrol veriyolu), sık sık bahsedilmese de.
lastik genişliği
Otobüs, bilginin "aktığı" bir kanaldır. Veri yolu ne kadar geniş olursa, kanaldan o kadar fazla bilgi "akabilir". IBM PC'deki ilk ISA veri yolu 8 bit genişliğindeydi; mevcut evrensel ISA veri yolu 16 bit genişliğindedir.VLB ve PCI dahil olmak üzere diğer G/Ç veri yolları 32 bit genişliğindedir. Pentium işlemcili bilgisayarlarda sistem veri yolu genişliği 64 bittir.
Adres yolunun genişliği, veri yolunun genişliğinden bağımsız olarak tanımlanabilir. Adres yolunun genişliği, veri aktarılırken kaç tane bellek hücresinin adreslenebileceğini gösterir. Modern PC'lerde, adres yolu 36 bit genişliğindedir ve bu da 64 GB belleğin adreslenmesine izin verir.
Otobüs hızı
Otobüs hızı(veri yolu hızı), her bir veri yolu iletkeni üzerinde saniyede kaç bit bilgi iletilebileceğini gösterir. Çoğu veri yolu, tek bir kablo üzerinde saat döngüsü başına bir bit aktarır, ancak AGP gibi daha yeni veri yolları, saat döngüsü başına iki bit veri aktararak performansı ikiye katlayabilir. Eski ISA veri yolunda, bir biti iletmek için iki saat döngüsü gerekir, bu da performansı yarıya indirir.
Otobüs bant genişliği
|
Bant genişliği(bant genişliği) olarak da adlandırılır verim(verim) ve veri yolu üzerinden belirli bir zaman biriminde aktarılabilecek toplam veri miktarını gösterir. tablo gösterir teorik modern I/O veriyollarının verimi. Aslında, komut yürütme ek yükü ve diğer faktörler nedeniyle lastikler teorik sınıra ulaşmaz. Çoğu lastik farklı hızlarda çalışabilir; aşağıdaki tablo en tipik değerleri gösterir.
Son dört satırla ilgili bir açıklama yapalım. Teorik olarak, PCI veri yolu 64 bite ve 66 MHz hıza genişletilebilir. Ancak uyumluluk nedenleriyle, veri yolundaki hemen hemen tüm PCI veri yolları ve aygıtları yalnızca 33 MHz ve 32 bit olarak derecelendirilir. AGP teorik bir standardı temel alır ve 66 MHz'de çalışır ancak 32 bitlik bir genişliği korur. AGP, bağlantı noktasının saat döngüsü başına iki veya dört kez veri iletmesine izin veren ek x2 ve x4 modlarına sahiptir, bu da etkin veri yolu hızını 133 veya 266 MHz'e çıkarır.
Otobüs arayüzü
Çoklu veriyolu sisteminde, yonga seti, veriyollarını bağlamak ve bir veri yolu üzerindeki bir cihaz ile başka bir veri yolu üzerindeki bir cihaz arasında iletişim kurmak için devre sağlamalıdır. Bu tür şemalara denir köprü(köprü) (bir köprünün aynı zamanda iki farklı ağ türünü bağlamak için kullanılan bir ağ aygıtı olduğunu unutmayın). En yaygın olanı, Pentium işlemcili PC'ler için sistem yonga setinin bir bileşeni olan PCI-ISA köprüsüdür. PCI veriyolunda ayrıca sistem veriyoluna bir köprü vardır.
Otobüs Ustalığı
Yüksek kapasiteli otobüslerde, kanal üzerinden her saniye çok büyük miktarda bilgi iletilir. Tipik olarak, bu aktarımları kontrol etmek için bir işlemci gereklidir. Aslında, işlemci bir "aracı" gibi davranır ve gerçek dünyada çoğu zaman olduğu gibi, aracıyı ortadan kaldırmak ve doğrudan transferleri gerçekleştirmek çok daha verimlidir. Bunun için otobüsü kontrol edebilen ve bağımsız hareket edebilen cihazlar geliştirilmiştir, yani. verileri doğrudan sistem RAM'ine aktarın; bu tür cihazlar denir önde gelen lastikler(otobüs ustaları). Teorik olarak işlemci, veri yolu üzerindeki veri transferleri ile aynı anda başka işler de yapabilir; Uygulamada, durum birkaç faktör tarafından karmaşıktır. Doğru uygulama için bus mastering(bus mastering), yonga seti tarafından sağlanan veri yolu isteklerinin tahkimini gerektirir. Bus mastering işlemi "birinci taraf" DMA olarak da adlandırılır çünkü aktarımı yapan cihaz işlemi kontrol eder.
Artık veri yolu yönetimi, PCI veri yolunda uygulanmaktadır; ayrıca, belirli koşullar altında PCI üzerinde bus mastering'i uygulamak için IDE/ATA sabit sürücüleri için destek eklendi.
Yerel otobüs prensibi
1990'ların başlangıcı, metin tabanlı uygulamalardan grafik uygulamalara geçiş ve Windows işletim sisteminin artan popülaritesi ile karakterize edildi. Bu da işlemci, bellek, video ve sabit diskler arasında aktarılması gereken bilgi miktarında büyük bir artışa neden oldu. Standart bir monokromatik (siyah beyaz) metin ekranı yalnızca 4.000 bayt bilgi içerir (karakter kodları için 2.000 ve ekran özellikleri için 2.000), standart bir 256 renkli Windows ekranı 300.000 bayttan fazla bilgi gerektirir! Ayrıca, 16 milyon renkle 1600x1200'lük modern bir çözünürlük, ekran başına 5,8 milyon bayt bilgi gerektirir!
Programlama dünyasının metinden grafiğe geçişi, programların boyutunun artması ve bellek gereksinimlerinin artması anlamına da geliyordu. G/Ç açısından, bir video kartı ve büyük sabit diskler için ek verileri işlemek için çok daha fazla G/Ç bant genişliği gerekir. Bu durum, performansı önceki işlemcilerden çok daha yüksek olan 80486 işlemcinin görünümü ile karşı karşıya kalmak zorunda kaldı. ISA veri yolu artan gereksinimleri karşılamayı bıraktı ve PC'nin performansını iyileştirmede bir darboğaz haline geldi. Yavaş bir sistem veri yolunun veri aktarımı için beklemesi gerekiyorsa, işlemcinin hızını artırmak çok az şey yapar.
Çözüm, ISA veri yolunu tamamlaması ve özellikle video kartları gibi yüksek hızlı cihazlar için kullanılması beklenen daha hızlı yeni bir veri yolunun geliştirilmesinde bulundu. Verileri standart ISA veri yolundan çok daha hızlı aktarmak için bu veri yolunun çok daha hızlı bellek veri yoluna (veya yakınına) yerleştirilmesi ve işlemcinin yaklaşık dış hızında çalışması gerekiyordu. Bu tür cihazları ("yerel") yakınına yerleştirirken işlemci göründü yerel otobüs. İlk yerel veri yolu VESA Yerel Veri Yolu (VLB) idi ve çoğu PC'deki mevcut yerel veri yolu, Çevresel Bileşen Bağlantısı (PCI) veriyoludur.
Sistem veriyolu
Sistem veriyolu(sistem veri yolu) işlemciyi ana RAM belleğine ve muhtemelen L2 önbelleğine bağlar. Bilgisayarın merkezi veriyoludur ve veri yolunun geri kalanı ondan "dallanır". Sistem veri yolu, anakart üzerinde bir dizi kablo olarak uygulanır ve belirli işlemci tipiyle eşleşmelidir. Sistem veri yolunun özelliklerini belirleyen işlemcidir. Ancak, sistem veriyolu ne kadar hızlıysa, bilgisayarın geri kalan elektronik bileşenleri de o kadar hızlı olmalıdır.
|
Birkaç nesil işlemciye sahip PC sistem veriyollarını ele alalım. Birinci, ikinci ve üçüncü nesil işlemcilerde, sistem veri yolu frekansı, işlemcinin çalışma frekansı ile belirlendi. İşlemci hızı arttıkça sistem veri yolu hızı da arttı. Aynı zamanda, adres alanı arttı: 8088/8086 işlemcilerde 1 MB (20-bit adres), 80286 işlemcide adres alanı 16 MB'a (24-bit adres) yükseltildi ve 80386 işlemci, adres alanı 4 GB'dir (32 bit adres).
|
Dördüncü nesil işlemciler için tablodan görülebileceği gibi, sistem veri yolu hızı başlangıçta işlemcinin çalışma frekansına karşılık geldi. Bununla birlikte, teknolojik gelişmeler işlemcinin frekansını artırmayı mümkün kıldı ve sistem veriyolunun hızının eşleştirilmesi, önemli zorluklar ve maliyet kısıtlamaları ile ilişkili olan, başta sistem belleği olmak üzere harici bileşenlerin hızında bir artış gerektirdi. Bu nedenle, 80486DX2-50 işlemci ilk kez kullanıldı frekans ikiye katlama(saat ikiye katlama): birlikte çalıştığı işlemci dahili 50 MHz saat frekansı ve harici sistem veri yolu hızı 25 MHz idi, yani. işlemcinin çalışma frekansının sadece yarısı. Bu teknik, özellikle işlemcinin sistem belleğine erişiminin çoğunu karşılayan dahili bir L1 önbelleğinin varlığı nedeniyle bilgisayarın performansını büyük ölçüde artırır. O zamandan beri frekans çarpımı(saat çarpma) bilgisayar performansını iyileştirmenin standart bir yolu haline geldi ve tüm modern işlemcilerde kullanılıyor ve frekans çarpanı 8, 10 veya daha fazlasına yükseltildi.
|
Uzun bir süre için, beşinci nesil işlemcilere sahip PC sistem veri yolları 60 MHz ve 66 MHz'de çalıştı. Veri genişliğinin 64 bit'e çıkarılması ve adres alanının 64 GB'a (36 bit adres) genişletilmesi ileriye dönük önemli bir adımdı.
PC100 SDRAM yongalarının üretiminin geliştirilmesi nedeniyle sistem veriyolu hızı 1998'de 100 MHz'e çıkarıldı. RDRAM bellek yongaları, sistem veri yolunun hızını daha da artırmanıza olanak tanır. Ancak 66 MHz'den 100 MHz'e geçişin Soket 7'ye sahip işlemciler ve anakartlar üzerinde önemli bir etkisi oldu. ), işlemciyi içerir ve her iki önbellek de L1 önbellek ve L2 önbellektir. Bu kartuş, sistem veriyolu hızından bağımsız olarak kendi hızında çalışır.
|
Pentium III işlemci için tasarlanan i820 ve i815 yonga setleri, 133 MHz sistem veri yolu için tasarlanmıştır. Son olarak, AMD Athlon işlemci mimaride önemli değişiklikler getirdi ve sistem veri yolu kavramının gereksiz olduğu ortaya çıktı. Bu işlemci, maksimum 200 MHz frekansında çeşitli RAM türleri ile çalışabilir.
G/Ç Veri Yolu Türleri
Bu bölüm, çoğu modern veri yollarına ayrılmış çeşitli G/Ç veri yollarına odaklanacaktır. G/Ç veri yollarının kullanımına ilişkin genel bir fikir, modern bir PC'nin çeşitli I/O veri yollarının amacını açıkça gösteren aşağıdaki şekilde verilmektedir.
Aşağıdaki tablo, modern PC'lerde kullanılan çeşitli G/Ç veriyollarını özetlemektedir:
| Yorulmak | Yıl | Genişlik | Hız | Maks. verim kabiliyet |
| PC ve XT | 1980-82 | 8 bit | Senkron: 4.77-6MHz | 4-6MB/s |
| ISA (AT) | 1984 | 16 bit | Senkron: 8-10 MHz | 8 MB/sn |
| MCA | 1987 | 32 bit | Asenkron: 10.33 MHz | 40 MB/sn |
| EISA (sunucular için) | 1988 | 32 bit | Senkron: maks. 8 MHz | 32 MB/sn |
| VLB, 486 için | 1993 | 32 bit | Senkron: 33-50 MHz | 100-160MB/s |
| PCI | 1993 | 32/64 bit | Asenkron: 33 MHz | 132 MB/sn |
| USB | 1996 | tutarlı | 1,2 MB/sn | |
| FireWire (IEEE1394) | 1999 | tutarlı | 80 MB/sn | |
| USB 2.0 | 2001 | tutarlı | 12-40 MB/sn |
eski lastikler
Yeni modern PCI veri yolu ve AGP bağlantı noktası, PC'de hala bulunabilen eski veri yollarından "doğdu". Ayrıca, en eski ISA veri yolu, en yeni bilgisayarlarda bile kullanılmaktadır. Ardından, eski PC lastiklerine daha yakından bakacağız.
Endüstri Standardı Mimarisi (ISA) veri yolu
Bu, en yaygın ve gerçekten standart PC veriyoludur ve 1984'te 16 bite genişletilmesinden bu yana pek değişmemiş olmasına rağmen, en yeni bilgisayarlarda bile kullanılmaktadır. Tabii ki, şimdi daha hızlı veriyolları ile destekleniyor, ancak Bu standart için tasarlanmış büyük bir çevre ekipmanı tabanının varlığı sayesinde "hayatta kalır". Ayrıca modemler gibi ISA hızının fazlasıyla yeterli olduğu birçok cihaz vardır. Bazı uzmanlara göre, ISA otobüsünün "ölmesi" için en az 5-6 yıl geçecek.
ISA veri yolunun genişlik ve hız seçimi, ilk PC'lerde çalıştığı işlemciler tarafından belirlendi. IBM PC'deki orijinal ISA veri yolu, 8088 işlemcinin 8 bit harici veri yoluna karşılık gelen 8 bit genişliğindeydi ve aynı zamanda 8088 işlemcisinin hızı olan 4.77 MHz'de çalışıyordu. 80286 işlemci ile ortaya çıktı ve veri yolu genişliği 80286 işlemcinin harici veri yolu gibi 16 bite kadar iki katına çıkarıldı.Aynı zamanda veri yolu hızı da işlemcinin hızına tekabül eden 8 MHz'e çıkarıldı. Teorik olarak veri yolu bant genişliği 8 MB/sn'dir, ancak pratikte 1-2 MB/sn'yi geçmez.
Modern bilgisayarlarda, ISA veri yolu şu şekilde davranır: iç lastik, klavye, disket, seri ve paralel bağlantı noktaları için kullanılan ve nasıl harici genişletme veriyolu ses kartı gibi 16 bitlik adaptörleri bağlayabileceğiniz .
Daha sonra, AT işlemcileri hızlandı ve ardından veri yolu da arttı, ancak şimdi mevcut cihazlarla uyumluluk gereksinimi, üreticileri standarda bağlı kalmaya zorladı ve ISA veri yolu o zamandan beri pek değişmedi. ISA veri yolu, yavaş cihazlar için yeterli bant genişliği sağlar ve piyasaya sürülen hemen hemen her PC ile uyumlu olması garanti edilir.
Çoğu genişletme kartı, hatta modern olanlar bile hala 8 bittir (kart konektöründen anlayabilirsiniz - 8 bit kartlar ISA konektörünün yalnızca ilk bölümünü kullanırken, 16 bit kartlar her iki parçayı da kullanır). Bu kartlar için ISA veri yolunun düşük bant genişliği önemli değildir. Ancak, IRQ 9 ila IRQ 15 arasındaki kesmelere, veri yolu konektörlerinin 16 bitlik kısmındaki teller aracılığıyla erişilir. Bu nedenle çoğu modem daha yüksek IRQ numaralarına bağlanamaz. ISA cihazları arasındaki IRQ hatları paylaşılamaz.
belge PC99 Sistem Tasarım Kılavuzu Intel ve Microsoft tarafından hazırlanan , kategorik olarak ISA veri yolu yuvalarının anakartlardan kaldırılmasını talep ediyor, bu nedenle bu "hak edilmiş" veri yolunun günlerinin sayılı olmasını bekleyebiliriz.
Veri Yolu Mikro Kanal Mimarisi (MCA)
Bu veri yolu, IBM'in ISA veri yolunu "daha büyük ve daha iyi" yapma girişimiydi. 1980'lerin ortalarında 32 bit veri yoluna sahip 80386DX işlemcinin piyasaya sürülmesiyle IBM, bu veri yolu genişliğine uygun bir veri yolu tasarlamaya karar verdi. MCA veri yolu 32 bit genişliğindeydi ve ISA veri yoluna göre birçok avantajı vardı.
MCA otobüsünün 1987'de tanıtıldığı düşünüldüğünde bazı harika özellikleri vardı, yani. benzer yeteneklere sahip PCI veri yolunun ortaya çıkmasından yedi yıl önce. Bazı açılardan, MCA lastiği zamanının ötesindeydi:
- 32 bit genişlik: Veri yolu, yerel VESA ve PCI veriyolları gibi 32 bit genişliğindeydi. Verimi, ISA veriyoluna kıyasla çok daha yüksekti.
- Otobüs mastering: MCA veri yolu, uygun veri yolu tahkimi de dahil olmak üzere, veri yolu yöneticili bağdaştırıcıları etkin bir şekilde destekledi.
- MCA veri yolu, bağdaştırıcı kartlarını otomatik olarak yapılandırdı, böylece artık jumper'lara gerek kalmadı. Bu, Windows 95'in PC'ler için PnP'yi ana akım haline getirmesinden 8 yıl önceydi.
MCA otobüsünün muazzam bir potansiyeli vardı. Ne yazık ki, IBM, veri yolunu desteklemeyen bu tür iki karar aldı. İlk olarak, MCA veri yolu ISA veri yolu ile uyumsuzdu; ISA kartları, MCA veri yolu olan bir bilgisayarda hiç çalışmadı ve bilgisayar pazarı, geriye dönük uyumluluk konusuna çok duyarlı. İkincisi, IBM, MCA veri yolunu kullanmak için bir lisans satmadan kendi mülkü haline getirmeye karar verdi.
MCA bus sistemlerinin daha yüksek maliyeti ile birlikte bu iki faktör, MCA bus'ın unutulmasına neden oldu. PS/2 bilgisayarları artık mevcut olmadığından, IBM hala RISC 6000 UNIX sunucularında kullanmasına rağmen, MCA veri yolu PC pazarı için öldü. MCA veriyolunun hikayesi, bilgisayar dünyasında teknik olmayan konuların genellikle teknik konulara nasıl hakim olduğunun klasik örneklerinden biridir.
Bus Genişletilmiş Endüstri Standardı Mimarisi (EISA)
Bu veri yolu hiçbir zaman ISA veri yolu kadar standart olmadı ve yaygın olarak kullanılmadı. Aslında, Compaq'ın MCA veriyoluna yanıtıydı ve benzer sonuçlara yol açtı.
Compaq, IBM'in EISA veri yolunu geliştirirken yaptığı en büyük iki hatadan kaçındı. İlk olarak, EISA veri yolu ISA veri yolu ile uyumluydu ve ikincisi, tüm PC üreticilerinin bunu kullanmasına izin verildi. Genel olarak, EISA otobüsünün ISA otobüsüne göre önemli teknik avantajları vardı, ancak piyasada kabul görmedi. EISA veri yolunun ana özellikleri:
- ISA veri yolu uyumluluğu: ISA kartları EISA yuvalarında çalışabilir.
- Veriyolu genişliği 32 bit: Veri yolu genişliği 32 bite yükseltildi.
- Otobüs mastering: EISA veri yolu, uygun veri yolu tahkimi de dahil olmak üzere, veri yolu ana destekli bağdaştırıcıları etkin bir şekilde destekledi.
- Tak ve Çalıştır (PnP) teknolojisi: EISA veri yolu, günümüz sistemlerinin PnP standardına benzer şekilde adaptör kartlarını otomatik olarak yapılandırdı.
EISA tabanlı sistemler artık bazen ağ dosya sunucularında bulunur ve masaüstü PC'ler, yüksek maliyeti ve geniş adaptör seçeneklerinin olmaması nedeniyle bunu kullanmazlar. Son olarak, bant genişliği VESA Yerel Veri Yolu ve PCI yerel veri yollarından önemli ölçüde düşüktür. Pratikte, EISA otobüsü artık "ölmeye" yakın.
VESA Yerel Veri Yolu (VLB)
İlki oldukça popüler. yerel otobüs VESA Yerel Veri Yolu (VL-Bus veya VLB) 1992'de ortaya çıktı. VESA, Video Electronics Standards Association anlamına gelir ve bu dernek, bilgisayarlardaki video sistemlerinin sorunlarını çözmek için 80'lerin sonunda kuruldu. VLB'nin geliştirilmesinin ana nedeni, PC video sistemlerinin performansını iyileştirmekti.
VLB veri yolu, 486 işlemcinin bellek veri yolunun doğrudan bir uzantısı olan 32 bitlik bir veri yoludur.VLB veri yolu yuvası, sonunda üçüncü ve dördüncü bir konektörün eklendiği 16 bitlik bir ISA yuvasıdır. VLB veri yolu tipik olarak 33 MHz'de çalışır, ancak bazı sistemlerde daha yüksek hızlar mümkündür. ISA veri yolunun bir uzantısı olduğu için, bir VLB yuvasında bir ISA kartı kullanılabilir, ancak önce normal ISA yuvalarını işgal etmek ve VLB kartları için elbette çalışmayan az sayıda VLB yuvası bırakmak mantıklıdır. ISA yuvalarında. Bir VLB grafik kartının ve bir G/Ç denetleyicisinin kullanılması, yalnızca bir ISA veri yoluna sahip bir sisteme kıyasla sistem performansını önemli ölçüde artırır.
VLB, 486 bilgisayarda çok popüler olmasına rağmen, 1994 yılında Pentium işlemcisinin ve yerel PCI veri yolunun tanıtılması, VLB'nin modasının geçmesine neden oldu. Bunun nedenlerinden biri Intel'in PCI veri yolunu teşvik etme çabalarıydı, ancak VLB'nin uygulanmasıyla ilgili birkaç teknik sorun da vardı. İlk olarak, veri yolu tasarımı 486 işlemciye çok bağlı ve Pentium'a geçiş uyumluluk ve diğer sorunlara neden oldu. İkincisi, veri yolunun kendisinde teknik kusurlar vardı: veri yolunda az sayıda kart (genellikle iki hatta bir), birden fazla kart kullanırken senkronizasyon sorunları ve veri yolu mastering ve Tak ve Çalıştır teknolojisi için destek eksikliği.
Artık VLB veriyolu eski kabul ediliyor ve 486 işlemcili en yeni anakartlar bile PCI veri yolunu ve Pentium işlemcilerle - sadece PCI kullanıyor. Bununla birlikte, VLB PC'ler ucuzdur ve yine de ara sıra bulunabilir.
Çevresel Bileşen Bağlantısı (PCI) Veri Yolu
Şu anda en popüler G/Ç veri yolu çevresel bileşenlerin etkileşimleri(Peripheral Component Interconnect - PCI) 1993 yılında Intel tarafından geliştirilmiştir. Beşinci ve altıncı nesil sistemlere odaklanmıştır, ancak aynı zamanda 486 işlemcili en yeni nesil anakartlarda da kullanılmıştır.
VESA Yerel Veri Yolu gibi, PCI veri yolu 32 bit genişliğindedir ve tipik olarak 33 MHz'de çalışır. PCI'nin VESA Yerel Veri Yolu üzerindeki ana avantajı, veri yolunu çalıştıran yonga setinde yatmaktadır. PCI veri yolu yonga setindeki özel devreler tarafından kontrol edilir ve VLB veri yolu temelde 486 işlemci veri yolunun bir uzantısıydı.PCI veri yolu bu açıdan 486 işlemciye "kilitli" değildir ve yonga seti uygun veri yolu yönetimi ve veri yolu hakemliği, PCI'nin VLB veri yolundan çok daha fazlasını yapmasına izin verir. PCI veri yolu, PC platformunun dışında da kullanılır, çok yönlülük sağlar ve sistem geliştirme maliyetlerini düşürür.
Modern bilgisayarlarda, PCI veri yolu şu şekilde davranır: iç lastik, anakart üzerindeki EIDE kanalına bağlanan ve nasıl harici genişletme veriyolu PCI bağdaştırıcıları için 3-4 genişletme yuvasına sahip olan .
PCI veri yolu, özel bir "köprü" (köprü) aracılığıyla sistem veri yoluna bağlanır ve işlemci saat frekansından bağımsız olarak sabit bir frekansta çalışır. Beş genişleme yuvasıyla sınırlıdır, ancak bunların her biri anakartta yerleşik iki aygıtla değiştirilebilir. İşlemci ayrıca birden fazla köprü yongasını da destekleyebilir. PCI veri yolu, VL-Bus'tan daha kesin olarak belirtilir ve birkaç ek özellik sağlar. Özellikle, uygun olmayan bir yuvaya kart takmanıza izin vermeyen özel anahtarlar kullanarak +3,3 V ve 5 V besleme voltajına sahip kartları destekler. PCI veri yolunun işleyişi aşağıda daha ayrıntılı olarak tartışılmaktadır.
PCI veri yolu performansı
PCI veri yolu aslında modern PC'lerdeki genel G/Ç veri yolları arasında en yüksek performansa sahiptir. Bu birkaç faktörden kaynaklanmaktadır:
- Seri çekim modu: PCI veri yolu, ilk adreslemeden sonra arka arkaya birkaç veri seti iletilebildiğinde, paket modunda bilgi iletebilir. Bu mod, önbellek patlatmaya benzer.
- Otobüs mastering: PCI veri yolu, performansı artıran tam mastering'i destekler.
- Yüksek bant genişliği seçenekleri: PCI veri yolu spesifikasyonunun 2.1 sürümü, mevcut performansı dört kat artıran 64 bit ve 66 MHz'e genişletmeye izin verir. Pratikte, 64-bit PCI veri yolu PC'de henüz uygulanmadı (bazı sunucularda zaten kullanılmasına rağmen) ve esas olarak uyumluluk sorunları nedeniyle hız artık 33 MHz ile sınırlı. Bir süre 32 bit ve 33 MHz ile sınırlandırılmalıdır. Bununla birlikte, biraz değiştirilmiş formdaki AGP sayesinde daha yüksek performans da gerçekleştirilecektir.
Yonga seti ve anakarta bağlı olarak PCI veri yolu hızı senkron veya asenkron olarak ayarlanabilir. Eşzamanlı ayarda (çoğu PC'de kullanılır), PCI veri yolu, bellek veri yolunun yarı hızında çalışır; bellek veri yolu genellikle 50, 60 veya 66 MHz'de çalıştığından, PCI veri yolu 25, 30 veya 33 MHz'de çalışır. Eşzamansız yapılandırma ile PCI veri yolu hızı, bellek veri yolu hızından bağımsız olarak ayarlanabilir. Bu genellikle anakart veya BIOS ayarlarındaki jumper'lar tarafından kontrol edilir. Senkronize bir PCI veri yolu kullanan bir PC'de sistem veri yolunu "hız aşırtmak", PCI çevre birimlerinin de "hız aşırtmasına" neden olacak ve genellikle sistem kararsızlığı sorunlarına neden olacaktır.
Orijinal uygulamada, PCI veri yolu 33 MHz'de çalışıyordu ve sonraki PCI 2.1 spesifikasyonu, 266 MB/s'lik bir verime karşılık gelen 66 MHz'lik bir frekans tanımladı. PCI veri yolu 32 ve 64 bit veri genişlikleri için yapılandırılabilir ve IRQ hatları olmayan yüksek performanslı sistemlerde faydalı olan 32 ve 64 bit kartların yanı sıra bölünmüş kesintilerin kullanımına izin verir. 1995 yılının ortalarından bu yana, tüm yüksek hızlı PC cihazları, PCI veri yolu aracılığıyla birbirleriyle iletişim kuruyor. Çoğu zaman, doğrudan ana karta veya PCI veri yolu yuvalarındaki genişletme kartlarına takılan sabit disk denetleyicileri ve grafik denetleyicileri için kullanılır.
PCI veri yolu genişletme yuvaları
PCI veri yolu, teknik sorunlara neden olmadan VLB veri yolundan daha fazla genişletme yuvasına izin verir. Çoğu PCI sistemi 3 veya 4 PCI yuvasını destekler ve bazılarında önemli ölçüde daha fazlası bulunur.
Not: Bazı sistemlerde, tüm yuvalar bus mastering sağlamaz. Bu artık daha az yaygındır, ancak yine de anakart kılavuzunuzu kontrol etmek iyi bir fikirdir.
PCI veri yolu, VLB veri yolundan daha fazla çeşitli genişletme kartlarına izin verir. En yaygın olanları grafik kartları, SCSI ana bilgisayar bağdaştırıcıları ve yüksek hızlı ağ kartlarıdır. (Sabit sürücüler de PCI veri yolu üzerinde çalışır, ancak genellikle doğrudan ana karta bağlanırlar.) Ancak, PCI veri yolunun seri ve paralel bağlantı noktaları gibi bazı özellikleri uygulamadığına dikkat edin, ISA veri yolunda kalması gerekir. Neyse ki, şimdi bile ISA veri yolu bu cihazlar için fazlasıyla yeterli.
PCI veri yolu dahili kesintileri
PCI veri yolu, veri yolundaki kartlardan gelen istekleri işlemek için dahili kesme sistemini kullanır. Bu kesintiler, yaygın olarak numaralandırılmış sistem IRQ'larıyla karıştırılmaması için genellikle "#A", "#B", "#C" ve "#D" olarak adlandırılır, ancak bazen "#1" ile "#4" arasında da adlandırılırlar. . Bu kesinti seviyeleri, PCI kartların davranışını kontrol etmek için kullanılabilecekleri PCI BIOS kurulum ekranı dışında, genellikle kullanıcı tarafından görülmez.
Bu kesintiler, yuvalardaki kartların gerektirmesi durumunda, en yaygın olarak IRQ9 - IRQ12 olmak üzere normal kesmelere eşlenir. Çoğu sistemdeki PCI yuvaları, dört adede kadar geleneksel IRQ'ya eşlenebilir. Dörtten fazla PCI yuvasına veya dört yuvaya ve bir USB denetleyicisine (PCI kullanan) sahip sistemlerde, iki veya daha fazla PCI aygıtı bir IRQ'yu paylaşır.
PCI veri yolu yönetimi
Bus mastering'in PCI veri yolu üzerindeki (tabii ki sistem yonga seti dışında) aygıtların veri yolunun kontrolünü ele geçirme ve doğrudan aktarımları yürütme yeteneği olduğunu hatırlayın. PCI veri yolu, bus mastering'i popüler hale getiren ilk veri yoluydu (muhtemelen işletim sistemi ve programlar bundan yararlanabildiği için).
PCI veri yolu, tam veri yolu yönetimini destekler ve sistem yonga seti aracılığıyla bir veri yolu hakemliği aracı sağlar. PCI tasarımı, birden fazla cihazın aynı anda veri yolunu yönetmesine izin verir ve tahkim şeması, veri yolu üzerindeki hiçbir cihazın (işlemci dahil!) diğer herhangi bir cihazı engellememesini sağlar. Ancak, başka hiçbir cihaz iletim yapmıyorsa, bir cihazın veri yolunun tam bant genişliğini kullanmasına izin verilir. Başka bir deyişle, PCI veri yolu, bilgisayarın içinde, birden fazla cihazın bir iletişim kanalını paylaşarak birbirleriyle iletişim kurabildiği ve yonga seti tarafından kontrol edilen küçük bir yerel alan ağı gibi davranır.
PCI veri yolu için tak ve çalıştır teknolojisi
PCI veri yolu, Intel, Microsoft ve diğerleri tarafından geliştirilen Tak ve Çalıştır (PnP) standardının bir parçasıdır. PCI veri yolu sistemleri, PnP kullanımını yaygınlaştıran ilk sistemlerdi. PCI yonga seti devreleri, kart tanımlamasını yönetir ve uyumlu kartlar için kaynakları otomatik olarak tahsis etmek üzere işletim sistemi ve BIOS ile birlikte çalışır.
PCI veri yolu, Intel, IBM, Apple ve diğerlerini içeren PCI Özel İlgi Grubu tarafından sürekli olarak geliştirilmekte ve geliştirilmektedir.Bu gelişmelerin sonucu, veri yolu frekansını 66 MHz'e çıkarmak ve verileri 64 bite genişletmek oldu. Ancak Hızlandırılmış Grafik Bağlantı Noktası (AGP) ve Yüksek Hızlı FireWire (IEEE 1394) Seri Veri Yolu gibi alternatifler de geliştirilmektedir. Aslında AGP, grafik odaklı bazı geliştirmelere sahip 66 MHz PCI veriyoludur (sürüm 2.1).
Diğer bir girişim ise lastik PCI-X"Project One" ve "Future I/O" olarak da adlandırılır. IBM, Mylex, 3Com, Adaptec, Hewlett-Packard ve Compaq, PCI veri yolunun özel olarak ayrılmış yüksek hızlı bir sunucu sürümünü geliştirmek istiyor. Bu veri yolu 1 GB/sn (64 bit, 133 MHz) bant genişliğine sahip olacaktır. Intel ve Dell Computer bu projeye katılmamaktadır.
Dell Computer, Hitachi, NEC, Siemens, Sun Microsystems ve Intel, Project One'a Yeni Nesil G/Ç veri yolu girişimiyle yanıt verdi ( NGIO) sunucular için yeni G/Ç mimarisini hedefliyor.
Ağustos 1999'da yedi lider şirket (Compaq, Dell, Hewlett-Packard, IBM, Intel, Microsoft, Sun Microsystems), Geleceğin I/O ve Yeni Nesil I/O otobüslerinin en iyi fikirlerini birleştirme niyetlerini açıkladılar. Sunucular için yeni açık G/Ç mimarisi, 6 GB/s'ye kadar çıktı sağlamalıdır. Yeni NGIO standardının 2001 yılı sonuna kadar kabul edilmesi bekleniyor.
Hızlandırılmış Grafik bağlantı noktası
İşlemci ve video sistemi arasındaki bant genişliğini artırma ihtiyacı, ilk olarak PC'de VESA Yerel Veri Yolu ile başlayan ve modern PCI veri yolu ile biten yerel bir G/Ç veri yolunun geliştirilmesine yol açtı. Bu eğilim, video için artan bant genişliği talebinin artık standart 132MB/s PCI veri yolu tarafından bile karşılanmamasıyla devam ediyor. 3D grafikler(3D grafikler), sanal ve gerçek dünyaları en küçük ayrıntılarla ekranda simüle etmenize olanak tanır. Dokuları göstermek ve nesneleri gizlemek çok büyük miktarda veri gerektirir ve yüksek yenileme hızını korumak için grafik kartının bu verilere hızlı erişimi olmalıdır.
PCI veri yolu üzerindeki trafik, günümüz bilgisayarlarında video, sabit sürücüler ve tek bir G/Ç bant genişliği için rekabet eden diğer çevre birimleri ile çok meşgul hale geliyor. PCI veri yolunun video bilgileriyle doymasını önlemek için Intel, video sistemi için özel olarak adlandırılan yeni bir arabirim geliştirdi: Hızlandırılmış Grafik bağlantı noktası(Hızlandırılmış Grafik Bağlantı Noktası - AGP).
AGP bağlantı noktası, artan video performansı talebine yanıt olarak geliştirilmiştir. Programlar ve bilgisayarlar 3B hızlandırma ve tam hareketli video oynatma gibi alanları kullandığından, işlemci ve video yonga seti daha fazla bilgi işlemek zorundadır. Bu tür uygulamalarda, özellikle sabit diskler ve diğer çevresel aygıtlar da kullandığından, PCI veri yolu sınırına ulaşmıştır.
Ek olarak, giderek daha fazla video belleği gereklidir. 3D grafikler, yalnızca ekran görüntüsü için değil, aynı zamanda bilgi işlem için de daha fazla bellek gerektirir. Geleneksel olarak, bu sorun video kartına daha fazla bellek yerleştirerek çözülür, ancak bu iki soruna yol açar:
- Fiyat: Video belleği, normal RAM belleğinden daha pahalıdır.
- Sınırlı kapasite: Video kartındaki bellek kapasitesi sınırlıdır: Karta 6 MB yerleştirirseniz ve çerçeve arabelleği için 4 MB gerekiyorsa, işleme için yalnızca 2 MB kalır. Bu belleğin genişletilmesi kolay değildir ve video işleme gerekmediğinde başka bir şey için kullanılamaz.
AGP, video işlemcisinin hesaplamaları gerçekleştirmek için ana sistem belleğine erişmesine izin vererek bu sorunları çözer. Bu teknik, sistemin ihtiyaçlarına bağlı olarak bu bellek sistem işlemcisi ve video işlemcisi arasında dinamik olarak paylaşılabildiğinden çok daha verimlidir.
AGP'yi uygulama fikri oldukça basittir: video yonga seti ve sistem işlemcisi arasında hızlı bir özel arayüz oluşturmak. Arayüz yalnızca bu iki cihaz arasında uygulanır ve üç ana fayda sağlar: daha kolay bağlantı noktası uygulaması, daha kolay AGP hızı iyileştirmesi ve arayüzde videoya özel geliştirmeler. AGP yonga seti, işlemci, Pentium II L2 önbellek, sistem belleği, video kartı ve PCI veri yolu arasında aracı görevi görür. dörtlü bağlantı noktası(Dört Bağlantı Noktası).
AGP, veri yolu değil, bağlantı noktası olarak kabul edilir, çünkü yalnızca iki cihazı (işlemci ve video kartı) birbirine bağlar ve genişletilemez. AGP'nin ana avantajlarından biri, video sistemini PC bileşenlerinin geri kalanından izole ederek bant genişliği rekabetini ortadan kaldırmasıdır. Grafik kartı PCI veri yolundan çıkarıldığı için diğer cihazlar daha hızlı çalışabilir. AGP için anakart, PCI veri yolu soketine benzer, ancak kartta farklı bir yerde bulunan özel bir sokete sahiptir. Aşağıdaki şekilde, yukarıdan iki ISA veri yolu soketi (siyah), ardından iki PCI veri yolu soketi (beyaz) ve bir ADP soketi (kahverengi) görülmektedir.
AGP 1997'nin sonlarında ortaya çıktı ve 440LX Pentium II yonga seti tarafından desteklenen ilk kişi oldu. Zaten gelecek yıl, diğer şirketlerden AGP yonga setleri ortaya çıktı. AGP hakkında daha fazla bilgi için web sitesine bakın. http://developer.intel.com/technology/agp/.
AGP arayüzü
AGP arayüzü birçok yönden PCI veri yoluna benzer. Yuvanın kendisi aynı fiziksel şekle ve boyutlara sahiptir, ancak anakartın kenarından PCI yuvalarından daha uzaktadır. AGP spesifikasyonu aslında 66 MHz'e izin veren PCI 2.1 spesifikasyonuna dayanır, ancak bu hız PC'de uygulanmaz. AGP anakartlarında bir adet AGP video kartı genişletme yuvası ve bir adet daha az PCI yuvası bulunur ve diğer açılardan PCI anakartlara benzerler.
Veri Yolu Genişliği, Hızı ve Bant Genişliği
AGP veri yolu, PCI veri yolu gibi 32 bit genişliğindedir, ancak PCI'nın yaptığı gibi bellek veriyolu hızının yarısında çalışmak yerine tam hızda çalışır. Örneğin, standart bir Pentium II anakartında, AGP veri yolu 33 MHz PCI veri yolu yerine 66 MHz'de çalışır. Bu, bağlantı noktasının bant genişliğini hemen ikiye katlar - PCI için 132 MB/sn sınırı yerine, AGP bağlantı noktası en yavaş modda 264 MB/sn bant genişliğine sahiptir. Ayrıca, diğer PCI veri yolu cihazlarıyla bir şerit paylaşmaz.
AGP, veri yolu hızını iki katına çıkarmanın yanı sıra bir mod tanımlar. 2 KERE Aynı saat hızında bağlantı noktasından iki kat daha fazla veri gönderilmesine izin vermek için özel sinyaller kullanan . Bu modda, senkronizasyon sinyalinin yükselen ve düşen kenarları hakkında bilgi iletilir. PCI veri yolu yalnızca bir uçta veri iletiyorsa, AGP her iki uçta da veri iletiyor. Sonuç olarak, performans iki katına çıkar ve teorik olarak 528 MB / s'ye ulaşır. uygulanması da planlanmaktadır. 4X Her saat döngüsünde dört transferin yapıldığı, performansı 1056 MB / s'ye çıkaracak.
Tabii ki, tüm bunlar etkileyici ve bir video kartı için 1 GB / s'lik bant genişliği çok iyi, ancak bir sorun var: modern bir bilgisayarda birkaç veri yolu var. Pentium sınıfı işlemcilerin 64 bit veri yolu genişliğine sahip olduğunu ve 66 MHz'de çalıştığını ve bu da 524 MB/sn teorik bant genişliği sağladığını hatırlayın, bu nedenle 1 GB/sn bant genişliği veri yolu olmadığı sürece önemli bir kazanç sağlamaz. hız 66 MHz'in üzerine çıkar. Yeni anakartlar, sistem veri yolu hızını 100 MHz'e çıkardı, bu da verimi 800 MB / s'ye çıkardı, ancak bu hala mod transferlerini haklı çıkarmak için yeterli değil. 4X.
Ayrıca işlemcinin yalnızca video sistemine değil, sistem belleğine de erişmesi gerekir. 524 MB/sn sistem bant genişliğinin tamamı AGP üzerinden video tarafından işgal edilirse, işlemcinin yapması gereken ne kalır? Bu durumda 100 MHz sistem hızına geçmek biraz kazanç sağlayacaktır.
AGP Bağlantı Noktası Video Ardışık Düzeni
AGP'nin avantajlarından biri, veri isteklerini ardışık düzenleyebilme yeteneğidir. Ardışık düzen oluşturma, ilk olarak modern işlemcilerde, sıralı görev parçalarını üst üste getirerek performansı artırmanın bir yolu olarak kullanıldı. AGP sayesinde, video yonga seti bellekten bilgi isterken benzer bir teknik kullanabilir ve bu da performansı büyük ölçüde artırır.
Sistem belleğine AGP erişimi
AGP'nin en önemli özelliği, ana sistem belleğini video yonga seti ile paylaşabilme özelliğidir. Bu, video sisteminin, video kartına büyük video belleği yerleştirilmesine gerek kalmadan 3D grafikler ve diğer işlemler için daha fazla belleğe erişmesini sağlar. Video kartındaki bellek, çerçeve arabelleği ve diğer kullanımlar arasında paylaşılır. Çerçeve arabelleği, VRAM gibi hızlı ve pahalı bellek gerektirdiğinden, çoğu kart Tümü bellek VRAM üzerinde çalışır, ancak bu çerçeve arabelleği dışındaki bellek alanları için gereklidir.
AGP'ye dikkat edin olumsuzluk Birleşik Bellek Mimarisini (UMA) ifade eder. Bu mimaride Tümüçerçeve arabelleği de dahil olmak üzere video kartı belleği, ana sistem belleğinden alınır. AGP'de çerçeve arabelleği, bulunduğu video kartında kalır. Çerçeve arabelleği video belleğinin en önemli bileşenidir ve en yüksek performansı gerektirir, bu nedenle onu video kartında bırakmak ve bunun için VRAM kullanmak daha iyidir.
AGP, video işlemcisinin doku oluşturma ve diğer 3D grafik işlemleri gibi diğer yoğun bellek gerektiren görevler için sistem belleğine erişmesine izin verir. Bu bellek, çerçeve arabelleği kadar kritik değildir, bu da VRAM belleğinin kapasitesini azaltarak video kartlarının maliyetini düşürmeyi mümkün kılar. Sistem belleğine erişim denir bellekten doğrudan yürütme(Doğrudan Bellek Yürütme - DIME). adı verilen özel bir cihaz grafik diyafram yeniden eşleme tablosu(Graphics Aperture Remapping Table - GART), RAM adresleriyle sistem belleğinde tek bir büyük bölüm yerine küçük bloklar halinde dağıtılabilecek şekilde çalışır ve video kartına sanki videonun bir parçasıymış gibi sağlar. hafıza. AGP'nin işlevlerinin görsel bir temsili aşağıdaki şekilde verilmiştir:
AGP Gereksinimleri
Bir AGP sisteminde kullanılmak için çeşitli gereksinimlerin karşılanması gerekir:
- AGP ekran kartının kullanılabilirliği: Bu gereklilik oldukça açıktır.
- AGP yonga setli anakartın mevcudiyeti: Elbette anakart üzerindeki yonga setinin AGP'yi desteklemesi gerekiyor.
- İşletim sistemi desteği:İşletim sistemi, dahili sürücüleri ve rutinleri aracılığıyla yeni arayüzü desteklemelidir.
- Sürücü desteği: Elbette video kartı, AGP'yi desteklemek ve mod gibi özel özelliklerini kullanmak için özel sürücüler gerektirir. 3X.
Yeni seri otobüsler
20 yıldır, birçok çevre birimi, ilk PC'de görünen aynı paralel ve seri bağlantı noktalarına bağlandı ve Tak ve Çalıştır standardı dışında, "G/Ç teknolojisi" 1081'den bu yana çok az değişti. Bununla birlikte, geçen yüzyılın 90'lı yıllarının sonunda, kullanıcılar standart paralel ve seri bağlantı noktalarının sınırlamalarını giderek daha fazla hissetmeye başladılar:
- Bant genişliği C: Seri bağlantı noktalarının maksimum verimi 115,2 Kbps ve paralel bağlantı noktaları (türüne bağlı olarak) yaklaşık 500 Kbps'dir. Ancak, dijital video kameralar gibi cihazlar önemli ölçüde daha yüksek bant genişliği gerektirir.
- Kullanım kolaylığı: Cihazları eski bağlantı noktalarına bağlamak, özellikle paralel bağlantı noktası bağdaştırıcıları aracılığıyla çok elverişsizdir. Ayrıca, tüm bağlantı noktaları bilgisayarın arkasında bulunur.
- Donanım kaynakları C: Her bağlantı noktası kendi IRQ hattını gerektirir. RS, çoğu zaten meşgul olan toplam 16 IRQ hattına sahiptir. Yeni aygıtları bağlamak için kullanılan bazı bilgisayarlarda yalnızca beş boş IRQ hattı bulunur.
- Sınırlı sayıda bağlantı noktası C: Birçok bilgisayarda iki seri COM bağlantı noktası ve bir paralel LPT bağlantı noktası bulunur. Daha fazla bağlantı noktası eklemek mümkündür, ancak bunun bedeli değerli IRQ hatlarıdır.
Son yıllarda, I/O teknolojisi masaüstü bilgisayarların en dinamik gelişim alanlarından biri haline geldi ve çevre birimlerinin bağlanma şeklini büyük ölçüde değiştiren ve Tak ve Çalıştır konseptini yeni zirvelere taşıyan iki seri iletişim standardı geliştirildi. Yeni standartlar sayesinde, herhangi bir kullanıcı, özel teknik bilgiye sahip olmadan, sadece birkaç saniye içinde neredeyse sınırsız sayıda cihazı PC'ye bağlayabilecektir.
Evrensel seri veriyolu
Compaq, Digital, IBM, Intel, Microsoft, NEC ve Northern Telecom tarafından geliştirildi Evrensel seri veriyolu(Evrensel Seri Veri Yolu - USB), tüm yaygın G/Ç aygıtlarını bağlamak için yeni bir konektör sağlayarak birçok modern bağlantı noktasını ve konektörü ortadan kaldırır.
USB veri yolu, kullanarak 127 adede kadar cihazı bağlamanıza izin verir. Papatya zinciri(zincirleme) veya kullanın USB hub(USB hub'ı). Hub'ın kendisi veya yoğunlaştırıcı, bir PC'ye veya başka bir cihaza birden fazla soket ve fişe sahiptir. Her USB hub, yedi çevre birimi bağlayabilir. Bunların arasında, yedi çevresel aygıtın daha bağlanabileceği, vb. İkinci bir hub olabilir. USB veri yolu ayrıca veri sinyalleriyle birlikte +5V güç kaynağı da taşır, bu nedenle el tipi tarayıcılar gibi küçük cihazların kendi güç kaynakları olmayabilir.
Cihazlar doğrudan bir PC veya hub üzerindeki 4 pinli bir sokete (dişi) A Tipi dikdörtgen soket olarak takılır Bir cihaza kalıcı olarak bağlanan tüm kabloların bir Tip A fişi vardır. Ayrı bir kablo kullanan cihazların Tip B karesi vardır soket ve bunları bağlayan kabloda Tip A veya Tip B fiş bulunur.
USB veri yolu, UART tabanlı seri bağlantı noktalarındaki hız sınırlarını kaldırır. Ethernet ve Token Ring ağ teknolojileriyle uyumlu ve tüm modern çevre birimleri için yeterli bant genişliği sağlayan 12 Mb/sn hızında çalışır. Örneğin, USB veri yolunun bant genişliği, harici CD-ROM sürücüleri ve teyp sürücüleri gibi aygıtları ve ayrıca geleneksel telefonların ISDN arabirimlerini desteklemek için yeterlidir. Dijital ses sinyallerini doğrudan D/A dönüştürücülerle donatılmış hoparlörlere iletmek de yeterlidir ve ses kartı ihtiyacını ortadan kaldırır. Ancak, USB veri yolunun ağların yerini alması amaçlanmamıştır. Kabul edilebilir derecede düşük bir maliyet elde etmek için cihazlar arasındaki mesafe 5 m ile sınırlıdır Klavye ve fare gibi yavaş cihazlar için veri hızı 1,5 Mbps'ye ayarlanabilir, daha hızlı cihazlar için bant genişliği tasarrufu sağlanır.
USB veri yolu, Tak ve Çalıştır teknolojisini tamamen destekler. PC'nin içine genişletme kartları takma ve ardından sistemi yeniden yapılandırma ihtiyacını ortadan kaldırır. Veri yolu, PC ve diğer cihazlar çalışırken çevre birimlerini bağlamanıza, yapılandırmanıza, kullanmanıza ve gerekirse bağlantısını kesmenize olanak tanır. Sürücü kurmaya, seri veya paralel bağlantı noktaları seçmeye veya IRQ hatları, DMA kanalları veya G/Ç adresleri tanımlamaya gerek yoktur. Tüm bunlar, ana kart veya PCI kart üzerindeki bir ana bilgisayar denetleyicisi ile çevre birimlerini kontrol ederek elde edilir. Hub'lardaki ana bilgisayar denetleyicisi ve bağımlı denetleyiciler, çevre birimlerini kontrol ederek CPU yükünü azaltır ve genel sistem performansını iyileştirir. Ana bilgisayar denetleyicisinin kendisi, işletim sisteminin bir parçası olarak sistem yazılımı tarafından kontrol edilir.
Veriler, ana bilgisayar denetleyicisi ve bağımlı hub denetleyicileri tarafından kontrol edilen çift yönlü bir kanal üzerinden iletilir. İyileştirilmiş veri yolu yönetimi, belirli çevre birimleri için toplam bant genişliğinin bir kısmını kalıcı olarak ayırmanıza olanak tanır; bu yöntem denir eşzamanlı veri aktarımı(eşzamanlı veri aktarımı). USB veri yolu arayüzü iki ana modül içerir: seri arayüz makinesi Bus protokolünden sorumlu olan (Seri Arayüz Motoru - SIE) ve kök hub(Root Hub), USB veri yolu bağlantı noktalarının sayısını artırmak için kullanılır.
USB veri yolu, her bir bağlantı noktasına 500 mA tahsis eder. Bu, normalde ayrı bir AC adaptörüne ihtiyaç duyan düşük güçlü cihazlara kablo üzerinden güç verilmesini sağlar - USB, PC'nin gerekli gücü otomatik olarak algılamasını ve cihaza iletmesini sağlar. Hub'lar tamamen USB ile çalışır (veri yolu ile çalışır), ancak kendi AC dönüştürücüleri olabilir. Bağlantı noktası başına 500mA sağlayan kendi kendine güç sağlayan hub'lar, gelecekteki cihazlar için maksimum esneklik sağlar. Bağlantı noktası anahtarlamalı hub'lar, tüm bağlantı noktalarını birbirinden yalıtır, böylece bir "kısa devre" bağlantı noktası diğerlerini kesintiye uğratmaz.
USB veri yolu, mevcut dört veya beş farklı konektör yerine tek bir USB bağlantı noktasına sahip bir PC vaat ediyor. Bir hub görevi görecek ve fare, klavye, modem, tarayıcı, dijital kamera vb. gibi diğer daha küçük cihazlara bağlantı sağlayan monitör veya yazıcı gibi büyük ve güçlü bir cihaza bağlanabilir. Ancak bu, özel aygıt sürücülerinin geliştirilmesini gerektirecektir. Ancak, bu PC konfigürasyonunun dezavantajları vardır. Bazı uzmanlar, USB mimarisinin oldukça karmaşık olduğuna ve birçok farklı türde çevresel aygıtı destekleme ihtiyacının bir dizi protokolün geliştirilmesini gerektirdiğine inanıyor. Diğerleri, hub ilkesinin maliyeti ve karmaşıklığı sistem biriminden klavyeye veya monitöre kaydırdığına inanıyor. Ancak USB'nin başarısının önündeki en büyük engel, IEEE 1394 FireWire standardıdır.
IEEE 1394 FireWire veri yolu
Bu hızlı çevresel veri yolu standardı Apple Computer, Texas Instruments ve Sony tarafından geliştirilmiştir. Her iki veri yolu da modern paralel ve seri bağlantı noktalarına benzer şekilde aynı sistemde kullanılabildiğinden, USB veriyoluna alternatif olarak değil, ek olarak tasarlanmıştır. Bununla birlikte, büyük dijital kamera ve yazıcı üreticileri, USB veri yolundan ziyade IEEE 1394 veri yolu ile daha fazla ilgilenmektedir çünkü 1394 soketi dijital kameralar için bir USB bağlantı noktasından daha uygundur.IEEE 1394 veri yolu (yaygın olarak FireWire olarak anılır) USB veri yoluna çok benzer, aynı zamanda çalışırken değiştirilebilir bir seri veri yolu olmakla birlikte çok daha hızlıdır. IEEE 1394, biri bilgisayarın ana kartındaki veri yolu için, diğeri ise bir çevresel aygıt ile bir bilgisayar arasında seri kablo üzerinden noktadan noktaya arabirim için olmak üzere iki düzey arabirime sahiptir. Basit bir köprü bu iki seviyeyi birbirine bağlar. Veri yolu arabirimi 12,5, 25 veya 50 Mb/sn veri aktarım hızlarını desteklerken, kablo arabirimi 100, 200 ve 400 Mb/sn'yi destekler; bu, 1,5 Mb/sn veya 12 Mb/sn USB veri yolu hızından çok daha hızlıdır. . 1394b spesifikasyonu, hızı 800 Mb / s, 1,6 Gb / s ve daha fazlasına çıkarmanıza izin veren diğer verileri kodlama ve iletme yollarını tanımlar. Bu yüksek hız, IEEE 1394'ün dijital kameraları, yazıcıları, televizyonları, ağ kartlarını ve harici depolama aygıtlarını bilgisayara bağlamak için kullanılmasına olanak tanır.
IEEE 1394 kablo konektörleri, elektrik kontakları konektör muhafazasının içinde olacak şekilde tasarlanmıştır, bu da kullanıcının elektrik çarpması olasılığını ve kontakların kullanıcının elleriyle kirlenmesini önler. Bu küçük ve kullanışlı konektörler, mükemmel dayanıklılık gösteren Nintendo GameBoy oyun konektörüne benzer. Ek olarak, bu konektörler bilgisayarın arkasına körü körüne takılabilir. Hiçbir terminal cihazı (sonlandırıcı) ve tanımlayıcıların manuel olarak ayarlanması gerekmez.
IEEE 1394 veri yolu, veri iletimi için iki çift iletken ve cihaz gücü için bir çift iletken içeren 4,5 m uzunluğa kadar 6 telli bir kablo için tasarlanmıştır. Her sinyal çifti korumalıdır ve tüm kablo da korumalıdır. Kablo 8V'dan 400V'a kadar voltajları ve 1.5A'ya kadar akımları kabul eder ve cihaz kapatıldığında veya arızalandığında cihazın fiziksel sürekliliğini korur (seri topoloji için çok önemlidir). Kablo, veri yoluna bağlı cihazlara güç sağlar. Standart geliştikçe, veri yolunun daha uzun tekrarlayıcısız mesafeler ve hatta daha fazla verim sağlaması bekleniyor.
Herhangi bir IEEE 1394 bağlantısının temeli, bir fiziksel katman yongası ve bir iletişim katmanı yongasıdır ve cihaz için iki yonga gereklidir. Bir cihazın fiziksel arayüzü (PHY), başka bir cihazın PHY'sine bağlanır. Tahkim ve başlatma işlevlerini gerçekleştirmek için gereken devreyi içerir. İletişim arayüzü, cihazın dahili devrelerinin yanı sıra PHY'yi de birbirine bağlar. Paketleri IEEE 1394 formatında iletir ve alır ve asenkron veya eşzamanlı veri transferlerini destekler. Aynı arabirim üzerinde eşzamansız ve eşzamanlı biçimleri destekleme yeteneği, tarayıcılar veya yazıcılar gibi zaman açısından kritik olmayan uygulamaların yanı sıra video ve ses gibi gerçek zamanlı uygulamaların veri yolunda çalışmasına olanak tanır. Tüm fiziksel katman yongaları aynı teknolojiyi kullanır, ancak iletişim katmanı yongaları her cihaza özeldir. Bu yaklaşım, USB istemci-sunucu yaklaşımının aksine, IEEE 1394 veri yolunun eşler arası bir sistem olarak hareket etmesine izin verir. Sonuç olarak, IEEE 1394 sistemi, hizmet veren bir ana bilgisayara veya PC'ye ihtiyaç duymaz.
Asenkron aktarım, bilgisayarlar ve çevre birimleri arasında veri aktarımının geleneksel yoludur. Burada veriler bir yönde iletilir ve ardından kaynağa bir alındı bilgisi gönderilir. Asenkron veri aktarımında performans değil, teslimat vurgulanır. Veri aktarımı garanti edilir ve yeniden denemeler desteklenir. Eşzamanlı veri aktarımı, uygulamanın zamanında işleyebilmesi için verilerin önceden belirlenmiş bir hızda akmasını sağlar. Bu, tam zamanında teslimatın pahalı ara belleğe alma ihtiyacını ortadan kaldırdığı kritik zamanlı multimedya verileri için özellikle önemlidir. Eşzamanlı veri aktarımları, bir veya daha fazla cihazın iletilen verileri "dinleyebildiği" (dinleyebildiği) yayın (yayın) ilkesine göre çalışır. IEEE 1394 veri yolu üzerinden aynı anda birden fazla kanal (63'e kadar) eş zamanlı veri iletilebilir. Eşzamanlı aktarımlar, veri yolu bant genişliğinin %80'ini kaplayabildiğinden, ek eşzamansız aktarımlar için hala yeterli bant genişliği vardır.
Ölçeklenebilir IEEE 1394 veri yolu mimarisi ve esnek topolojisi, bilgisayarlardan ve sabit sürücülerden yüksek hızlı cihazları dijital ses ve video ekipmanlarına bağlamak için ideal hale getirir. Cihazlar bir saplama veya ağaç topolojisinde bağlanabilir. Soldaki şekil, bir IEEE 1394 veri yolu köprüsü ile birbirine bağlanan iki ayrı çalışma alanını göstermektedir.Çalışma Alanı #1, tümü IEEE 1394 aracılığıyla bağlanan bir video kamera, PC ve VCR'den oluşur. Cihazlar arasındaki mesafeyi artıran ve veri yolu sinyallerini güçlendiren bir 1394 tekrarlayıcı. Herhangi iki cihaz arasında bir IEEE 1394 veriyolunda 16'ya kadar atlamaya izin verilir. IEEE 1394 veri yolu köprüsünü bağlamak için başka bir bağlantı noktası sağlamak için köprü ve yazıcı arasında bir 1394 ayırıcı kullanılır.Bölücüler kullanıcılara daha fazla topoloji esnekliği sağlar.
Çalışma Alanı #2, veri yolu segmenti 1394'te yalnızca bir PC ve yazıcı ve bir veri yolu köprüsü bağlantısı içerir. Köprü, her çalışma alanı içindeki veri trafiğini yalıtır. IEEE 1394 veri yolu köprüleri, seçilen verilerin bir veri yolu segmentinden diğerine geçirilmesine izin verir. Bu nedenle, PC #2, çalışma alanı #1'deki VCR'den görüntü talep edebilir. Veri yolu kablosu güç taşıdığından, PHY sinyal arabirimine her zaman güç verilir ve PC #1 kapatılsa bile veriler iletilir.
Her IEEE 1394 veri yolu segmenti, 63 adede kadar cihazın bağlanmasına izin verir. Artık her cihaz 4,5 m'ye kadar bir mesafede olabilir; Tekrarlayıcılı veya tekrarlayıcısız uzun mesafeler mümkündür. Kablo iyileştirmeleri, cihazların uzun mesafelerde taşınmasını sağlayacaktır. Önemli genişleme potansiyeli sağlayan 1.000'den fazla segment köprülerle bağlanabilir. Diğer bir avantajı ise cihaz için aynı ortam üzerinde farklı hızlarda işlem yapabilmesidir. Örneğin bazı cihazlar 100 Mb/sn'de çalışabilirken diğerleri 200 Mb/sn ve 400 Mb/sn'de çalışabilir. Veri yolu üzerinde çalışırken değiştirmeye (cihazları takma veya çıkarma), veri yolu tamamen çalışır durumdayken bile izin verilir. Bus topolojisindeki değişiklikler otomatik olarak tanınır. Bu, veri yolu yeniden yapılandırması için adres anahtarlarını ve diğer kullanıcı müdahalelerini gereksiz kılar.
Paket teknolojisi, IEEE 1394 veri yolunun, cihazlara bellek alanı ayrılmış gibi veya cihazlar anakart üzerindeki yuvalardaymış gibi düzenlenmesine olanak tanır. Cihaz adresi, ağ kimliği için 10 bit, ana bilgisayar kimliği için 6 bit ve bellek adresleri için 48 bit olmak üzere 64 bitten oluşur. Sonuç olarak, her biri 281 TB belleğe sahip 63 düğümden oluşan 1023 ağ adreslenebilir. Kanallar yerine belleği adreslemek, kaynakları, işlemciden belleğe işlemler aracılığıyla erişilebilen kayıtlar veya bellek olarak kabul eder. Bütün bunlar basit bir ağ organizasyonu sağlar; örneğin, bir dijital kamera, görüntüleri bir aracı bilgisayar olmadan doğrudan bir dijital yazıcıya kolayca aktarabilir. IEEE 1394 veri yolu, PC'nin medya entegrasyonundaki hakimiyetini kaybettiğini ve çok akıllı bir düğüm olarak kabul edilebileceğini gösteriyor.
Bir yerine iki yonga kullanma ihtiyacı, IEEE 1394 veri yolu çevre birimlerini SCSI, IDE veya USB aygıtlarından daha pahalı hale getirir, bu nedenle yavaş aygıtlar için uygun değildir. Bununla birlikte, dijital video düzenleme gibi yüksek hızlı uygulamalar için avantajları, IEEE 1394 veri yolunu tüketici elektroniği için birincil arabirim haline getirir.
IEEE 1394 veri yolunun avantajlarına ve 2000 yılında bu veri yolu için yerleşik denetleyicilere sahip anakartların piyasaya sürülmesine rağmen, FireWire'ın gelecekteki başarısı garanti edilmiyor. USB 2.0 spesifikasyonunun ortaya çıkışı durumu büyük ölçüde karmaşıklaştırdı.
USB 2.0 spesifikasyonu
Yüksek hızlı çevre birimlerini desteklemek için tasarlanan bu özellik Compaq, Hewlett-Packard, Intel, Lucent, Microsoft, NEC ve Philips tarafından geliştirilmiştir. Şubat 1999'da, mevcut performansta 10 ila 20 kat bir iyileşme duyuruldu ve Eylül 1999'da mühendislik çalışmaları, tahminleri USB 1.1 üzerinden 30 ila 40 kata çıkardı. USB veri yolunun bu performansla IEEE 1394 veri yolunu sonsuza kadar gömeceği konusunda endişeler var, ancak genel olarak iki veri yolunun farklı uygulamaları hedeflediği konusunda hemfikir olunuyor. IEEE 1394 veri yolu dijital video kaydediciler, DVD'ler ve dijital TV'ler gibi tüketici ses ve video cihazlarını bağlamak için tasarlanırken, USB 2.0'ın amacı mevcut ve gelecekteki tüm popüler PC çevre birimleri için destek sağlamaktır.
USB 2.0'a göre bant genişliği 12 Mb/s'den 360-480 Mb/s'ye çıkıyor. USB 2.0'ın USB 1.1 ile uyumlu olması ve kullanıcılara yeni veri yoluna ağrısız bir geçiş sağlaması bekleniyor. Bunun için PC'nin uygulama yelpazesini genişletecek yeni yüksek hızlı çevre birimleri geliştirilecek. Telefonlar, dijital kameralar, klavyeler, fareler, dijital joystickler, teyp sürücüleri, disketler, dijital hoparlörler, tarayıcılar ve yazıcılar gibi cihazlar için 12 Mbps yeterlidir. USB 2.0'ın artan bant genişliği, video konferans için yüksek çözünürlüklü kameraların yanı sıra yeni nesil hızlı tarayıcıları ve yazıcıları destekleyerek çevresel aygıtların işlevselliğini artıracaktır.
Mevcut USB çevre birimleri, bir USB 2.0 sisteminde değişmeden çalışacaktır. Klavye ve fare gibi aygıtlar, USB 2.0'ın artırılmış bant genişliğini gerektirmez ve USB 1.1 aygıtları olarak işlev görür. USB 2.0'ın artan bant genişliği, PC'ye bağlanabilen çevre birimlerinin aralığını genişletecek ve ayrıca daha fazla USB cihazının mevcut veri yolu bant genişliğini USB veri yolunun mimari sınırlarına kadar paylaşmasına izin verecektir. USB 2.0'ın USB 1.1 ile geriye dönük uyumluluğu, tüketici cihaz arabirimi için IEEE 1394 veriyoluna karşı mücadelede belirleyici bir avantaj olabilir.
DeviceBay standardı
cihaz yuvası IEEE 1394 ve USB veri yolu standartlarını takip eden yeni bir standarttır. Bu otobüsler, cihazların anında bağlanmasına ve bağlantısının kesilmesine izin verir, yani. RS'nin çalışması sırasında. Böyle bir fırsat çalışırken takas(hot swap, hot plug) cihazlar arasında yeni bir özel bağlantı gerektirdi ve DeviceBay standardı bu gereksinime cevap oldu. Sabit sürücülerin, CD-ROM sürücülerinin ve diğer aygıtların takılabileceği bölmeleri standart hale getirir. Montaj çerçevesi aletsiz ve bilgisayarın çalışması sırasında kurulur. DeviceBay standardı yaygınlaşırsa, bir PC kasası içindeki düz kabloları ortadan kaldıracaktır. Tüm PC, USB veya FireWire veri yollarına DeviceBay cihazları olarak bağlanan tüm modüller ile modüler bir tasarımda paketlenebilir. Bu durumda, cihaz PC ve diğer ev aletleri arasında serbestçe hareket ettirilebilir.
DeviceBay standardı, Zip sürücüleri, CD-ROM sürücüleri, teyp sürücüleri, modemler, sabit sürücüler, PC kart okuyucuları vb. aygıtları bağlamak için tasarlanmıştır.
bilgisayar veri yolu
Öykü
Birinci nesil
Bu tür basit otobüslerin genel amaçlı bilgisayarlar için ciddi bir dezavantajı vardı. Otobüsteki tüm ekipmanların bilgiyi aynı hızda iletmesi ve aynı saat kaynağını kullanması gerekiyordu. İşlemcinin hızını artırmak, tüm cihazlarda aynı ivmeyi gerektirdiğinden kolay olmadı. Bu genellikle, bazı cihazlara bilgi iletebilmek için çok hızlı işlemcilerin yavaşlaması gereken bir duruma yol açtı. Bu, gömülü sistemler için kabul edilebilir olsa da, bu sorun ticari bilgisayarlar için kabul edilemez. Diğer bir sorun, işlemcinin tüm işlemler için gerekli olması ve diğer işlemlerle meşgul olduğunda, gerçek veri yolu veriminin önemli ölçüde zarar görmesidir.
Bu tür bilgisayar veri yollarının geniş bir ekipman yelpazesiyle kurulması zordu. Örneğin, eklenen her genişletme kartı, bellek adresini, G/Ç adresini, öncelikleri ve kesme numaralarını ayarlamak için birden çok anahtarın ayarlanmasını gerektirebilir.
İkinci nesil
"İkinci nesil" bilgisayar veriyolları, örneğin NuBus yukarıdaki sorunlardan bazılarını çözdü. Genellikle bilgisayarı iki "parçaya" böldüler, birinde işlemci ve bellek, diğerinde çeşitli aygıtlar. Parçalar arasına özel bir lastik kontrolörü takıldı ( veri yolu denetleyicisi). Bu mimari, veri yolunu etkilemeden işlemcinin hızını artırmayı, işlemciyi veri yolu yönetimi görevlerinden kurtarmayı mümkün kıldı. Bir kontrolör yardımıyla, veriyolu üzerindeki cihazlar, merkezi işlemcinin müdahalesine gerek kalmadan birbirleriyle haberleşebiliyordu. Yeni lastikler daha iyi performansa sahipti ancak aynı zamanda daha karmaşık genişletme kartları gerektiriyordu. Hız sorunları genellikle birinci nesildeki 8 bitlik veri yollarından ikinci nesildeki 16 veya 32 bitlik veriyolu genişliğine artırılarak çözüldü. Yazılım cihaz konfigürasyonu, şimdi Tak-çalıştır olarak standart hale getirilen yeni cihazların bağlantısını basitleştirmek için de ortaya çıktı.
Ancak yeni otobüsler, önceki nesil gibi, aynı veri yolundaki cihazlardan aynı hızları gerektiriyordu. İşlemci ve bellek artık kendi veri yolunda izole edilmişti ve hızları çevresel veri yolunun hızından daha hızlı arttı. Sonuç olarak, otobüsler yeni sistemler için çok yavaştı ve makineler veri açlığından muzdaripti. Bu soruna bir örnek: video kartları hızla gelişiyordu ve yeni veri yollarının (PCI) bile bant genişliğinden yoksundular. Bilgisayarlar, yalnızca video bağdaştırıcılarıyla çalışmak için (AGP) eklemeye başladı. Yılda AGP, güçlü ekran kartları için yeterince hızlı değildi ve AGP'nin yerini yeni bir otobüs almaya başladı. PCI Ekspres
Artan sayıda harici cihaz kendi veriyollarını kullanmaya başladı. Disk sürücüleri icat edildiğinde, veri yoluna bağlı bir kartla makineye bağlandılar. Bu nedenle, bilgisayarlarda birçok genişleme yuvası vardı. Ancak 1980'lerde ve 1990'larda yeni lastikler icat edildi. IDE bu sorunu çözen ve yeni sistemlerdeki genişleme yuvalarının çoğunu boş bırakan. Günümüzde tipik bir araba yaklaşık beş farklı lastiği desteklemektedir.
Lastikler dahili olarak bölünmeye başladı ( yerel otobüs) ve harici ( harici otobüs). İlki, video bağdaştırıcıları ve ses kartları gibi dahili aygıtları bağlamak için tasarlanmıştır, ikincisi ise tarayıcılar gibi harici aygıtları bağlamak için tasarlanmıştır. IDE, tasarım gereği harici bir veri yoludur, ancak neredeyse her zaman bir bilgisayarın içinde kullanılır.
üçüncü nesil
"Üçüncü nesil" lastikler şu anda [ ne zaman?] dahil olmak üzere pazara girme sürecindedir.
Modern entegre devreler genellikle "fikri mülkiyet" veya IP olarak adlandırılan prefabrik parçalardan tasarlanır. Otobüsler (örn. Wishbone), entegre devrelerin çeşitli bölümlerinin daha kolay entegrasyonu için geliştirilmiştir.
Dahili bilgisayar veri yolu örnekleri
Paralel
Diğer sözlüklerde "Bilgisayar veri yolu" nun ne olduğunu görün:
Otoyol boyunca bilgi alışverişinin yapısını belirleyen sinyallerin iletildiği bir bilgisayar veriyolu. Kontrol sinyalleri, hangi işlemin (bellekten bilgi okuma veya yazma) yapılması gerektiğini belirler, alışverişi senkronize eder ... ... Wikipedia
CPU tarafından kullanılan adres veri yolu bilgisayar veri yolu veya cihazın erişebileceği bir RAM kelimesinin (veya bir kelime bloğunun başlangıcının) fiziksel adresini belirtmek için DMA oturumlarını başlatabilen cihazlar ... ... Wikipedia
Genişletme veriyolu Bilgisayara aygıtlar (kartlar) eklemek için bilgisayarların veya endüstriyel denetleyicilerin sistem kartında kullanılan bir bilgisayar veriyolu. Birkaç tür vardır: Kişisel bilgisayarlar ISA 8 ve 16 bit, ... ... Wikipedia
Bir CPU veya cihazın bir işlemi gerçekleştirmek için erişmek istediği bir RAM kelimesinin (veya bir kelime bloğunun başlangıcının) fiziksel adresini belirtmek için DMA oturumlarını başlatabilen cihazlar tarafından kullanılan bir bilgisayar veriyolu ... ... Vikipedi
CPU veya DMA oturumlarını başlatabilen aygıtlar tarafından kullanılan adres veri yolu bilgisayar veriyolu, aygıtın erişmek istediği bir RAM kelimesinin (veya bir sözcük bloğunun başlangıcının) fiziksel adresini belirtmek için ... ... Wikipedia
Sheena (Almanca Schiene): İçindekiler 1 Etnonim 2 Bilim ve teknolojide 3 Sanatta ... Wikipedia
Fotoğrafta 4 PCI Express yuvası var: x4, x16, x1, yine x16, aşağıda bir DFI LanParty nForce4 SLI DR PCI Express veya PCIe veya PCI E anakartta (3GIO olarak da bilinir) standart bir 32-bit PCI yuvası vardır. 3. Nesil G/Ç için ; PCI ile karıştırılmamalıdır ... Wikipedia
BUS bilgisayarı, RAM ve kontrolörler arasındaki veri iletim hattı. Sistem veri yolu, amaçlarına göre (veriler, adresler, kontrol) birleştirilmiş bir dizi sinyal hattı olarak basitleştirilebilir ve ... ... ansiklopedik sözlük
PCI Express veri yolu konektörleri (yukarıdan aşağıya: x4, x16, x1 ve x16). Aşağıda normal bir 32 bit PCI veri yolu konektörü bulunmaktadır. Bu terimin başka anlamları vardır, bkz. Tire. Bilgisayar veri yolu ('den ... Wikipedia
PCI Express veri yolu konektörleri (yukarıdan aşağıya: x4, x16, x1 ve x16), geleneksel bir 32 bit veri yolu konektörü ile karşılaştırıldığında Bilgisayar veriyolu (İngilizce bilgisayar veri yolundan, çift yönlü evrensel anahtar çift yönlü evrensel anahtar) bilgisayar mimarisinde ... ... Vikipedi
Bilgisayar oluşturmaya yönelik modüler yaklaşım nedir?
Modern kişisel bilgisayarların mimarisi modüler bir ilkeye dayanmaktadır. Tüketicinin ihtiyaç duyduğu bilgisayarın konfigürasyonunu tamamlamasını ve gerekirse yükseltmesini sağlar. Bir bilgisayarın modüler organizasyonu, modüller arasında bilgi alışverişinin ana (veri yolu) ilkesine dayanır. Bireysel bilgisayar cihazları arasındaki bilgi alışverişi, tüm modülleri birbirine bağlayan üç çoklu bit veriyolu üzerinden gerçekleştirilir: veri yolu, adres yolu ve kontrol yolu.
Bilgi alışverişinin ana yolu nedir?
Ana hat yöntemi, giriş ve çıkış buslarını birleştiren devreleri kullanarak çeşitli seviyelerdeki işlevsel ve yapısal modüller arasında bilgi alışverişini sağlar.
Bir, iki, üç ve çok hatlı iletişim vardır.
Mikroprogramlanabilirlik nedir?
Mikro programlanabilirlik, program kontrolü ilkesini uygulamanın bir yoludur. Özü, program kontrolü ilkesinin kontrol cihazının uygulanmasına kadar uzanması gerçeğinde yatmaktadır. Başka bir deyişle, kontrol cihazı, tüm bilgisayarla tamamen aynı şekilde, yalnızca mikro düzeyde, yani. kontrol cihazının kontrol hafızası veya mikro komut hafızası adı verilen kendi hafızası, kendi “işlemcisi”, kendi kontrol cihazı vardır.
Tek veri yolu yapısına sahip bir bilgisayarın mimarisi nasıl görünür?
Tek veri yolu mimarisi - ortak bir veri ve komut belleğine ve bellek değişimi için ortak bir veri yoluna sahip bir mikroişlemci sisteminin mimarisi.
Komut kodlarının sistem belleğinden okunması, okuma döngüleri kullanılarak yapılır. Bu nedenle, sistem omurgasında tek veri yolu mimarisi durumunda, komutları okuma döngüleri ve veri gönderme (okuma ve yazma) döngüleri birbirini takip eder, ancak iletilen veri veya komutlar ne olursa olsun değiş tokuş protokolleri değişmeden kalır. Tek veri yolu mimarisinde, bellek ve VU ile iletişim kurmak için aynı veri yolu kullanılır.
Çoklu veri yolu yapısına sahip bir bilgisayarın mimarisi neye benziyor?
Bu mimarinin ana özelliği, PU ile bilgi alışverişinin her yöntemi için ayrı bir veri yolu grubunun kullanılmasıdır: kesintili veya kesintisiz bilgi alışverişi yazılım modu için ayrı veri yolları ve doğrudan bellek erişimindeki giriş-çıkış bilgileri için veri bloklarını yüksek hızda ileten mod.
Her bir veri yolu grubu için iletişim protokolleri, veri yolu yapısı ve iletişim hızı, seçilen yönteme göre PU'ya en uygun şekilde uyarlanabilir.
Von Neumann makinesi neyden yapılmıştır?
Bir von Neumann makinesi, bellek, giriş/çıkış aygıtları ve bir merkezi işlem biriminden (CPU) oluşur. Merkezi işlemci ise bir kontrol ünitesi (CU) ve bir aritmetik mantık ünitesinden (ALU) oluşur.
Genelleştirilmiş von Neumann bilgisayar işleyişi algoritması.
Harici bir aygıt kullanılarak bilgisayarın belleğine bir program girilir.
Kontrol cihazı, programın ilk talimatının (komutunun) bulunduğu bellek hücresinin içeriğini okur ve yürütülmesini düzenler. Komut şunları ayarlayabilir:
Mantıksal veya aritmetik işlemleri gerçekleştirme;
Aritmetik veya mantıksal işlemleri gerçekleştirmek için bellekten veri okuma;
Sonuçların belleğe kaydedilmesi;
Harici bir cihazdan belleğe veri girme;
Bellekten harici bir cihaza veri çıkışı.
Kontrol cihazı, az önce yürütülen talimatın hemen ardından hafıza konumundan talimatı yürütmeye başlar. Ancak bu sıra kontrol transfer (atlama) komutları ile değiştirilebilir. Bu komutlar, kontrol cihazına, farklı bir bellek konumunda bulunan talimattan başlayarak programı yürütmeye devam etmesi gerektiğini belirtir.
Program yürütmenin sonuçları bilgisayarın harici aygıtına gönderilir.
Bilgisayar, harici bir aygıttan gelen sinyal için bekleme moduna geçer.
Bilgisayarın çoklu veri yolu yapısı. Avantajlar dezavantajlar.
Organizasyonunun ana özelliği, PU ile her bilgi alışverişi yöntemi için ayrı bir veri yolu grubunun kullanılmasıdır: kesintisiz veya kesintisiz bilgi alışverişi yazılım modu için ayrı veri yolları ve doğrudan bellek erişimindeki giriş-çıkış bilgileri için veri bloklarını yüksek hızda ileten mod. Her bir veri yolu grubu için iletişim protokolleri, veri yolu yapısı ve iletişim hızı, seçilen yönteme göre PU'ya en uygun şekilde uyarlanabilir.
Dezavantajları, tek bir veriyolu yapısından daha fazla karmaşıklık ve daha az veriyolu standardizasyonudur.
Bilgisayarın tek veri yolu yapısı. Avantajlar dezavantajlar.
Bu durumda, bilgisayar blokları, veri, adres ve kontrol sinyali veri yollarının alt kümelerini içeren bir veri yolu grubu aracılığıyla birleştirilir. Bus sisteminin böyle bir organizasyonu ile işlemci, çevresel cihazlar ve bellek arasındaki bilgi alışverişi tek bir kurala göre gerçekleştirilir, komut sisteminde PU'ya erişmek için ayrı I / O komutları yoktur. Bu, bellek erişim talimatlarının tamamı PU kayıtlarının içeriğini aktarmak ve işlemek için kullanılabildiğinden, bilgisayarın esnekliğini ve verimliliğini artırmayı mümkün kılar. Ek olarak, bir diğer önemli avantaj, veri yolu yapısının basitliği ve bilgisayar cihazları arasında bilgi alışverişi için bağlantı sayısının en aza indirilmesidir.
Dezavantajları şunlardır: veriyolunda yavaş cihazların varlığı, eşzamanlı veri alışverişinde kısıtlama (aynı anda ikiden fazla cihaz yok).
13. Modern bilgisayarlar için gereksinimleri listeleyin.
Modern bilgisayarlar için gereksinimler:
Maliyetin performansa oranı.
Güvenilirlik ve hata toleransı.
Ölçeklenebilirlik.
Yazılım uyumluluğu ve taşınabilirlik.
güvenilirlik nedir?
Bir bilgisayarın güvenilirliği, bir makinenin belirli bir süre boyunca belirli çalışma koşulları altında özelliklerini koruma yeteneğidir. Aşağıdaki göstergeler, arızası tüm makinenin arızalanmasına yol açan öğeleri içeren bir bilgisayarın güvenilirliğinin nicel bir değerlendirmesi olarak hizmet edebilir:
Verilen çalışma koşulları altında belirli bir süre boyunca hatasız çalışma olasılığı;
Bilgisayarın arızalanma süresi;
Makinenin ortalama iyileşme süresi vb.
15. "Güvenilirlik" kavramının "hata toleransı" kavramından farkı nedir?
Güvenilirliğin aksine - bir makinenin özelliklerini belirli bir süre boyunca belirtilen çalışma koşulları altında koruma yeteneği, hata toleransı, bir veya daha fazla bileşeninin arızalanmasından sonra bir makinenin performansını sürdürme özelliğidir. Arıza toleransı, ardışık tek bileşen arızalarının sayısı ile belirlenir ve bundan sonra sistemin bir bütün olarak işlerliği korunur.
Ölçeklenebilirlik nedir?
Ölçeklenebilirlik, bilgisayarların bir bütün olarak bilgisayarın performansını düşürmeden bilgi işlem gücünü sorunsuz bir şekilde artırma yeteneğini karakterize eder. Bir sistem, ek kaynaklarla orantılı olarak performansını artırabiliyorsa, ölçeklenebilir olduğu söylenir.
uyumluluk nedir?
Donanım uyumluluğu, bir aygıtın aynı türden başka bir aygıtı mantıksal olarak değiştirebilme yeteneğini veya bir aygıtın diğerleriyle hem fiziksel hem de mantıksal olarak arabirim oluşturma yeteneğini ifade eder. İkinci durumda, "tam (donanım) uyumluluğu" ve "bağlayıcı uyumluluğu" terimleri de donanım uyumluluğu için eşanlamlı olarak kullanılır.
Bir bilgisayarın diğeriyle yazılım uyumluluğu, birincinin ikinci bilgisayar için geliştirilen programları yürütme yeteneği olarak anlaşılır. Aynı bilgisayar ailesinin farklı modelleri genellikle "tek yönlü" uyumluluğa sahiptir, çünkü daha sonraki (eski) modellerin bilgisayarları genellikle daha güçlüdür (yani ek komutları yürütebilir, daha fazla belleğe sahip olabilir, vb.). Bu durumda, eski modelin genç modelle yukarıya doğru uyumlu olduğu söylenir ve eski modelin ikincisi için hazırlanmış programları çalıştırabileceği, ancak tersinin geçerli olmadığı vurgulanır.
X terminalleri nelerdir?
Bir X terminali, bir X sunucusunu çalıştıran ve ince bir istemci olarak hizmet veren özel bir donanım parçasıdır. Birçok kullanıcının aynı anda büyük bir uygulama sunucusu kullandığı durumlarda kullanışlıdırlar.
Ana bilgisayar nedir?
Mainframe (Large Universal Computer), büyük kapasiteli merkezi veri ambarlarını düzenlemek ve yoğun bilgi işlem çalışmaları gerçekleştirmek için tasarlanmış, önemli miktarda RAM ve harici belleğe sahip yüksek performanslı bir bilgisayardır. Ana bilgisayarlar genellikle veri aktarım hızı, güvenilirlik ve aynı anda birden çok işlemi işleme yeteneği gerektiren tamsayı işlemleri için kullanılır.
SPEC testleri.
SPEC'in ana çıktısı test takımlarıdır. Bu setler, çeşitli kaynaklardan gelen kodlar kullanılarak SPEC tarafından geliştirilmiştir. SPEC, bu kodları farklı platformlara taşımak ve test olarak seçilen kodlardan anlamlı iş yükleri oluşturacak araçlar oluşturmak için çalışıyor. Bu nedenle, SPEC testleri özgür yazılımlardan farklıdır.
Şu anda, yoğun hesaplamalara odaklanan ve işlemcinin, bellek sisteminin performansını ve derleyici tarafından kod oluşturma verimliliğini ölçen iki temel SPEC testi seti vardır. Kural olarak, bu testler UNIX işletim sistemine odaklanır, ancak diğer platformlara da taşınırlar. İşletim sistemi ve G/Ç işlevleri için harcanan zamanın yüzdesi genellikle ihmal edilebilir düzeydedir.
ROM'un işlevsel şeması.
ROM sınıflandırması.
ROM'lar ayrılır:
ROM'u maskele
Elektriksel olarak tek seferlik programlanabilir ROM
Yeniden programlanabilir (RPZU, PROM)
Vay canına. RPZU
E-posta RPZU
54. Bir kerelik programlanabilir ROM'un (şema) depolama öğesinin fiziksel temeli.
Jumper mevcut olduğunda, transistörden akım geçer ve yüksek bir seviye okunur. Yukarı yüksekse, transistör açıldığında akım teli yakar.
55. Yeniden programlanabilir ROM'un (şema) depolama öğesinin fiziksel temelleri.
Flaş ROM, kayan bir kapı manyetik indüksiyon MOSFET kullanır.
56. PLA'nın amacı ve cihazı (şema).
PLA, yarı iletken teknolojisi temelinde oluşturulan ve dijital sistemlerin mantıksal işlevlerini uygulamak için tasarlanmış işlevsel bir bloktur. Kontrol ve şifre çözme cihazlarında kullanılırlar.
57. Dikey bellek genişletme (şema) ve amacı.
Adreslenebilir bellek alanını artırmak için dikey genişletme kullanılır.
58. Yatay bellek genişletme (şema) ve amacı.
RAM kapasitesini artırmak için yatay ölçekleme kullanılır.
Sistem otoyolu hangi lastiklerden oluşur?
Sistem veriyolu üç adet çok bitli veriyolu içerir:
Veri yolu - CPU ve bellek veya CPU ve G / Ç cihazları arasında veri aktarımı için kullanılır.
Adres yolu - verilerin veri yolundan gönderildiği veya okunduğu cihazları veya bellek hücrelerini seçmek için kullanılır. Tek yönlü lastik.
Kontrol veriyolu - hafıza ve giriş / çıkış cihazları için amaçlanan, karayolu üzerinde bilgi alışverişinin doğasını belirleyen kontrol sinyallerini iletmek için kullanılır.
Altın Numaralar Güzel bir telefon numarası nasıl satılır
Kripto para madenciliği: basit kelimelerle nedir
En iyi dizüstü bilgisayar işletim sistemi: Eksiksiz inceleme
Sınıf arkadaşlarından müzik indirmek için programlar Sosyal ağ sınıf arkadaşlarından üzücü bir şarkı indirin
Yandex tarayıcısının mobil versiyonu