Оглавление
- Видеокарту с какой разрядностью шины памяти выбрать?
- Требования безопасности ПУЭ
- Таблица версий (поколения) интерфейса SCSI
- Шина данных это система передачи информации в ПК
- Hypertransport
- Спецификация Enhanced IDE
- Хост-адаптер
- Материнская плата
- Для чего надо рекомендуется выполнять сегментацию шин и почему без этого не обойтись?
- Что такое система шин и почему могут возникать путаницы при определении силового кабеля?
- 1 Устройства всоставе персонального компьютера IBM-PC
- Примеры внутренних компьютерных шин
- Таблица разъемов А-кабеля SCSI
- ISA Bus
- Функции Автобусов в Компьютерах
- Таблица разъемов параллельного интерфейса АТА
- Описание шин
- История
- Ссылки
- Что такое двойная система шин и как она формируется специалистами?
- Первостепенное деление системных шин
- Примеры внешних компьютерных шин
- Быстродействие компьютера
- Итоги
Видеокарту с какой разрядностью шины памяти выбрать?
Ширина шины памяти напрямую влияет на пропускную способность памяти. Большее значение ширины памяти позволяет передавать большее количество данных из памяти видеокарты для обработки в графический процессор (GPU). Если рассуждать логически, то через шину шириной 128 bit данных можно передать в 2 раза больше, чем через шину в 64 бит. Однако на практике это значение немного ниже, чем в два раза.
В продаже можно встреть видеокарты с различной шириной шины: от 64 до 512 бит, хотя есть монстры и по 4096 bit, но они для узкого круга энтузиастов. Самые дешевые модели low-end класса используют 64- или 128-бит, видеокарты среднего уровня используют шину в 128-бит или 256-бит, видеокарты high-end класса используют шины от 256 до 512 бит.
Компенсировать потери в пропускной способности памяти можно установкой более быстрых типов памяти. Впервые это доказала компания AMD/ATI представив семейство видеокарт Radeon HD 5xxx. В этой серии некоторые модели видеокарт имели шину всего в 128 бит, но с самым быстрым типом памяти GDDR5. Производительность таких видеокарт не уступает ускорителям с разрядностью шины памяти в 256 и с памятью GDDR3. За счет высокой скорости памяти GDDR5 компенсируется маленькая ширина шины памяти.
- для бюджетных видеокарт — 64 или 128 бит;
- для карт среднего уровня — 128 или 256 бит;
- для High-End видеокарт — от 256 до 512 бит.
Можно ли менять видеокарту с 64 на 512 бит?
Вопрос из комментариев.
— Да, можно (даже нужно). Единственное с чем у вас могут быть проблемы — это с повышением потребления и увлечения нагрузки на блок питания при установки более мощной видеокарты.
Если посмотрите на графике, то связующим звеном между видеокартой и вашим компьютером является шина PCI Express, то есть битность шины памяти видеокарты никаким образом не влияет на совместимость с той или иной материнской платой.
89 комментариев к “Разрядность шины памяти видеокарты. 64, 128, 256, 512 bit”
Производители лукавят с производительностью консолей. Железо всегда подбирается под разрешению вашего монитора/телевизора. Помните, что поток информации, а значит и частота кадров в играх никогда не будет больше пропускной способности вашего монитора!
Для комфортного просмотра фильмов выделили по вертикали 25 кадров, но для игр кроме вертикального сканирования необходимо ещё и панорамное сканирование (горизонтальное перемещение). А так как ширина экрана больше от вертикального размера на 1.8 для 16х9 и на 2.4 для 21х9, необходимо увеличивать частоту сканирования на это значение. 25х1.8=45, 25х2.4=60
В итоге для максимального перемещения по горизонтали необходимо сканирование с частотой не меньше 60 гц. Конечно, можно и больше делать частоту кадров для монитора или телевизора, но это дополнительные расходы и производители неохотно идут на такие расходы.
Делаем расчёт видеокарты и процессора для игр на ПК или для игровой приставки. Пример дан для стандартного монитора/телевизора, расчёты можно сделать и для другого формата монитора и с другой частотой кадров. 1920 х 1080 = получаем площадь 2.073600 бит, умножает на цвет 8 бит и на 60 кадров(60Гц) = получаем пропускной поток монитора 99.5328Гб/с (этот поток подходит для шины не ниже PSIe 3.0×16)
Подбираем видеокарту. Поток монитора 99.5328Гб/с : на разрядность шины 1024 бит = получаем поток с частотой видеокарты 0.972МГц (1 ГГц).
Теперь выбираем процессор для ПК под видеокарту. Поток монитора 99.5328Гб/с : на частоту процессора 64 бит, получаем поток с частотой 15.552ГГц, делим на 8 ядер и получаем частоту ядра 1.24416ГГц.
Итого: Для игр необходима одна видеокарта с частотой 1 ГГц и с разрядностью шины 1024бит.(PSIe 3.0×16) Процессора на материнке при 8 ядрах, достаточно 1.25 ГГц.
Объём памяти должен быть не меньше пропускного потока монитора.
Всё это будет работать при 100% загрузке железа с частотой 60 кадров. Для минимальной загрузки железа, или увеличения частоты кадров до 240Гц, показатель необходимо увеличить в несколько раз.
Источник hardwareguide.ru
Требования безопасности ПУЭ
Система электропитания в идеале составляется по схемам, которые рекомендованы правилами устройства электроустановок (ПУЭ). В жилое помещение или на отдельный объект подключается силовой кабель, а уже последующая его разводка внутри здания обеспечивается с помощью распределительного щитка. Для удобства такой разводки и применяется нулевая шина. Проще говоря, такое устройство представляет собой усиленный проводник в контактной зоне по открытому типу. К нему подключаются нулевые проводники при помощи винтовых соединителей.
Распространенная конструкция шины — брусок прямоугольной формы, произведенный из прочного металла с характерной проводимостью: латунь, сплавы с медью.
Использование общей нулевой шины для подключения нуля и заземления приведет к замыканию. Стоит понимать отличие между разделением и объединением по типу PE и N.
Таблица версий (поколения) интерфейса SCSI
Тип шины | Макс. скорость, Мбайт/с | Ширина шины (разрядность) | Максимальная длина связи (в зависимости от типа сигналов), в метрах | Максимальное количество подключений | ||
---|---|---|---|---|---|---|
SE | LVD | HVD | ||||
SCSI-1 | 5 | 8 (узкий) | 6 | — | 25 | 8 |
Fast SCSI | 10 | 8 | 3 | — | 25 | 8 |
Fast Wide SCSI | 20 | 16 (широкий) | 3 | — | 25 | 16 |
Ultra SCSI | 20 | 8 | 1.5 | — | 25 | 8 |
Ultra SCSI | 20 | 8 | 3 | — | — | 4 |
Wide Ultra SCSI | 40 | 16 | — | — | 25 | 16 |
wide Ultra SCSI | 40 | 16 | 1.5 | — | — | 8 |
Wide Ultra SCSI | 40 | 16 | 3 | — | — | 4 |
Ultra2 SCSI | 40 | 8 | Не определена для скорости выше Ultra | 12 | 25 | 8 |
Wide Uitra2 SCSI | 80 | 16 | — | 12 | 25 | 16 |
Ultra3 SCSI or Ultra 160 SCSI | 160 | 16 | 12 | Не определена для скорости выше Ultra2 | 16 | |
Ultra320 SCSI | 320 | 16 | — | 12 | — | 16 |
SSA | 40 | 1 | 25 | 96(192) | ||
SSA40 | 80 | 1 | 25 | 96(192) | ||
FC-AL 1Gb | 100 | 1 | 500-3000 | 127 | ||
FC-AL 2Gb | 200 | 1 | 500-3000 | 127 | ||
FC-AL4Gb | 400 | 1 | 500-3000 | 127 | ||
SAS 3 Gbit/s | 300 | 1 | 6 | 16 256 | ||
Fibre Channel | 2000 | Не определена | 10 000-100 000 | Не определено |
Шина данных это система передачи информации в ПК
Шина данных это одна из самых важных шин, из-за необходимости которой собственно и формируется вся остальная система. Численность имеющихся у нее разрядов указывает на скорость и производительность обмена данными, кроме этого определяет наибольшее число выполняемых команд. Шина данных это устройство, которое передает данные всегда в двух направлениях.
- Центральный процессор
- Графический адаптер
- Система оперативной памяти (ОЗУ)
Но все-таки эти модули, даже в комплексе не будут выполнять тех функций, которые от них требуются. Для того, чтобы все компоненты функционировали как положено, среди них создается взаимосвязь, с помощью которой будет выполняться необходимые вычислительные и другие операции. Средства связи такого рода создают именно компьютерные системные шины. Следовательно, можно утверждать, что данный компонент является крайне необходимым элементом в компьютерном блоке.
Компьютерная шина
Компьютерная шина – это электронная магистраль предназначенная для передачи информации между функциональными модулями компьютера. Такими как: центральный процессор, графический адаптер, винчестер, ОЗУ и остальными устройствами. Данная система включает в себя некоторое количество других шин, в частности: шины адреса, шина данных, кстати их может быть несколько, и шина управления.
Основное деление компьютерных шин
Отличие шин друг от друга базируется на нескольких моментах. Главным признаком считается Первенствующим показателем является место расположения. Исходя из этого шины бывают следующих типов:
- Шины для создания магистральной связи между компонентами установленными внутри компьютерного блока, а именно: центральный процессор, оперативное запоминающее устройство, системная плата. В современных компьютерах она обозначается как — локальная шина.
- Шины служащие для подсоединения к системной плате периферийных гаджетов, таких, как: адаптеры, карты памяти, называются — внешними шинами.
По-большому счету, компьютерной шиной можно охарактеризовать практически всякое устройство, служащее для создания связи между двумя и более компонентами. Даже оборудование для подключения компьютера к сети Интернет в определенной степени считается системной шиной.
Одна из самых значимых устройств связи
Все действия выполняемые нами с помощью компьютера, будь то работа с документами или прослушивание музыкальных треков, компьютерные игры — все это возможно только благодаря процессору. Равным образом и процессор не может выполнять свои функции, не имея при этом магистральной связи с остальными значимыми компонентами осуществляющими полноценную работу компьютера. То есть, именно с помощью системной шины процессора организуется в одно целое комплекс устройств.
Производительность компьютера
Все основные компьютерные шины в зависимости от предназначения, делятся на несколько категорий:
- Адресные шины
- Шины управления
- Шины данных
У процессора может быть задействовано несколько системных трактов связи, при этом, как показала практика, наличие определенного количества шин увеличивает эффективность работы компьютера. Пропускная способность компьютерной шины в большей части определяет производительность ПК. Принцип ее действия заключается в определение скорости трансляции данных, передающихся с локальных устройств на другие вычислительные модули и обратно.
Системные шины в современных компьютерах
Стандартная локальная шина, разработанная ассоциацией VESA, получила компетентное признание в мире компьютерных технологий. Официальное ее название VL-Bus и она же является одной из самых популярных шин локального назначения со дня ее представления. Используя шину VL-Bus можно осуществлять 32-разрядную передачу информации между графическим адаптером и процессором либо винчестером.
Однако, такая магистраль связи не способна поддерживать корректную работу микропроцессора. Вследствие этого она встраивается в систему вместе с 16-разрядной шиной ISA, и таким образом выполняет функции дополнительного расширения.
Компьютерная шина, оперативка, центральный процессор и мосты
Hypertransport
Шина Hypertransport является разработкой AMD. Hypertransport имеет рабочие характеристики, сближающие ее с шиной QuickPath, но при этом она была создана на несколько лет раньше последней. Шину отличают оригинальные архитектура и топология, совершенно непохожие на архитектуру и топологию FSB. В основе шины Hypertransport лежат такие составные элементы, как тоннели, мосты, линки и цепи. Архитектура шины призвана исключить узкие места в схеме соединений между отдельными устройствами материнской платы и передавать информацию с высокой скоростью и небольшим количеством задержек.
Существует несколько версий Hypertransport, работающих на разной тактовой частоте – от 200 МГц до 3,2 ГГц. Максимальная пропускная способность шины для версии 3.1 составляет более 51 ГБ/с (в обоих направлениях). Шина используется как для замены шины FSB в однопроцессорных системах, так и в качестве основной шины в многопроцессорных компьютерах.
Схема расположения шины Hypertransport
Спецификация Enhanced IDE
В целях развития возможностей интерфейса IDE компанией Western Digital была предложена его расширенная спецификация Enhanced IDE (синонимы: E-IDE, Fast AТА, АТА-2 и Fast АТА-2), которая обрела затем статус американского стандарта ANSI под названием АТА-2. Она содержит ряд нововведений: поддержку IDE-накопителей емкостью свыше 504 Мбайт, поддержку в системе нескольких контроллеров IDE и подключение к одному контроллеру до четырех устройств, а также поддержку периферийных устройств, отличных от жестких дисков (приводов CD-ROM, CD-R и DVD-ROM, накопителей LS-120 и ZIP, магнитооптики, стримеров и тому подобное). Расширение спецификации IDE для поддержки иных типов накопителей с интерфейсом IDE называют также ATAPI (АТА Packed Interface). В Enhanced IDE также введены элементы распараллеливания операций обмена и контроля за целостностью данных при передаче.
Хост-адаптер
Хост-адаптер SCSI является важнейшим узлом интерфейса, определяющим производительность подсистемы SCSI-устройств. Существует широкий спектр адаптеров, начиная от простейших, к которым можно подключать только устройства, не критичные к производительности.
Конфигурирование SCSI хост-адаптеров с точки зрения шины SCSI не отличается от конфигурирования других устройств (смотри ранее). Для современных адаптеров вместо джамперов используется программное конфигурирование. Утилита конфигурирования обычно входит в расширение BIOS (на плате адаптера), и приглашение к ее исполнению выводится на экран при инициализации во время POST.
Материнская плата
Материнская плата – основная плата компьютера, на
которой располагаются все остальные элементы ПК. Также на ней располагаются все
внешние разъемы (USB, VGA, HDMI, DP и т.д.)
При
проектировании будущего компьютера материнской плате уделяют особое внимание,
ведь именно она будет определять основную конфигурацию будущего ПК
Тип и количество слотов памяти, частоты
Тип слота памяти – DDR3, DDR4 (Double Data Rate), — определяет тип
совместимой оперативной памяти. Существует также ограничение по частотам
(нижние и верхние границы).
Чипсет
Чипсет материнской платы — это блоки микросхем (chip set — набор
чипов), отвечающих за работу всех остальных комплектующих. От него зависит
производительность и скорость работы ПК в целом.
Дополнительные разъемы
Обязательно нужно обратить внимание на наличие
дополнительных разъемов. Их отсутствие в случае необходимости может сыграть
злую шутку
Форм-фактор
Форм-факторов существует много, но самые основные из них – ATX (Advanced Technology Extended) и mATX (micro ATX). ATX – стандартная плата большого размера. mATX – плата уменьшенного размера.
Для чего надо рекомендуется выполнять сегментацию шин и почему без этого не обойтись?
Для разделения основных элементов системы шин используют перегородки или металлические барьеры. Они необходимы, чтобы повысить безопасность персонала, который обслуживает энергосистему и локализировать нежелательные процессы.
При правильной сегментации ремонтные работы не будут останавливать процесс, все формы секционирования НКУ позволяют все восстановить быстро, без остановки системы.
Таким образом, обходная секция шин позволяет создать достойную функционирующую систему шинопроводов, которые и легко монтировать, и обслуживать, то есть вовремя выполнять технические осмотры, тестирование, ремонтные работы. В итоге становится понятно, что система шин – это комплект шинопроводов, которые для оптимизации лучше поддавать сегментированию, чтобы улучшить процесс подачи энергоимпульса при обслуживании нескольких силовых линий или объектов.
Что такое система шин и почему могут возникать путаницы при определении силового кабеля?
Первоначально воспользуемся определением «система шин» из технической литературы, и поймем, что под данным понятием подразумевается специальный комплект элементов. Эти элементы могут быть связаны между собой, формируя работоспособную энергосистему. Абсолютно все элементы присоединены к электрическим распределительным устройствам, поэтому и способны бесперебойно и по назначению функционировать.
Важно помнить! Все существующие распределительные устройства на подстанциях отличаются номинальным, то есть прописанным в технических документах, уровнем напряжения, а также определенной мощностью генераторов, трансформаторов. Каждая созданная сеть рассчитана на определенную мощность, режим работы и на количество обслуживаемых объектов
И если, например, потенциальному заказчику для реализации проекта будет необходимо использовать распределительные устройства с одной системой шин, то само энергооборудование будет содержать выключатель и два разъединителя. Один – шинный, а второй – линейный.
В кругу специалистов для понятия «система шин» ввели синоним – «сборные шины». И если о них заходит разговор, то каждый понимает, что речь идет о стандартном устройстве, которое представляет собой продуманную систему шинопроводов. И все элементы системы фиксируются на специальных опорах, при этом защищены изоляционным материалом или специальными внешними коробами. Их монтаж проходит в специально отведенных для этого помещениях, технических коридорах. Первостепенная задача системы шин или сборных шин – сформировать энергетический канал с бесперебойной подачей необходимых силовых импульсов к имеющимся объектам и ответвленным магистралям.
Системы шин перед эксплуатацией обязательно тестируются, то есть разработчики и производителя всегда планово проводят типовые испытания систем шин и секций шин, и в этом отличий нет.
Если к системе шин планируют создать отходящие присоединения, то применяют отпайки, через которые и запитывают новые элементы.
1 Устройства всоставе персонального компьютера IBM-PC
Системный
блок, монитор, клавиатура и периферийные
устройства
Внешний
вид персонального компьютера может иметь
самые разнообразные формы. Как правило, мы
можем выделить несколько крупных объектов,
оформленных в виде отдельных компонент
соединенных кабелями или шлейфами,
представляющих персональный компьютер
непосредственно и периферийные
компоненты. В зависимости от
реализации исполнения и дизайна корпуса
системного блока, монитора
и клавиатуры они могут быть
объединены в один или более общих корпусов
и выполняться как совершенно
самостоятельные отдельные элементы.
Примеры внутренних компьютерных шин
Параллельные
- Проприетарная Asus Media Bus, использовалась на некоторых материнских платах ASUS с Socket 7 и представляла собой шину ISA в специфическом разъеме, размещенном в одну линию с разъемом шины PCI.
- CAMAC для измерительных систем (instrumentation systems)
- Extended ISA или EISA
- Industry Standard Architecture или ISA
- Low Pin Count или LPC
- MicroChannel или MCA
- MBus
- Multibus для промышленных систем
- NuBus или IEEE 1196
- OPTi local bus, использовалась для ранних материнских плат для Intel 80486
- Peripheral Component Interconnect или PCI, также PCI-X
- S-100 bus или IEEE 696, использовалась в Altair и похожих микрокомпьютерах
- SBus или IEEE 1496
- VESA Local Bus или VLB или VL-bus, использовалась в основном на материнских платах для процессоров и была подключена непосредственно к выводам микропроцессора. Однако встречалась и реализация этой шины в сочетании с ЦПУ IBM BL3 (аналог i386SX) и ранними Pentium
- VMEbus, VERSAmodule Eurocard bus
- STD Bus для 8- и 16-битных микропроцессорных систем
- Unibus
- Q-Bus
Последовательные
- 1-Wire
- HyperTransport
- I²C
- PCI Express или PCIe
- Serial Peripheral Interface Bus или шина SPI
- USB, Universal Serial Bus, чаще используется как внешняя
- FireWire, i.Link, IEEE 1394, чаще используется как внешняя
- Direct Media Interface (DMI)
- Intel QuickPath Interconnect или просто QuickPath (QPI)
- SATA/SAS
Таблица разъемов А-кабеля SCSI
Контакт разъема | Сигнал | Контакт разъема | Сигнал |
1 | GND | 26 | DB0# |
2 | GND | 27 | DB1# |
3 | GND | 28 | DB2# |
4 | GND | 29 | DB3# |
5 | GND | 30 | DB4# |
6 | GND | 31 | DB5# |
7 | GND | 32 | DB6# |
8 | GND | 33 | DB7# |
9 | GND | 34 | DBParity# |
10 | GND | 35 | |
11 | GND | 36 | |
12 | GND/Reserved | 37 | Reserved |
13 | Open | 38 | TERMPWR |
14 | Reserved | 39 | Reserved |
15 | GND | 40 | |
16 | GND | 41 | ATN# |
17 | GND | 42 | GND |
18 | GND | 43 | BSY# |
19 | GND | 44 | ACK# |
20 | GND | 45 | RST# |
21 | GND | 46 | MSG# |
22 | GND | 47 | SEL# |
23 | GND | 48 | C/D# |
24 | GND | 49 | REQ# |
25 | GND | 50 | I/O |
Шина. Как и в шине PCI, в шине SCSI предполагается возможность обмена информацией между любой парой устройств. Конечно чаще всего обмен производится между хост-адаптером и периферийными устройствами. Копирование данных между устройствами может производиться без выхода на системную шину компьютера. Здесь большие возможности имеют интеллектуальные хост-адаптеры со встроенной кэш-памятью. В каждом обмене по шине принимает участие его инициатор (Initiator) и целевое устройство (Target). В таблице приводится назначение сигналов шины.
ISA Bus
Это наиболее распространенный тип шины раннего расширения, который был разработан для использования в оригинальном IBM PC. В IBM PC-XT использовалась 8-битная конструкция шины. Это означает, что передача данных происходит по 8-битным блокам (то есть по одному байту за раз) по шине. Шина ISA работала с тактовой частотой 4,77 МГц.
Для IBM PC-AT на базе 80286 была анонсирована улучшенная конструкция шины, которая могла бы одновременно передавать 16-битные данные. 16-битная версия шины ISA иногда называется шиной AT. (AT-Advanced Technology)
Усовершенствованная шина AT также предоставила в общей сложности 24 адресных строки, что позволило адресовать 16 МБ памяти. Шина AT была обратно совместима со своим 8-битным предшественником и позволяла использовать 8-битные карты в 16-битных слотах расширения.
Когда он впервые появился, 8-битная шина ISA работала на скорости 4,77 МГц — столько же, сколько процессор. Улучшения, сделанные за эти годы, в конечном итоге позволили шине AT работать на тактовой частоте 8 МГц.
Функции Автобусов в Компьютерах
Краткое описание функций шин в компьютерах 1. Совместное использование данных. Все типы шин, обнаруженные в компьютере, передают данные между подключенными к нему периферийными устройствами компьютера.
Шины передают или отправляют данные либо последовательным, либо параллельным способом передачи данных. Это позволяет одновременно обмениваться 1, 2, 4 или даже 8 байтами данных. (Байт — это группа из 8 битов). Автобусы классифицируются в зависимости от того, сколько бит они могут перемещать одновременно, что означает, что у нас есть 8-битные, 16-битные, 32-битные или даже 64-битные шины.
2. Адресация — шина имеет адресные строки, которые совпадают с адресами процессора. Это позволяет отправлять данные в определенные места памяти или из них.
3. Питание — шина обеспечивает питание различных периферийных устройств, подключенных к ней.
4. Синхронизация — шина обеспечивает системный тактовый сигнал для синхронизации подключенных к нему периферийных устройств с остальной частью системы.
Шина расширения обеспечивает простое подключение дополнительных или дополнительных компонентов и устройств на компьютере, таких как ТВ-карта или звуковая карта.
Таблица разъемов параллельного интерфейса АТА
Контакт | Назначение | Контакт | Назначение | Контакт | Назначение | Контакт | Назначение |
---|---|---|---|---|---|---|---|
1 | Сброс | 2 | Земля | 3 | Данные 7 | 4 | Данные 8 |
5 | Данные 6 | 6 | Данные 9 | 7 | Данные 5 | 8 | Данные 10 |
9 | Данные 4 | 10 | Данные 11 | 11 | Данные 3 | 12 | Данные 12 |
13 | Данные 2 | 14 | Данные 13 | 15 | Данные 1 | 16 | Данные 14 |
17 | Данные 0 | 18 | Данные 15 | 19 | Земля | 20 | Key |
21 | DDRQ | 22 | Земля | 23 | I/O запись | 24 | Земля |
25 | I/O чтение | 26 | Земля | 27 | 10C HRDY | 28 | Cable Select |
29 | DDACK | 30 | Земля | 31 | IRQ | 32 | Не используется |
33 | Адрес 1 | 34 | GPIO DMA66 Detect | 35 | Адрес 0 | 36 | Адрес 2 |
37 | Chip Select 1Р | 38 | Chip Select ЗР | 39 | Активен | 40 | Земля |
Существует несколько разновидностей интерфейса IDE, совместимых снизу вверх друг с другом.
Описание шин
Шины бывают параллельными (данные переносятся потактово словами: каждый бит — отдельным проводником) и последовательными (биты данных переносятся поочерёдно по каналу, например, паре проводников).
Большинство компьютеров имеет как внутренние, так и внешние шины. Внутренняя шина подключает все внутренние компоненты компьютера к материнской плате (и, следовательно, к процессору и памяти). Такой тип шин также называют локальной шиной, поскольку она служит для подключения локальных устройств. Внешняя шина подключает внешнюю периферию к материнской плате.
Сетевые соединения, такие, как Ethernet, обычно не рассматриваются как шины, хотя разница больше концептуальная, чем практическая. Появление технологий InfiniBand и HyperTransport ещё больше размыло границу между сетями и шинами.
История
Первое поколение
Такие простые шины имели серьёзный недостаток для универсальных компьютеров. Всё оборудование на шине должно было передавать информацию на одной скорости и использовать один источник синхросигнала. Увеличение скорости процессора было не простым, так как требовало такого же ускорения всех устройств. Это часто приводило к ситуации, когда очень быстрым процессорам приходилось замедляться для возможности передачи информации некоторым устройствам. Хотя это допустимо для встраиваемых систем, данная проблема непозволительна для коммерческих компьютеров. Другая проблема состоит в том, что процессор требуется для любых операций, и когда он занят другими операциями, реальная пропускная способность шины может значительно страдать.
Такие компьютерные шины были сложны в настройке, при наличии широкого спектра оборудования. Например, каждая добавляемая карта расширения могла требовать установки множества переключателей для задания адреса памяти, адреса ввода-вывода, приоритетов и номеров прерываний.
Второе поколение
Компьютерные шины «второго поколения», например NuBus
решали некоторые из вышеперечисленных проблем. Они обычно разделяли компьютер на две «части», процессор и память в одной и различные устройства в другой. Между частями устанавливался специальный контроллер шин (bus controller
). Такая архитектура позволила ускорять скорость процессора без влияния на шину, разгрузить процессор от задач управления шиной. При помощи контроллера устройства на шине могли взаимодействовать друг с другом без вмешательства центрального процессора. Новые шины имели лучшую производительность, но также требовали более сложных карт расширения. Проблемы скорости часто решались увеличением разрядности шины данных , с 8-ми битных шин первого поколения до 16 или 32-х битных шин во втором поколении. Также появилась программная настройка устройств для упрощения подключения новых устройств, ныне стандартизованная как Plug-n-play .
Однако новые шины, так же как и предыдущее поколение, требовали одинаковых скоростей от устройств на одной шине. Процессор и память теперь были изолированы на собственной шине и их скорость росла быстрее, чем скорость переферийной шины. В результате, шины были слишком медленны для новых систем и машины страдали от нехватки данных. Один из примеров данной проблемы: видеокарты быстро совершенствовались, и им не хватало пропускной способности даже новых шин (PCI). Компьютеры стали включать в себя (AGP) только для работы с видеоадаптерами. В году AGP снова стало недостаточно быстрым для мощных видеокарт и AGP стал замещаться новой шиной PCI Express
Увеличивающееся число внешних устройств стало применять собственные шины. Когда были изобретены приводы дисков, они присоединялись к машине при помощи карты, подключаемой к шине. Из-за этого компьютеры имели много слотов расширения. Но в 1980‑х и 1990‑х были изобретены новые шины IDE
решившие эту проблему и оставив большую часть разъёмов расширения в новых системах пустыми. В наше время типичная машина поддерживает около пяти различных шин.
Шины стали разделять на внутренние (local bus
) и внешние (external bus
). Первые разработаны для подключения внутренних устройств, таких как видеоадаптеры и звуковые платы, а вторые предназначались для подключения внешних устройств, например, сканеров . IDE является внешней шиной по своему предназначению, но почти всегда используется внутри компьютера.
Третье поколение
Шины «третьего поколения» в настоящее время [когда?
]
находятся в процессе выхода на рынок, включая
Современные интегральные схемы часто разрабатываются из заранее созданных частей, так называемых «intellectual property» или IP. Разработаны шины (например Wishbone) для более простой интеграции различных частей интегральных схем.
Ссылки
- Chip Weems’ Lecture 12: Buses
- Computer hardware buses в каталоге ссылок Open Directory Project (dmoz)
- Computer hardware buses and slots pinouts with brief descriptions
Анаграммы
Для улучшения этой статьи желательно:
|
- рельс ◆ Отсутствует пример употребления (см. рекомендации).
- мед. шина (аналог. русск. шина ◆ Отсутствует пример употребления (см. рекомендации).
Гипонимы
Гипонимы
Морфологические и синтаксические свойства
падеж | ед. ч. | мн. ч. |
---|---|---|
Им. | ши́на | ши́ни |
Р. | ши́ни | ши́н |
Д. | ши́ні | ши́нам |
В. | ши́ну | ши́ни |
Тв. | ши́ною | ши́нами |
М. | ши́ні | ши́нах |
Зв. | ши́но* | ши́ни* |
ши́-на
Существительное, неодушевлённое, женский род, тип склонения 1a.
Корень: —.
Что такое двойная система шин и как она формируется специалистами?
Первоначально представьте, что специалистами создана система шин, она успешно функционирует. Потом возникает необходимость расширять проект, увеличивать подачу мощности. Тогда специалисты могут посоветовать заказчику создать двойную систему шин. Она обычно создается для обеспечения резервирования одной системы шин.
Для монтажа и комплектации слаженной системы используются разъединители, рубильники, дополнительные выключатели органично дополняют уже имеющиеся присоединения с первой системы.
Иногда бывает так, что в двойной системе одна из шинных систем делается рабочей, а вторая – резервной, то есть вспомогательной, аварийной, запасной, на случай, если будет необходимо увеличить подачу напряжения, возобновить подачу импульса. Но чаще всего на силовых подстанциях коммутация или соединение электрических цепей происходит параллельно, то есть для одних присоединений формируется одна система шин, а вторая обслуживает другие участки.
Первостепенное деление системных шин
Деление шин основывается на нескольких факторах. Первенствующим показателем является месторасположение. Согласно этому показателю шины бывают:
- Внутренними, которые обеспечивают взаимосвязь внутренних компонентов системного блока, таких как процессор, ОЗУ, материнская плата. Такая системная шина называется еще локальной, так как служит для связи местных устройств.
- Внешними, которые служат для подключения наружных устройств (адаптеров, флеш-накопителей) к материнской плате.
В самом общем случае системной шиной можно назвать любое устройство, которое служит для объединения в одну систему нескольких устройств. Даже сетевые подключения, например, сеть Интернет, в некотором роде является системной шиной.
Примеры внешних компьютерных шин
- Advanced Technology Attachment или ATA (также известна как PATA, IDE, EIDE, ATAPI) — шина для подключения дисковой и ленточной периферии.
- SATA, Serial ATA — современный вариант ATA
- USB, Universal Serial Bus, используется для множества внешних устройств
- HIPPI, HIgh Performance Parallel Interface
- IEEE-488, GPIB (General-Purpose Instrumentation Bus), HPIB, (Hewlett-Packard Instrumentation Bus)
- PC card, ранее известная как PCMCIA, часто используется в ноутбуках и других портативных компьютерах, но теряет своё значение с появлением USB и встраиванием сетевых карт и модемов
- SCSI, Small Computer System Interface, шина для подключения дисковых и ленточных накопителей
- Serial Attached SCSI, SAS — современный вариант SCSI
Быстродействие компьютера
Для функционирования микропроцессора в состав системы каналов связи входит сразу несколько шин. Это шины:
Количество представленных типов системных каналов связи процессора может быть от одного и более. Причем считается, что чем больше шин установлено, тем больше общая производительность компьютера.
Важным показателем, который также затрагивает производительность ПК, является пропускная способность системной шины. Она определяет скорость передачи информации между локальными системами электронно-вычислительной машины. Рассчитать ее довольно просто. Необходимо лишь найти произведение между тактовой частотой и количеством информации, то есть байт, которая передается за один такт. Так, для давно устаревшей шины ISA пропускная способность составит 16 Мбайт/с, для современной шины PCI Express это значение будет находиться на отметке в 533 Мбайт/с.
Итоги
Как мы видим, последовательные интерфейсы пришли в компьютерную индустрию всерьёз и надолго. Не за горами времена, когда такие почётные долгожители, как PCI, IDE(PATA), SCSI, совсем уйдут со сцены, ибо преемники – PCI Express, Serial ATA, Serial Attached SCSI – уже агрессивно отвоёвывают позиции у «старичков». В стане процессорных шин пока паритет – архитектура K8 компании AMD c организацией процессорной шины на основе HyperTransport уже зарекомендовала себя как удачное решение, но и компания Intel с «последней редакцией» параллельной шины FSB (QPB) чувствует себя довольно уверенно и не собирается от неё отказываться.
Что касается возможной войны технологий PCI Express и HyperTransport, то здесь не тот случай – уж слишком разные сферы применения уготованы разработчиками этим решениям. Для вторжения в сферу сверхбыстрых передач у PCI Express недостаточно пропускной способности (максимум 8 ГБ/с для х16 против 41 ГБ/с у HyperTransport). Что касается работы HyperTransport с периферийными контроллерами, то данная шина не обладает для этого достаточными возможностями протоколов в силу своего изначального предназначения – замены процессорной шины, первое упоминание о «горячем» подключении появилось лишь в спецификации HyperTransport 3.0, да и стандартом пока что не предусмотрено внешних разъёмов.