Sistem Bus motherboard telah dibandingkan dengan sistem angkutan massal yang membawa data melalui banyak jalur melalui kota (motherboard Anda) dan menggunakan berbagai jenis kendaraan (cepat dan lambat, dan kecil dan besar) untuk melakukan itu.
Perbedaan antara bus komputer terurai menjadi kategori-kategori:
* Data lebar
* Siklus tingkat
* Manajemen perangkat
* Jenis
Lebar data dan tingkat siklus digunakan untuk menentukan bandwidth, atau jumlah data yang dapat menularkan bus. Sebuah bus 8-bit (lebar data 1-byte) yang beroperasi pada tingkat siklus 1.000 MHz (1.000.000 kali per detik) dapat mentransfer 8 Mbps (1 MBps).
Spesifikasi perangkat manajemen menunjukkan jumlah maksimum perangkat yang didukung dan sulitnya mengkonfigurasi mereka. Ada dua jenis komunikasi bus, serial dan paralel. Pada bus paralel, semua perangkat memiliki antarmuka sendiri untuk bus, yang merupakan norma. perangkat serial diikat bersama dalam, well, seri, yang terakhir harus berbicara "melalui" yang pertama. Hal ini dapat menyebabkan masalah kinerja yang jelas. Bus ini biasanya digunakan dalam kondisi dimana data throughput yang tidak kritis.
Front Side Bus (FSB)Front Side Bus adalah antarmuka antara CPU dan motherboard, khususnya Jembatan Utara / Memory Controller Hub. Lihat di bawah untuk rincian tentang FSBs yang digunakan oleh Intel dan AMD. Untuk informasi lebih lanjut mengenai hal ini, lihat saya harian Drill Down, "Motherboard chipset-yang baik, yang buruk, dan jelek."
Intel GTL Front Side BusPada tingkat yang paling sederhana, Intel GTL FSB menyediakan koneksi tunggal ke Jembatan Utara bersama antara semua CPU. Dalam sistem dual-CPU, ini bagian bandwidth yang tersedia dan tempat untuk papan CPU quad. Seseorang pasti akan menunjukkan fakta bahwa CPU hampir tidak pernah membutuhkan bandwidth penuh dari bus. Cukup benar. Sayangnya, karena bus ini dalam situasi semua-atau-tidak ada, CPU harus bergiliran. (Halo Mr Latency, perawatan untuk memiliki tempat duduk dan ngobrol sambil kita menunggu bus untuk tiba?) Masalahnya lebih buruk lagi di dunia sekarang ini-CPU 800 MHz berjalan pada memori 133-MHz mana bahkan sebuah CPU tunggal memiliki menunggu hingga enam siklus prosesor untuk meminta data. Bayangkan sebuah server quad CPU yang digunakan untuk sesuatu selain menunjukkan, jika aplikasi tersebut belum cukup cerdas untuk mengisi cache L1, atau-surga melarang-cache L1 Anda terlalu kecil untuk terakhir durasi, Anda akan memiliki prosesor duduk menganggur . Jadi Anda bisa juga menggunakan CPU yang lebih sedikit atau lebih lambat dan menyimpan uang tunai. Inilah sebabnya mengapa hanya prosesor Intel Xeon, datang dengan delapan kali lebih banyak L1 cache sebagai Pentium III, yaitu dapat digunakan dalam sistem dengan lebih dari dua prosesor.
AMD EV-6 Front Side BusEV-6 FSB lebih seperti switch jaringan dari bis, karena masing-masing prosesor memiliki koneksi penuh ke Jembatan Utara berjalan pada 200 MHz efektif; 50 persen lebih cepat daripada Intel 133-MHz FSB. Antara link per-prosesor ke Jembatan Utara dan bahwa bus berkecepatan tinggi, yang-EV 6 adalah bus multiprosesor yang sangat baik. Tentu, bandwidth total CPU yang efektif tidak dapat melebihi bandwidth yang tersedia dari antarmuka lainnya digabungkan, tetapi tidak seperti bus GTL, satu CPU bisa mengakses peripheral pada bus PCI sementara yang lain akses memori.
Tentu saja, EV-6 bus bukanlah hal baru ke dunia komputasi karena itu adalah salah satu senjata Alpha dalam perang server. Ini juga akademis sampai AMD merilis versi multiprosesor dari chipset 760 pada akhir Desember 2000.
Memory busMemory bus adalah antarmuka antara RAM dan motherboard. Karena varian masing-masing membutuhkan berbagai jenis controller, beberapa motherboard mendukung lebih dari satu jenis memori. Ada banyak bentuk memori yang kini dianggap usang. Jenis saat ini dibahas di bawah ini.
DDR-SDRAM (Double Data Rate Access Memory Synchronous Dynamic Random)Ini pengganti yang akan datang untuk SDRAM pada dasarnya produk yang sama, tetapi beroperasi dua kali per siklus clock. Dua nilai tersebut diharapkan akan diperkenalkan pada awalnya: dengan PC1600 2x 100-MHz (1,6 Gbps) dan 133-MHz PC2100 2x (2,1 Gbps). DDR-SDRAM hanya sekitar 10 hingga 20 persen lebih mahal daripada SDRAM tradisional dan memberikan performa yang lebih baik dibandingkan dengan RDRAM single-channel. A 200-MHz 2x PC3200 (3,2 Gbps) saat ini sedang dalam pembangunan yang akan memberikan tingkat kinerja yang sama dual-channel RDRAM sementara hanya menggunakan modul memori tunggal.
RDRAM (Rambus Dynamic Access Memory Acak)Rambus adalah arsitektur memori eksklusif dipuji-puji oleh Intel. Ini memiliki format memori serial dengan antarmuka 16-bit sangat sempit tapi beroperasi sangat cepat pada 800 MHz pada bus 400-MHz DDR-jenis, menghasilkan 1,6 Gbps bandwidth. Sebuah sistem RDRAM dual-channel yang digunakan pada sistem workstation beberapa langka: Memiliki pengontrol RDRAM dua untuk 3,2 Gbps bandwidth tetapi membutuhkan RDRAM akan dipasang di pasang.
RDRAM adalah beberapa kali lebih mahal daripada SDRAM dan menyediakan meningkatkan latency. Ini segera akan ditantang oleh DDR-SDRAM di pasar pada kedua harga dan kinerja.
SDRAM (Access Memory Synchronous Dynamic Random)SDRAM adalah format memori standar untuk sebagian besar komputer di pasar. Ini memori 64-bit datang dalam tiga kelas: PC66 (66 MHz atau 528 MBps), PC100 (100 MHz atau 800 MBps), dan PC133 (133 MHz atau 1,06 Gbps). PC66 digunakan pada awal Intel Pentium IIs dan Intel Celeron PC. PC100 sedang digunakan pada sebagian besar dari Intel Pentium II dan Pentium III processor. PC133 adalah memori disukai dari semua Athlon dan prosesor AMD Duron dan Pentium III terbaru sistem.
VCM (Channel Memory Virtual)Ini subset dari SDRAM merupakan varian low-latency yang menyediakan peningkatan kinerja. Ini berjalan pada 133 MHz dan memiliki 1 GB sama bandwidth karena SDRAM PC133 tetapi mencukur off sekitar 10 nanodetik latency dari latency normal SDRAM's 40-nanodetik. Hal ini dilakukan dengan menggunakan khusus "cepat" register yang melacak halaman memori. Register ini menyediakan link cepat, atau saluran, ke memori yang digunakan oleh aplikasi. VCM sebenarnya bekerja lebih baik untuk aplikasi kompleks seperti permainan dan database yang memiliki memori yang mencakup beberapa bank memori.
VCM didukung pada sejumlah Pentium II, Pentium III, dan motherboard Athlon tapi sangat sulit untuk mendapatkan. Volume produksi rendah telah menyimpan harga keluar dari proporsi terhadap kinerja dibandingkan dengan PC133 standar. Motherboard yang mendukung VCM dapat menggunakannya atau SDRAM standar.
Kecepatan tinggi I / O busSekarang mari kita lihat di-high speed I / O bus.
AGP / Pro (Advanced Graphics Port)Interface ini adalah sistem 32-bit berdasarkan standar PCI, revisi 2.1. Versi awal, 1x, beroperasi di 66 MHz untuk 266 MBps dengan kemampuan memori akses langsung yang PCI tidak memiliki. Varian 2x adalah sistem double-data-rate yang mentransmisikan data dua kali per siklus clock, untuk frekuensi 133 MHz fungsional (532 MBps).
Para 4x lagi menggandakan bandwidth sampai 1.066 MBps dan memiliki fitur tambahan memori-akses. Bandwidth AGP 4x lebih besar dari kemampuan SDRAM, membuat sebagian besar perbaikan hanya menggunakan terbatas pada sistem tidak menggunakan Rambus RDRAM (1,6 Gbps) atau memori double-data-rate yang akan datang DDR (2,1 Gbps).
The Pro merupakan varian 4x yang mencakup tambahan daya mengarah untuk menjalankan kartu tinggi transistor-hitungan hari ini video. Standar AGP slot menyediakan hingga 25 watt daya, jauh lebih sedikit daripada AGP maksimum yang tersedia Pro 110 watt.
Port AGP port biasanya berwarna gelap yang menyerupai slot PCI. Ini membuat jauh di belakang dari tepi motherboard daripada slot PCI dan terletak di dekat power supply dan prosesor pada papan yang paling.
EIDE (Enhanced Integrated Drive Electronics)IDE hard drive termasuk perangkat kontroler terpasang pada drive, hasil kolaborasi 1986 antara Compaq dan Western Digital untuk mengembangkan drive murah dengan kinerja yang baik. Mereka memutuskan untuk membatasi jumlah pin dan panjang kabel seperti yang dimaksudkan untuk sistem rendah-end yang tidak akan membutuhkan sejumlah besar perangkat internal.
Karena masing-masing perangkat memiliki controller sendiri, hanya dua perangkat dapat pada setiap rantai untuk mencegah gangguan kelebihan. Modern IDE adapter host dapat beroperasi dua rantai, masing-masing dengan master dan budak. master bisa mengganggu perangkat budak setiap saat, sehingga tidak pantas untuk drive sistem utama atau perangkat sensitif seperti CD-R, CD-RW, dan tape drive menjadi budak. Maksimum empat perangkat per controller (dua rantai dengan dua perangkat masing-masing) membatasi jumlah perangkat sistem IDE bisa mengatasinya.
Generasi saat host adapter IDE terpadu memerlukan beberapa manajemen oleh prosesor komputer, membuat beban pada sistem. Berbagai implementasi akses memori langsung (DMA) membantu protokol transfer data ke RAM komputer dari perangkat dengan manajemen yang kurang oleh prosesor. Tingkat Transfer meningkat di bawah spesifikasi-2 ATA dari 11,1 MBps untuk 16,66 MBps-peningkatan yang signifikan, namun masih bottleneck untuk PC. Dimulai dengan ATA-2 (juga dikenal sebagai Fast ATA), antarmuka ditingkatkan dikenal sebagai EIDE, bukan IDE.
Pada tahun 1996, spesifikasi ATA/33 dimanfaatkan baru teknik DMA untuk mencapai 33 MBps kecepatan transfer. Juga dikenal sebagai Ultra DMA atau UDMA/33, itu benar-benar mundur-kompatibel dengan perangkat sebelumnya dan menjadi standar untuk drive PC keras.
Tahun 1999 melihat pengenalan format ATA/66 ditingkatkan. Sistem 66-MBps bergantung pada kabel 40-pin dengan konektor yang mirip dengan format IDE sebelumnya, tetapi menggunakan 80 konduktor untuk memastikan sinyal. Untuk beroperasi pada 66 MBps, hanya ATA/66 perangkat dapat ada di saluran. controller masih dapat beroperasi sebelumnya perangkat IDE, tetapi keberadaan pasukan non-ATA/66 perangkat saluran untuk drop down ke kecepatan ATA/33. ATA/66 telah diadopsi secara luas dan standar pada komputer baru.
Awal tahun ini, ATA/100 diperkenalkan. produk awal kadang-kadang disebut ATA/66. Hal ini terus penggunaan kabel 80-konduktor dan memberikan kecepatan transfer hingga 100 MBps. Perangkat IDE cukup murah, dan karena fungsi DMA membaik, mereka tidak mempengaruhi kinerja sistem lebih banyak seperti di masa lalu. drive IDE bisa digunakan dalam konfigurasi RAID dengan batas empat-drive yang diberlakukan oleh kartu kendali. Sebuah controller cukup rumit dapat mengoperasikan beberapa saluran IDE untuk drive lebih.
EISA (Extended Industry Standard Architecture)Bus ISA adalah antarmuka PC pertama luas, diperkenalkan oleh IBM pada komputer AT sebagai bus sistem. Ini pada mulanya bus 8-bit yang berjalan pada 8 MHz (8 MB / detik bandwidth) yang cepat upgrade ke bus 16-bit (16 MBps). Ini menggunakan interrupt, setara digital panggilan bangun tidur, untuk mengelola perangkat. The interupsi (disebut sebagai IRQs) yang didesain untuk port pada motherboard dan tidak dapat dialokasikan kembali. Komunikasi terjadi menggunakan I / O dan alamat memori yang dapat dialokasikan kembali di antara port. Untuk fungsi, setiap perangkat harus memiliki IRQ, I / O, dan memori alamat dikonfigurasi dengan benar ketika boot.
ISA kemudian diperluas menjadi operasi 32-bit bus lebar 8 MHz bus (32 MBps) dan nama Extended Industri Arsitektur (EISA). ISA perangkat akan bekerja dalam motherboard EISA untuk memastikan kompatibilitas. EISA menambahkan lebih banyak I / O dan saluran akses memori, diperbolehkan IRQs berbagi, dan memungkinkan perangkat lunak untuk mengkonfigurasi kartu.
EISA perangkat plug langsung ke motherboard menggunakan, slot panjang biasanya berwarna gelap terletak di tepi terjauh dari papan. ISA telah usang selama beberapa tahun dan EISA secara perlahan sekarat keluar. motherboard saat ini tidak lebih dari 1-3 EISA slot. Sejumlah besar motherboard benar-benar tanpa dukungan EISA.
FireWire / IEEE 1394Dikembangkan oleh Apple dan diratifikasi oleh IEEE (subset dari ANSI, organisasi yang juga meratifikasi SCSI dan IDE), FireWire tinggi-bandwidth, antarmuka hot-swappable yang mendukung hingga 63 perangkat pada transfer rate 50 MBps. Belum diterima secara luas karena bersaing dengan SCSI, antarmuka yang sangat mapan. Karena desain performa tinggi untuk perangkat portabel, itu menderita dari rendah volume penjualan awal yang mencegah dari bersaing dengan SCSI pada manfaat harga cara IDE bisa.
PC-Card/PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association)Kelompok PCMCIA yang mendefinisikan standar ini awalnya ditujukan perangkat sebagai kartu PCMCIA. Kebanyakan orang menyebut mereka kartu laptop, atau kartu-kartu PC-sesuatu-sesuatu, yang terdorong perangkat akan dijuluki PC-Card dan hanya bus CardBus.
Ada tiga jenis PC-Card, semuanya sedikit lebih besar dari kartu kredit. Tipe 1 hanya 3,3 mm tinggi dan biasanya hanya cocok untuk perangkat memori. Tipe 2 kartu, pada 5 mm tinggi, cukup besar untuk mendukung modem, kartu jaringan, dan perangkat antarmuka lainnya. 10 mm Tipe 3 besar kartu memungkinkan hard drive dan perangkat penyimpanan yang besar.
Throughput data yang bervariasi dari 4 MBps untuk transfer paling lambat 16-bit data ke 132 MBps dalam mode 32-bit tercepat, seperti yang didefinisikan oleh perangkat.
PCI (Peripheral Component Interconnect)EISA menggantikan PCI sebagai bus sistem komputer PC. Ini termasuk chip Jembatan yang memungkinkan jenis lain prosesor untuk berkomunikasi dengannya. Akibatnya, PCI adalah standar bus pada PC dan Macintosh, Sun, dan mesin Alpha. Varian desktop PCI bus 32-bit yang beroperasi pada 33 MHz (133 MBps). Standar PCI mendukung varian 64-bit (266-MBps). Namun, format ini saat ini sedang digunakan hanya oleh produsen workstation dan server seperti Matahari atau Compaq / Desember Rencana saat ini adalah untuk PCI untuk melewati PC 66-MHz panjang yang diusulkan dan berkembang menjadi PCI X (eXtended), versi 133-MHz (532-MBps) dengan dasarnya fitur yang sama tetapi triple bandwidth.
PCI dimaksudkan untuk Plug and Play yang mampu, menggunakan perangkat lunak untuk mengkonfigurasi papan seperti EISA. Ini juga mendukung yang jauh lebih banyak I / O dan alamat memori dan menggunakan akses memori yang lebih baik langsung dari EISA. PCI adalah bus dikuasai, yang berarti bahwa semua perangkat bisa berbicara satu sama lain tanpa intervensi CPU, yang meningkatkan kinerja sistem.
slot PCI berwarna putih dan jauh lebih pendek dibandingkan slot EISA. Kebanyakan forum akan memiliki antara tiga dan lima PCI slot.
SCSI (Interface Sistem Komputer Kecil)Antarmuka perangkat performa tinggi, SCSI diperkenalkan pada pertengahan 1980-an untuk bersaing dengan antarmuka ESDI sekarang-usang perangkat. SCSI ditujukan untuk PC, Apple Macintosh, UNIX workstation, dan minicomputer tetapi tidak mainframe, maka "kecil" penunjukan. SCSI dirancang dari awal untuk mendukung tidak hanya hard drive tetapi juga scanner, drive optik, dan perangkat high-capacity/high-bandwidth lainnya yang belum tentu dipasang di dalam komputer.
Ada beberapa generasi SCSI bahwa dalam banyak kasus memiliki "lebar" versi 16-bit dan "sempit" versi 8-bit. Kinerja berkisar SCSI dari 5 MBps dari SCSI-1 dengan sistem Ultra mendatang 320 (320-MBps). Untuk informasi lebih lanjut, baca TechProGuild "A primer SCSI: Tujuh generasi perangkat keras berkinerja tinggi," dan "SCSI, IDE, dan spesifikasi FireWire sekilas."
USB (Universal Serial Bus)USB dapat menangani hingga 128 perangkat. Perangkat hot-swappable, yang berarti bahwa mereka dapat ditambahkan dan dihapus saat komputer beroperasi. Dengan demikian, bus ini sangat berguna untuk perangkat portabel. USB menyediakan daya ke perangkat melalui antarmuka, memungkinkan ultralight dan aksesori nyaman bebas dari kabel listrik atau kabel. Catu daya adalah terbatas, tetapi hub powered atau perangkat self-powered lainnya akan meningkatkan kemungkinan jumlah perangkat bus-powered.
Total bandwidth dari USB adalah 1,5 MBps; bandwidth ini dibagi antara semua perangkat pada controller. Karena merupakan serial bus, perangkat USB daisy dirantai. Mendukung USB hub yang bisa menghubungkan beberapa perangkat, yang menghemat jumlah perangkat antara controller dan akhir baris, tapi karena setiap hub dianggap sebagai perangkat, solusi ini mengurangi jumlah yang bisa didukung. Tentu saja, dengan bandwidth rendah USB, itu tidak benar-benar layak untuk memanfaatkan semua 128 perangkat.
USB 2.0 telah dikembangkan untuk sementara dan seharusnya bus 60-MBps. bandwidth ini cukup untuk mengoperasikan hard drive, 100-Mb Ethernet, atau video-capture sistem dengan banyak overhead tersisa untuk mouse, keyboard, dan perangkat urgensi tinggi.
Kecepatan rendah I / O busBagian berikut membahas kecepatan rendah I / O bus.
Paralel portIni port 25-pin harus akrab untuk semua orang dengan sebuah printer atau Zip drive. Ini awalnya memiliki transfer rate maksimum 115 KBps, cocok untuk printer line dan 1980-an perangkat. Lalu datanglah ditingkatkan ECP / EPP logika kontrol yang menambah tingkat transfer ke 3 MBps, peningkatan yang diperlukan untuk mendukung printer grafis berkecepatan tinggi.
Port paralel secara teknis antarmuka daripada bis, tapi karena perkembangan baru-baru ini "pass-through" perangkat seperti drive Zip yang memungkinkan aktivitas bus serial, itu termasuk dalam bagian ini. Paralel masih tinggi-bandwidth yang paling banyak didukung perangkat antarmuka eksternal di pasar, dan kemungkinan akan ada selama bertahun-tahun yang akan datang.
PS / 2 portIBM memperkenalkan, akrab putaran PS / 2 port untuk menghubungkan keyboard dan mouse. Ini adalah antarmuka bandwidth ultralow yang akan tetap menjadi standar sampai sistem operasi yang andal dapat mendukung USB keyboard dan mouse.
Serial portIni 15-pin, 115-KBps port yang kini digunakan terutama untuk modem dan personal digital assistant. Hal ini pernah pelabuhan utama untuk tikus tapi telah digantikan oleh port / 2 PS. Hampir semua komputer memiliki port serial di bagian belakang. Seperti dengan port paralel, port serial secara teknis antarmuka daripada bus. Namun, karena perkembangan baru-baru ini "pass-through" perangkat seperti PDA yang memungkinkan aktivitas bus serial, hal ini juga termasuk dalam bagian ini.
Khusus motherboard konektorSekarang mari kita lihat pada jenis konektor motherboard.
ACR (Audio Communication Riser)Penambah sangat bernama karena mereka naik di atas motherboard, baik paralel atau tegak lurus untuk itu. Standar perangkat keras ACR adalah suatu usaha untuk menggantikan AMR buruk yang diterima (Audio Modem Riser) dan CNR (Communication Network Riser) format. Antarmuka adalah port PCI tapi dengan berbagai pin-out, dan kompatibel dengan sistem AMR yang lebih tua. Tampaknya identik dengan slot PCI dan biasanya ditempatkan pada sudut ke slot lain pada motherboard.
AMR (Audio Modem Riser)Port ini ekspansi Intel dirancang ini ditujukan untuk produsen massal untuk digunakan untuk menambah baik modem atau kartu audio yang bergantung pada CPU untuk sebagian besar kekuasaan pengolahannya. Ini adalah slot yang sangat kecil, sekitar setengah panjang slot PCI. AMR sedang digantikan oleh CNR.
CNR (Communication Network Riser)port ekspansi CNR dimaksudkan untuk digunakan oleh produsen massa untuk slot ke motherboard baik kartu jaringan murah, modem, atau kartu audio yang bergantung pada CPU untuk sebagian besar kekuasaan pengolahannya. riser menggunakan slot yang sangat singkat; setengah selama slot PCI. CNR menggantikan AMR.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar