Какие устройства обслуживает локальная шина

«Центральные устройства ЭВМ»

82. Какие классы интерфейсов выделяют в соответствии с функциональным назначением?
• системные интерфейсы, интерфейсы периферийного оборудования, программно управляемые модульные системы и приборы, интерфейсы сетей передачи данных

83. Какие операнды всегда бывают числовыми?
• непосредственные

84. Какие операции может выполнять ПЗУ?
• чтение и хранение

85. Какие типы устройств включает основная память?
• оперативное и постоянное запоминающие устройства

86. Какие устройства обслуживает локальная шина?
• наиболее быстрые

87. Какой из внешних интерфейсов обладает первоначальной скоростью 850 Мбит/c?
• Fire Wire 800

88. Какой объем информации может хранить каждый элемент памяти?
• 1 бит

89. Микропроцессоры пятого поколения имеют:
• 64-разрядную шину данных и адресов

90. О чем говорят буквы DX в обозначениях микропроцессоров?
• длина машинного слова увеличена вдвое по сравнению с МП предыдущей модели

Какие устройства обслуживает локальная шина

Что такое дисковод?
устройство, предназначенное для чтения информации с гибких магнитных дисков, а также записи на них (как правило, используется для переноса информации с одного компьютера на другой)

К системам с раздельной памятью относятся
суперкомпьютеры MBC-1000

Что относится к абсолютным манипуляторам?
дигитайзер

Каково главное преимущество систем с раздельной памятью?
хорошая масштабируемость

Какая архитектура вычислительной системы предполагает, что параллельно может быть организовано много потоков данных и много потоков команд?
многопроцессорная архитектура

Какой уровень комплексирования машин в вычислительную систему предназначается для передачи больших объемов информации между блоками оперативной памяти, сопрягаемых в ВС?
уровень комплексируемых каналов ввода-вывода

Какие мониторы работают только при наличии постороннего источника света — отраженного или проходящего?
жидкокристаллические

Чем должен сопровождаться переход к конструированию ЭВМ на СБИС и ультра-СБИС?
снижением тактовой частоты работы схемы

Адресуемой единицей информации основной памяти IBM PS является
байт

Что такое операционная система?
система программ, предназначенная для обеспечения определенного уровня эффективности цифровой вычислительной системы за счет автоматизированного управления ее работой и предоставляемого пользователям набора услуг

Какие языки относятся к языкам программирования низкого уровня?
машинно-ориентированные

Принцип действия каких мониторов заключается в том, что испускаемый электронной пушкой пучок электронов, попадая на экран, покрытый специальным веществом, люминофором, вызывает его свечение?
мониторов на основе ЭЛТ

Если выделение ресурсов производится перед выполнением программы, такой процесс называется
статическим перемещением

Что являлось основным активным элементом компьютеров первого поколения?
электронная лампа

Объем работ, выполняемый ЭВМ в единицу времени, — это
производительность

К системам с архитектурой NUMA относится
HP 9000

Что является основной(ыми) характеристикой(ами) ОЗУ?
объем и быстродействие

В графическом режиме работы дисплея
изображение на экране формируется из отдельных точек (пикселов), имеющих свои адреса

Главным элементом какого типа принтеров является печатающая головка, состоящая из сопел, к которым подводятся чернила?
струйных принтеров

Какие операнды всегда бывают числовыми?
непосредственные

Какая информация может быть как статической, так и динамической?
видеоинформация

Какие типы устройств включает основная память?
оперативное и постоянное запоминающие устройства

К какой группе устройств ввода-вывода относятся модемы?
к устройствам, служащим как для ввода, так и для вывода информации

Какой недостаток имеют системы с общей памятью, построенные на системной шине?
такие системы плохо масштабируются

Что относят к системам автоматизации программирования?
языки программирования, языковые трансляторы, редакторы, средства отладки

Отличительной особенностью развития программных средств какого поколения является появление ярко выраженного программного обеспечения и развитие его ядра — операционных систем, отвечающих за организацию и управление вычислительным процессом?
третьего

Основным признаком каких систем является наличие векторно-конвейерных процессоров?
PVP-систем

Что относится к целям построения кластеров?
улучшение масштабируемости, повышение надежности и готовности системы в целом, увеличение суммарной производительности, эффективное перераспределение нагрузок работы системы

Какой элемент операционной системы IBM PC отвечает за работу файловой системы, обслуживает прерывания верхнего уровня (32. 63), обеспечивает информационное взаимодействие с внешними устройствами?
базовый модуль ДОС

Что понимается под процессором данных?
функциональное устройство, работающее как преобразователь данных, в соответствии с арифметическими операциями

Какие операции может выполнять ПЗУ?
чтение и хранения

По какому признаку мониторы делятся на цифровые и аналоговые?
по способу управления яркостью луча

В каком классе структур вычислительных систем различают сильносвязанные и слабосвязанные системы?
МКМД-структуры

Что такое стример?
внешнее устройство ПЭВМ для записи и воспроизведения цифровой информации на кассету с магнитной лентой

В какой вычислительной системе несколько процессоров, входящих в вычислительную систему, не имеют общей оперативной памяти, а имеют каждый свою (локальную)?
в многомашинной вычислительной системе

Какие мониторы обладают такими недостатками, как значительная масса, габариты и энергопотребление, наличие излучения, вредного для здоровья?
мониторы на основе ЭЛТ

Какая функция DVD-проигрывателя дает возможность вывода изображения с DVD-диска в различных форматах на стандартные и широкоэкранные телевизоры?
Multi Aspect Function

В цифровых мониторах для управления яркостью на сетку подаются
дискретные сигналы, которые в зависимости от настройки могут полностью запирать трубку или полностью отпирать ее

Что относится к периферийным устройствам?
адаптер каналов связи

Как определяется среднее время доступа?
Среднее время доступа = (Среднее время поиска) + (Среднее запаздывание)

Что такое архитектура компьютера?
многоуровневая иерархия аппаратурно-программных средств, из которых строится ЭВМ

Какая информация имеет динамический характер?
аудиоинформация

Какой тип архитектуры ВС, согласно классификации Флинна, предполагает создание структур векторной или матричной обработки?
ОКМД (SIMD)

По какой формуле рассчитывается коэффициент готовности систем?

Как называется процесс наложения видеосигнала на несущую частоту?
модуляцией

По шине управления передается
сигнал, определяющий, какую операцию необходимо выполнить

Какое из устройств предназначено для обработки векторной графической информации?
дигитайзер

Какие оптические носители информации предназначены для хранения в цифровом формате кино- и фотокадров?
диски Photo-CD

По какому признаку интерфейсы делятся на магистральный, радиальный, цепочный и комбинированный?
по способу соединения компонентов

По какому признаку компьютеры подразделяют на супер-ЭВМ, большие ЭВМ, средние ЭВМ, персональные и профессиональные компьютеры, мобильные и карманные компьютеры?
по возможностям и назначению

Что относится к внешним запоминающим устройствам?
накопители на магнитных лентах, магнитных дисках, оптических и магнитооптических дисках

Что понимается под генерацией системы?
процесс выделения отдельных частей операционной системы и построения частных операционных систем, отвечающих требованиям системы обработки данных

Какие числа представляются в виде мантиссы и порядка ?
числа с плавающей точкой

Какие устройства обслуживает локальная шина?
наиболее быстрые

Как называется основной тип компьютера, используемый в больших информационных сетях, работающий с большой скоростью и по производительности уступающий суперкомпьютеру, но охватывающий более широкий круг решаемых задач?
базовый (большой) компьютер

В каком(их) режиме(ах) функционирует механизм поддержки мультизадачности?
только в защищенном

Что относится к наиболее важным характеристикам памяти (ЗУ ПК)?
емкость и время доступа

Периферийные устройства ЭВМ могут быть
либо электронными, либо электромеханическими с электронным управлением

Векторная (или матричная) обработка предполагает
обработку одной командой нескольких комплектов операндов

О чем говорят буквы DX в обозначениях микропроцессоров?
длина машинного слова увеличена вдвое по сравнению с МП предыдущей модели

Основным принципом построения всех современных ЭВМ является
программное управление

Какой из внешних интерфейсов обладает первоначальной скоростью 850 Мбит / c?
Fire Wire 800

Что является главным преимуществом шины EISA по сравнению с MCA?
совместимость с ISA и, соответственно, возможность использования многочисленных плат адаптеров, разработанных для ISA

В какой структуре вычислительных систем для реализации программного параллелизма, включающего циклы и итерации, используются матричные и векторные структуры?
в ОКМД-структуре

Принцип работы элементов какого компьютера основан на способности электрона в атоме иметь различные уровни энергии Е0, Е1. Еn?
квантового компьютера

Какие виды ЭВМ выделяют в соответствии с физическим представлением обрабатываемой информации?
аналоговые, цифровые, гибридные

В чем заключается основное назначение стримера?
в архивировании редко используемых больших массивов информации, в резервном копировании

Скорость внутреннего обмена
характеризует производительность НЖМД, когда буфер НЖМД не используется

Какое из устройств представляет собой небольшую коробку с шариком, встроенным в верхнюю часть корпуса?
трекбол

Какой тип архитектуры ВС, согласно классификации Флинна, предполагает, что все процессоры системы работают по своим программам с собственным потоком команд?
МКМД (MIMD)

Что представляют собой флоптики?
внешние запоминающие устройства, имеющие две головки: одну — обычную, для работы с дискетами DD и HD, другую — магнитооптическую

К каким носителям информации относятся DVD?
к оптическим

По какой технологии выпускался микропроцессор Pentium II?
0,35 мкм

Что составляет основу центрального процессора ПЭВМ?
микропроцессор

Какая архитектура ВС предполагает, что система строится из отдельных модулей, каждый из которых содержит процессор, локальный банк оперативной памяти, два коммуникационных процессора (один — для передачи команд, другой — для передачи данных), а также жесткие диски и / или другие устройства ввода / вывода?
массивно-параллельная архитектура

Адрес непрерывного, несегментированного адресного пространства — это
линейный адрес

CISC (Complex Instruction Set Computer) подразумевает, что процессор
поддерживает очень большой набор команд и имеет небольшое число регистров

Совокупность оперативной памяти и внешних запоминающих устройств, а также комплекса программно-аппаратных средств, обеспечивающих динамическую переадресацию данных, — это
виртуальная память

Что является важнейшей характеристикой компьютеров?
быстродействие и производительность

Укажите верное утверждение.
Чем больше уровней системы объединены кластерной технологией, тем выше надежность, масштабируемость и управляемость кластера.
Укажите верное утверждение.
Время доступа к статической памяти существенно меньше, чем к динамической памяти.

Для больших ЭВМ размер слова составляет
4 байта

Что относится к устройствам вывода информации?
плоттер

Какой объем информации может хранить каждый элемент памяти?
1 бит

Какой тип архитектуры ВС, согласно классификации Флинна, предполагает построение своеобразного процессорного конвейера, в котором результаты обработки передаются от одного процессора к другому по цепочке?
МКОД (MISD)

Что такое ЭВМ?
комплекс аппаратных и программных средств, предназначенный для автоматизации подготовки и решения задач пользователей

Устройством для ввода графической растровой информации в ЭВМ является
сканер

Каких размеров бывают дисководы?
пяти- и трехдюймовые

В чем состоит основная задача процессора?
в выполнении программы

Каково соотношения времени обращения к памяти и времени вычислений в CISC-машинах?
5 : 1

Какой компьютер называется суперскалярным?
компьютер, способный одновременно выполнять несколько последовательных команд программы

Архитектура с какой топологией считается наиболее эффективной?
с топологией «толстое дерево»

Что образует ядро ПЭВМ?
процессор и основная память

Микропроцессоры пятого поколения имеют
64-разрядную шину данных и адресов

Какие классы интерфейсов выделяют в соответствии с функциональным назначением?
системные интерфейсы, интерфейсы периферийного оборудования, программно управляемые модульные системы и приборы, интерфейсы сетей передачи данных

Что понимается под кластеризацией?
технология, с помощью которой несколько серверов, сами являющиеся вычислительными системами, объединяются в систему более высокого ранга для повышения эффективности функционирования системы в целом

Какой уровень комплексирования машин в вычислительную систему предполагает использование встроенного в УВУ двухканального переключателя и команд «зарезервировать» и «освободить»?
уровень устройств управления внешними устройствами

Какой уровень комплексирования машин в вычислительную систему служит для передачи коротких однобайтовых приказов-сообщений?
уровень прямого управления

К адресным регистрам исполнительного блока микропроцессора относится
SP

Каково главное достоинство интерфейса IDE?
невысокая стоимость, простота

Интерфейсы пк. Внутренние интерфейсы

Связь устройств автоматизированных систем друг с другом осуществляется с помощью средств сопряжения, которые называются интерфейсами. Интерфейс представляет собой совокупность линий и шин, сигналов, электронных схем и алгоритмов (протоколов), предназначенную для осуществления обмена информацией между устройствами.

В соответствии с функциональным назначением интерфейсы можно поделить на следующие основные классы:

системные интерфейсы ЭВМ;

периферийного оборудования (общие и специализированные);

программно-управляемых модульных систем и приборов;

интерфейсы сетей передачи данных и др.

Мы предполагаем здесь рассмотреть внутренние интерфейсы (шины), внешние интерфейсы (порты) и интерфейсы процессоров. Интерфейсы мониторов (и видеопроекторов) рассмотрены далее (гл. 4).

Различные микросхемы и устройства, образующие ПК, должны быть соединены друг с другом таким образом, чтобы они имели воз­можность обмениваться данными и целенаправленно системно управляться. Эта проблема решена путем применения унифициро­ванных шин. Используется набор проводников (на системной плате это печатные проводники), к которым подключены разъемы  гнез­да (socket) или слоты (slot). В слоты расширения могут вставляться платы адаптеров (контроллеров) отдельных устройств и, что особен­но важно, новых устройств. Таким образом, любой компонент, вставленный в слот, может взаимодействовать с каждым подклю­ченным к шине компонентом ПК.

Шина представляет собой набор проводников (линий), соединяющий различные компоненты компьютера для подвода к ним питания и обмена данными. В минимальной комплектации шина имеет три типа линий.

• управления: • адреса: • данных.

Обычно системы включают два типа шин:

системная шина, соединяющая процессор с ОЗУ и кэш-памя­тью 2-го уровня;

множество шин ввода-вывода, соединяющие процессор с раз­личными периферийными устройствами. Последние соединя­ет с системной шиной мост, который встроен в набор микросхем (chipset), обеспечивающий функционирование процессора (рис. 2.5).

Системная шина при архитектуре DIB (Dual independent bus) физически разделена на две:

первичную шину (FSB, Frontside bus), связывающую процессор с ОЗУ и ОЗУ с периферийными устройствами;

вторичную шину (BSB, Backside bus) для связи с кэш-памятью L2.

Использование двойной независимой шины повышает производительность за счет возможности для процессора параллельно обра­щаться к различным уровням памяти. Обычно термины «FSB» и «системная шина» используют как синонимы.

Следует отметить, что терминология, используемая в настоящее время для описания интерфейсов, не является вполне однозначной и ясной. Системная шина часто упоминается как «главная шина», «шина процессора» или «локальная шина». Для шин ввода-вывода используются термины «шина расширения», «внешняя шина», «хост-шина» и опять же  «локальная шина».

Устройства, подключенные к шине, делятся на две основные категории  bus masters и bus slaves. Bus masters  это активные устройства, способные управлять работой шины, т. е. инициировать запись/чтение и т. д. Bus slaves  соответственно устройства, которые могут только отвечать на запросы.

Внутренние интерфейсы

Интерфейсы, характеристики которых приводятся в табл. 2.2, относятся к внутренним.

Таблица 2.2. Основные характеристики внутренних интерфейсов

Пиковая пропускная способность

Звуковые карты, модемы

От 2 до 8,33 Мбайт/с

Практически не используется, начиная с 1999 г.

Сети, адаптеры SCSI

Практически не используется, замещается PCI, LPC

Последовательный и параллельный порты, клавиатура, мышь, контроллер НГМД

Предложена Intel в 1998 г. как замена для шины ISA

Графические карты, адаптеры SCSI, звуковые карты новых поколений

133 Мбайт/с (32-битовая шина с частотой 33 МГц)

Стандарт для периферийных устройств

1 Гбайт/с (64-битовая шина с частотой 133 МГц)

Расширение PCI, предложенное IBM, HP, Compaq. Увеличена ско­рость и количество устройств

Разработка «интерфейса 3-го поко­ления» (Third generation Input/Output — 3G10), может заме­нить AGP. Последовательная шина

528 Мбайт/с 2x-mode (2 графические карты)

Стандарт для Intel-PC, начиная с Pentium II сосуществует с PGI

800 Мбайт/с (4x-mode)

Поддерживает видеокарты, тре­бующие мощность до 100 Вт (AGP- до 25 Вт)

Разработка AMD для процессоров К7-К8

Шина ISA

ISA BUS (Industry Standard Architecture)  стандартные шины IBM PC XT (8 бит) и AT (16 бит). Шина XT имеет (рис. 2.6, а):

8-битовую шину данных;

20-битовую шину адреса, что позволяет адресоваться к 2 20 бит (1 Мбайт) памяти;

три канала прямого доступа к памяти (DMA);

тактовую частоту 8 МГц;

пропускную способность 4 Мбайт/с;

В настоящее время XT практически не применяется.

В компьютерах AT шину расширили до 16 бит данных и 24 бит адреса. В таком виде она существует и поныне как самая распро­страненная шина для периферийных адаптеров. Шина AT имеет:

6-битовую шину данных;

24-битовую шину адреса, что позволяет адресовать 16 Мбайт памяти;

8 каналов прямого доступа (DMA);

тактовую частоту 816 МГц.

Шина EISA (Extended Industry Standard Architecture)

Шина EISA (рис. 2.6, б) явилась «асимметричным ответом» производителей клонов PC на попытку IBM поставить рынок под свой контроль путем выпуска МСА. В сентябре 1988 г. производители компьютеров  Compaq, Wyse, AST Research, Tandy, Hewlett-Packard, Zenith, Olivetti, NEC и Epson  представили совместный проект: 32-разрядное расширение шины ISA с полной обратной совместимо­стью. Основные характеристики новой шины:

32-разрядная передача данных;

максимальная пропускная способность 33 Мбайт/с;

32-разрядная адресация памяти позволяла адресовать до 4 Гбайт;

поддержка многих активных устройств (bus master);

возможность задания уровня двухуровневого (edge-triggered) прерывания (что позволяло нескольким устройствам использовать одно прерывание, как и в случае многоуровневого (level-triggered) прерывания);

автонастройка плат расширения.

Шина MCA (MicroChannel Architecture)

MCA  микроканальная архитектура  была введена в пику конкурентам фирмой IBM для своих компьютеров PS/2 начиная с модели 50. Шина МСА несовместима с ISA/EISA и другими адапте­рами (рис. 2.6, в).

Эта шина не обладала обратной совместимостью с ISA, но содержала ряд передовых для своего времени решений:

8/16/32-разрядную передачу данных;

пропускную способность 20 Мбайт/с при частоте шины 10 МГц;

поддержку нескольких активных устройств. Работу координирует устройство, называемое арбитром шины (САСР  Central Arbitration Control Point). При распределении функций управ­ления шиной арбитр исходит из уровня приоритета, которым обладает то или иное устройство или операция. Всего таких уровней четыре (в порядке убывания):

регенерация системной памяти;

прямой доступ к памяти (DMA);

Сразу же после выхода шины EISA началась «шинная война», причем это была не столько война между архитектурами (они обе ушли в прошлое), сколько война за контроль IBM над рынком персональных компьютеров. Эту войну корпорация проиграла, хотя ар­хитектура МСА по заложенным техническим решениям и перспек­тивам развития выглядела предпочтительнее. Вот сравнительная ха­рактеристика двух шин:

Пропускная способность, Мбайт/с.

Способ передачи данных.

Размер карты (длина × ширина), мм.

Поскольку поверхности карты EISA в 1,65 раза больше, а адап­тер EISA мог потреблять в 2 раза больше мощности, чем адаптер МСА, выпускать периферию под EISA оказалось проще и дешевле.

Кроме того, в «шинной войне», как и везде, присутствует «рука Intel». В стремлении освободить рынок для новых процессоров 80386 и 80486 Intel выпускала EISA-чипсеты, не поддерживающие 286 процессор, в то время как шина МСА прекрасно работала и на компьютерах с 286. Таким образом, перспективная разработка IBM так и осталась перспективной, но и шина EISA не получила широ­кого распространения: к тому времени, когда потребности компью­теров среднего уровня переросли возможности шины ISA, разработ­чики перешли, минуя EISA, к локальным шинам.

Шина Low Pin Count («матоконтактный» интерфейс), или LPC, используется на IBM-совместимых персональных компьютерах для подсоединения низкоскоростных устройств, таких, как «преемственные» (legacy) устройства ввода-вывода (последовательный и па­раллельный порты, клавиатура, мышь, контроллер НГМД). Физически LPC обычно подсоединяется к чипу «Южного моста». Шина LPC была предложена Intel в 1998 г. как замена для шины ISA.

Спецификация LPC определяет 7 электросигналов для двунаправленной передачи данных, 4 из которых несут мультиплексированные адрес и данные, оставшиеся 3  управляющие сигналы (кадр, сброс, синхросигнал).

Шина LPC предусматривает только 4 линии вместо 8 или 16 для ISA, но она имеет полосу пропускания ISA (33 МГц). Дру­гим преимуществом LPC является то, что количество контактов для присоединяемых устройств равно 30 вместо 72 для эквива­лента ISA.

Локальные шины

Попытки улучшить системные шины за счет создания шин МСА и EISA имели ограниченный успех и кардинальным образом не решали проблемы. Все описанные ранее шины имеют общий не­достаток  сравнительно низкую пропускную способность, по­скольку они разрабатывались в расчете на медленные процессоры. В дальнейшем быстродействие процессора возрастало, а характери­стики шин улучшались в основном экстенсивно, за счет добавления новых линий. Препятствием для повышения частоты шины явля­лось огромное количество выпущенных плат, которые не могли ра­ботать на больших скоростях обмена (МСА это касается в меньшей степени, но в силу вышеизложенных причин эта архитектура не иг­рала заметной роли на рынке). В то же время в начале 90-х гг. в мире персональных компьютеров произошли изменения, потребо­вавшие резкого увеличения скорости обмена с устройствами:

создание процессоров Intel 80486, работающих на частотах до 66 МГц;

увеличение емкости жестких дисков и создание более быстрых контроллеров;

разработка и активное продвижение на рынок графических интерфейсов пользователя (типа Windows или OS/2) привели к созданию новых графических адаптеров, поддерживающих более высокое разрешение и большее количество цветов (VGA и SVGA).

Очевидным выходом из создавшегося положения является следующий: осуществлять часть операций обмена данными, требующих высоких скоростей, не через шину ввода-вывода, а через шину процессора, примерно так же, как подключается внешний кэш. При этом шина работает с частотой, соответствующей тактовой частоте процессора. Передачей данных управляет не центральный процес­сор, а плата расширения (мост), который высвобождает микропро­цессор для выполнения других работ. Локальная шина обслуживает наиболее быстрые устройства: память, дисплей, дисковые накопите­ли, при этом обслуживание сравнительно медленных устройств  мышь, модем, принтер и др.  производится системной шиной типа ISA (EISA).

Такая конструкция получила название локальной шины (Local Bus)  рис. 2.7.

Отсутствие стандарта сдерживало распространение локаль­ных шин, поэтому ассоциация VESA (Video Electronic Standard Association), представляющая более 100 компаний, предложила в ав­густе 1992 г. свою спецификацию локальной шины.

Локальная шина VESA (VL—bus)

Исторически появилась первой и была создана специально для лучшего микропроцессора того времени 480DX/2. В зависимости от используемого центрального процессора тактовая частота шины мо­жет составлять от 20 до 66 МГц.

Стандарт шины VL 1.0 поддерживает 32-разрядный тракт дан­ных, но его можно использовать и в 16-разрядных устройствах. Стандарт 2.0 рассчитан на 64-битовую шину в соответствии с новы­ми процессорами. Спецификация 1.0 ограничена частотой 40 МГц, а 2.0  50 МГц. В спецификации 2.0 шина поддерживает до 10 уст­ройств, 1.0  только три. Устойчивая скорость передачи составляет до 106 Мбайт/с (для 64-разрядной шины  до 260 Мбайт/с).

Шина VL-bus явилась шагом вперед по сравнению с ISA как по производительности, так и по дизайну. Однако и эта шина не была лишена недостатков, главными из которых являлись следующие:

ориентация на 486-й процессор. VL-bus жестко привязана к шине процессора 80486, которая отличается от шин Pentium и Pentium Pro/Pentium II;

ограниченное быстродействие. Как уже было сказано, реальная частота VL-bus не больше 50 МГц. Причем при использо­вании процессоров с множителем частоты шина использует основную частоту (так, для 486DX2-66 частота шины составит 33 МГц);

схемотехнические ограничения. К качеству сигналов, передаваемых по шине процессора, предъявляются очень жесткие требования, соблюсти которые можно только при определен­ных параметрах нагрузки каждой линии шины;

• ограничение количества плат, вытекающее из необходимости соблюдения ограничений на нагрузку каждой линии.

Шина PCI (Peripheral Component Interconnect bus)

Разработка шины PCI закончилась в июне 1992 г. как внутрен­ний проект корпорации Intel. Основные возможности шины сле­дующие (рис. 2.8, 2.9):

синхронный 32- или 64-разрядный обмен данными (64-разрядная шина в настоящее время используется только в Alpha-системах и серверах на базе процессоров Intel Xeon). При этом для уменьшения числа контактов (и стоимости) используется мультиплексирование, т. е. адрес и данные передаются по одним и тем же линиям;

частота работы шины 33 или 66 МГц (в версии 2.1) позволяет обеспечить широкий диапазон пропускных способностей (с использованием пакетного режима);

полная поддержка многих активных устройств (например, несколько контроллеров жестких дисков могут одновременно работать на шине);

• спецификация шины позволяет комбинировать до восьми функций на одной карте (например, видео, звук и т. д.).

Известны также более поздние разновидности  PCI-X и PCI-Express, кроме того, к данному типу относится и PCMCIA  стандарт на шину для ноутбуков. Она позволяет подключать расши­рители памяти, модемы, контроллеры дисков и стримеров, SCSI-адаптеры, сетевые адаптеры и др.

PCI—X. PCI-X не только увеличивает скорость PCI-шины, но также и число высокоскоростных слотов. В обычной шине РСI-слоты работают на 33 МГц, а один слот может работать при 66 МГц. PCI-X удваивает производительность стандарта PCI, поддерживая один 64-битовый слот на частоте 133 МГц, а общую производитель­ность увеличивает до 1 Гбайт/с. Новая спецификация также предла­гает расширенный протокол для увеличения эффективности переда­чи данных и снизить требования к электропитанию.

PCI Express (PCX). Стандарт PCX определяет гибкий, масштабируемый, высокоскоростной, последовательный, «горячего подклю­чения» интерфейс, программно-совместимый с PCI. В отличие от предшественника, PCX поддерживает систему связи «точкаточка», подобную ГиперТранспорту AMD, а не многоточечную схему, используемую в параллельной шинной архитектуре. Это устраняет потребность в шинном арбитраже, обеспечивает низкое время ожидания и упрощает «горячее» подключение-отключение системных уст­ройств.

Ожидается, что одним из последствий этого будет сокращение площади платы на 50%. Топология шины PCX содержит глав­ный мост (Host Bridge) и несколько оконечных пунктов (уст­ройств ввода-вывода). Многократные соединения «точкаточка» вводят новый элемент  переключатель (ключ, switch) в топологию системы ввода-вывода (см. рис. 2.8, 2).

Интерфейс PCX включает пары проводов  каналы (lane), и единственная пара (PCX-lane) представляет собой интерфейс PCX lx (800 Мбайт/с). Каналы могут быть соединены параллельно, и максимум (32 канала  PCX 32x) обеспечивает полную пропуск­ную способность 16 Гбайт/с, достаточную, чтобы поддерживать тре­бования систем связи в обозримом будущем.

Одним из направлений развития PCX является замена AGP (рис. 2.10). Действительно, 8 Гбайт/с двунаправленной пропускной способности достаточно для поддержки телевидения высокого раз­решения (HDT). При этом данные технологии характеризуются сле­дующими особенностями.

AGP  разделение полос пропускания для записи и чтения; общая полоса пропускания  2 Гбайт/с; оптимизировано для однозадачного режима.

PCI Express  выделенные полосы для ввода и вывода; общая полоса пропускания до 8 Гбайт/с; оптимизировано для много­ задачного режима.

Предполагается также, что PCI Express в дальнейшем сможет заменить в чипсетах контроллер внешних устройств «Southbridge», но это не повлияет на функции контроллера оперативной памяти «Northbridge».

Интерфейс PCMCIA. С появлением портативных компьютеров возникла проблема универсального и компактного интерфейса для подключения внешних устройств. В качестве такого интерфейса стандартом де-факто стал интерфейс PCMCIA, поддерживаемый Ассоциацией PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association), объединяющей компании, разрабатывающие перифе­рийные устройства для портативных компьютеров. Аббревиатура PCMCIA вызывала много нареканий своей труднопроизносимостью. Существует даже шутливая интерпретация PCMCIA как «People Can’t Memorize Computer Industry Acronyms», что переводит­ся как «Люди не в состоянии запомнить компьютерные аббревиату­ры». В результате для PCMCIA сегодня принято использовать более благозвучный термин PC Card.

Устройства PC Card размером с обычную кредитную карточку являются альтернативой обычным платам расширения, подключае­мым к шине ISA. В этом стандарте выпускаются (см. далее гл. 7, рис. 7.22, 7.23) модули памяти, модемы и факс-модемы, SCSI-адап­теры, сетевые карты, звуковые карты, винчестеры (IBM Microdrive), интерфейсы CD-ROM и т. д. (рис. 2.11).

Первая версия стандарта PC Card для связи между картой и соответствующим устройством (адаптером или портом) компьютера определяет 68-контактный механический соединитель. На нем выделены 16 разрядов под данные и 26 разрядов под адрес, что позво­ляет непосредственно адресовать 64 Мбайта памяти. На стороне мо­дуля PC Card расположен соединитель-розетка, а на стороне компь­ютера соединитель-вилка. Кроме того, стандарт определяет три различные длины контактов соединителя-вилки. Поскольку под­ключение и отключение PC Card может происходить при работаю­щем компьютере (так называемое «горячее»), то для того, чтобы на модуль сначала подавалось напряжение питания, а лишь затем на­пряжение сигнальных линий, соответствующие контакты выполне­ны более длинными.

Вторая версия спецификации PC Card предусматривает три разновидности (табл. 2.3).

Таблица 2.3. Размеры карт второй версии PC Card

Какие устройства обслуживает локальная шина

Редакция сайта iXBT.com обращается к вам с просьбой отключить блокировку рекламы на нашем сайте.

Дело в том, что деньги, которые мы получаем от показа рекламных баннеров, позволяют нам писать статьи и новости, проводить тестирования, разрабатывать методики, закупать специализированное оборудование и поддерживать в рабочем состоянии серверы, чтобы форум и другие проекты работали быстро и без сбоев.

Мы никогда не размещали навязчивую рекламу и не просили вас кликать по баннерам. Вашей посильной помощью сайту может быть отсутствие блокировки рекламы.