Bilgisayar cihazı veri yolu köprüleri. Sistem veri yolu - nedir bu? Otobüs kapasitesi

Sekiz bitlikti, yani. aynı anda 8 bit iletebilir. Modern PC'lerin sistem veri yolları, örneğin Pentiurr IV, 64 bittir.

Bant genişliği Veri yolu, veri yolu üzerinden saniyede iletilen bilginin bayt sayısına göre belirlenir. Veri yolu bant genişliğini belirlemek için veri yolu saat frekansını bit genişliğiyle çarpmak gerekir. Örneğin, 16 bitlik bir ISA veri yolu için bant genişliği şu şekilde tanımlanır:

(16 bit * 8,33 MHz): 8 = 16,66 MB/sn.

Örneğin AGP veriyolunun verimini hesaplarken, çalışma modunu dikkate almalısınız: video işlemcinin saat frekansını iki katına çıkararak ve veri aktarım protokolünü değiştirerek, veri yolu verimini iki katına çıkarmak mümkün oldu (2x) modu) veya dört kez (4* modu), bu, veri yolu saat frekansını karşılık gelen sayıda (sırasıyla 133 ve 266 MHz'e kadar) artırmaya eşdeğerdir.

Harici cihazlar, veri yollarına, kendisi ile merkezi işlemci arasındaki bilgi alışverişinin organizasyonunu belirleyen bir PC çevre birimi cihazının çeşitli özelliklerinden oluşan bir arayüz (Arayüz - eşleştirme) aracılığıyla bağlanır.

Bu özellikler arasında elektrik ve zamanlama parametreleri, bir dizi kontrol sinyali, bir veri değişim protokolü ve bağlantının tasarım özellikleri yer alır. PC bileşenleri arasındaki veri alışverişi ancak bu bileşenlerin arayüzlerinin uyumlu olması durumunda mümkündür.

PC veri yolu standartları

IBM uyumluluğu ilkesi, bireysel PC bileşenlerinin arayüzlerinin standartlaştırılması anlamına gelir ve bu da sistemin bir bütün olarak esnekliğini belirler; sistem konfigürasyonunu gerektiği gibi değiştirme ve çeşitli bağlantı kurma yeteneği çevre birimleri. Arayüz uyumsuzluğu durumunda kontrolörler kullanılır. Ayrıca seri ve paralel veri aktarım arayüzleri gibi ara standart arayüzlerin eklenmesiyle sistemin esnekliği ve birleştirilmesi sağlanır. Bu arayüzler en önemli çevresel giriş ve çıkış cihazlarının çalışması için gereklidir.

Sistem veri yolu, CPU, bellek ve sisteme dahil olan diğer cihazlar arasında bilgi alışverişi yapmak için tasarlanmıştır.

Sistem veri yolları şunları içerir:

64 bit bit derinliğine, 66, 100 ve 133 MHz saat frekansına sahip olan GTL;

Spesifikasyonu saat frekansını 377 MHz'e çıkarmanıza izin veren EV6.

G/Ç veri yolları PC çevre birimlerinin geliştirilmesine paralel olarak geliştirilmektedir. Masada Şekil 2.5 bazı giriş/çıkış veri yollarının özelliklerini göstermektedir.


ISA otobüsü Uzun yıllar boyunca bir PC standardı olarak kabul edildi, ancak bugün bazı bilgisayarlarda modern PCI veri yolu ile birlikte hala korunmaktadır. Intel, Microsoft ile birlikte ISA veriyolunu aşamalı olarak kullanımdan kaldırmak için bir strateji geliştirdi. Başlangıçta anakarttaki ISA konektörlerinin ortadan kaldırılması ve ardından ISA yuvalarının ortadan kaldırılması ve disk sürücüleri, fareler, klavyeler, tarayıcıların USB veri yoluna ve sabit sürücülerin, CD-ROM, DVD-ROM sürücülerinin NEC 1394 veri yoluna bağlanması planlanıyor. Bununla birlikte, ISA veriyoluna ve ilgili bileşenlere sahip çok sayıda bilgisayarın varlığı, 16 bitlik ISA veriyolunun bir süre daha talep göreceğini gösteriyor.

EISA otobüsü oldu Daha fazla gelişme Sistem performansını ve bileşenlerinin uyumluluğunu geliştirmek için ISA veri yolu. Lastik, özelliğinden dolayı yaygın olarak kullanılmamaktadır. yüksek fiyat ve piyasada görünen VESA veriyolunun veriminden daha düşük verim.

VESA otobüsü, veya VLB, CPU'yu hızlı çevre birimlerine bağlamak için tasarlanmıştır ve video verileri alışverişi için ISA veri yolunun bir uzantısıdır. Bilgisayar pazarının hakim olduğu bir dönemde CPU işlemci 80486 VLB veri yolu oldukça popülerdi ancak şimdi yerini daha güçlü PCI veri yolu aldı.

PCI veri yolu Intel tarafından Pentium işlemci için geliştirildi ve tamamen yeni bir veriyoludur. PCI veri yolunun altında yatan temel prensip, PCI veri yolu ile diğer veri yolu türleri arasında iletişim kuran köprü adı verilen yapıların kullanılmasıdır. PCI veri yolu, Veri Yolu Yönetimi ilkesini uygular; bu, yeteneği ifade eder. harici cihaz veri gönderirken veri yolunu kontrol edin (CPU katılımı olmadan).

Bilgi aktarımı sırasında Bus Mastering'i destekleyen bir cihaz bus'ı devralır ve master olur. Bu durumda merkezi işlemci, veriler aktarılırken diğer görevleri yerine getirmek üzere serbest bırakılır. Modern anakartlar PCI veri yolu saat frekansı, sistem veri yolu saat frekansının yarısına ayarlanır; Sistem veri yolu saat frekansı 66 MHz olan PCI veri yolu, 33 MHz frekansında çalışacaktır. Şu anda PCI veri yolu, I/O veri yolları arasında fiili standart haline gelmiştir. İncirde. 2.6 PCI veri yolu mimarisini gösterir

AGP otobüsü— video sisteminin ihtiyaçları için özel olarak tasarlanmış yüksek hızlı yerel giriş/çıkış veri yolu. Video bağdaştırıcısını (ZO hızlandırıcı) ile bağlar. Sistem belleği PC. AGP veri yolu PCI veri yolu mimarisine göre tasarlanmıştır, dolayısıyla aynı zamanda 32 bittir. Ancak onun da Ek özelliklerözellikle daha yüksek saat frekanslarının kullanılması yoluyla verimi artırmak.

Eğer içindeyse standart versiyon 32 bit PCI veri yolu 33 MHz'lik bir saat frekansına sahiptir, bu da 33 x 32 = 1056 Mbit/s = 132 MB/s teorik PCI verimi sağlarken, AGP veri yolu 66 MHz frekansındaki bir sinyalle saatlenir. 1x modunda verimi 66 x 32 = 264 MB/sn; 2x modunda eşdeğer saat frekansı 132 MHz ve bant genişliği 528 MB/s'dir; 4x modunda verim yaklaşık 1 GB/s'dir.

USB veri yolu Bilgisayar ve telekomünikasyon endüstrisinin liderleri Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft tarafından bilgisayar kasası dışındaki çevresel aygıtları bağlamak için geliştirilmiştir. USB veri yolu üzerinden bilgi alışverişinin hızı 12 Mbit/s veya 15 MB/s'dir. USB veri yolu bulunan bilgisayarlara, gücü kapatmadan klavye, fare, joystick, yazıcı gibi çevresel aygıtları bağlayabilirsiniz. TJSB veri yolu Tak ve Çalıştır teknolojisini destekler.

Bir çevresel aygıt bağlandığında otomatik olarak yapılandırılır. Tüm çevre birimleri donatılmalıdır USB konnektörleri ve PC'ye 127'ye kadar çevresel aygıtın bağlanabildiği USB hub veya hub adı verilen ayrı bir uzak ünite aracılığıyla PC'ye bağlanın. USB veri yolunun mimarisi Şekil 2'de gösterilmektedir. 2.7.

SCSI veri yolu(Küçük Bilgisayar Sistemi Arayüzü), 320 MB/s'ye kadar veri aktarım hızları sağlar ve tek bir adaptöre sekiz adede kadar aygıtın bağlanmasını sağlar: sabit sürücüler, CD-ROM sürücüleri, tarayıcılar, fotoğraf ve video kameralar. SCSI veri yolunun ayırt edici özelliği, bir kablo döngüsü olmasıdır. SCSI veri yolu, bir Ana Bilgisayar Adaptörü aracılığıyla PC veri yollarına (ISA veya PCI) bağlanır. Veri yoluna bağlanan her cihazın kendi kimlik numarası (ID) vardır. SCSI veri yoluna bağlanan herhangi bir cihaz başka bir cihazla iletişimi başlatabilir.

İncirde. Şekil 2.8, SCSI veriyolunu kullanarak çevresel aygıtların bir PC'ye bağlantısını göstermektedir. Maksimum 5 MB/s aktarım hızı sağlayan orijinal SCSI I'den, maksimum 320 MB/s aktarım hızı sağlayan Ultra 320 sürümüne kadar geniş bir SCSI sürümü yelpazesi bulunmaktadır. IEEE 1394 veri yolu SCSI veri yolu ile rekabet edebilir.

IEEE 1394 veri yolu tarafından geliştirilen yüksek hızlı yerel seri veri yolu standardıdır. Apple şirketleri ve Texas Instruments. IEEE 1394 veri yolu, PC'ler ve diğer cihazlar arasında dijital bilgi alışverişi yapmak için tasarlanmıştır. elektronik aletler, özellikle sıkı bağlanma ses ve video bilgilerinin işlenmesinin yanı sıra multimedya uygulamalarının çalıştırılması için diskler ve cihazlar. 1600 Mbit/s'ye varan hızlarda veri aktarma kapasitesine sahip olup, veri aktaran birden fazla cihazla aynı anda çalışabilir. farklı hızlarda SCSI gibi. USB gibi, IEEE 1394 veri yolu da Tak ve Çalıştır teknolojisini tam olarak destekler; buna PC'nin gücünü kapatmadan bileşenlerin kurulabilmesi de dahildir.

SCSI ile çalışabilen hemen hemen her cihaz, IEEE 1394 arayüzü aracılığıyla bir bilgisayara bağlanabilir. Bunlar, sabit sürücüler, optik sürücüler, CD-ROM'lar, DVD'ler, dijital video kameralar, teyp kaydediciler ve diğer birçok çevre birimi dahil olmak üzere tüm disk sürücü türlerini içerir. Bu kadar geniş yetenekler sayesinde bu veri yolu, bir bilgisayarı tüketici elektroniği ile birleştirmek için en umut verici hale geldi. PCI veri yolu için IEEE 1394 bağdaştırıcıları şu anda üretiliyor.

Öğrencilerin not alması için sorular:

1. Veri yolu tanımı

2. Lastiklerin amacı

3. Otobüs mimarisi

4. Otobüs genişliği kavramı.

5. Veri yolu bant genişliği kavramı

6. PC veri yolu arayüzü

7. IBM uyumluluğu ilkesi

8. Lastik çeşitleri ve özellikleri (tabloyu doldurunuz)

Lastik türleri Lastik özellikleri
Hız Amaç Özellikler Avantajları Kusurlar

Temel anakart sinyalleri sistem bileşenlerine iletmeye yarayan çeşitli veri yollarıdır. Veri yolu, bilgisayarda kullanılan ve iki veya daha fazla sistem bileşeninin bağlanmasına izin veren ortak bir iletişim kanalıdır.

Her yavaş veri yolunun daha hızlı olana bağlanmasıyla ifade edilen belirli bir PC veri yolu hiyerarşisi vardır. Modern bilgisayar sistemleriüç, dört veya daha fazla lastik içerir. Her sistem cihazı, veri yolları arasında köprü görevi gören belirli aygıtlarla (çoğunlukla yonga setleri) bazı veri yollarına bağlanır.

  • İşlemci veriyolu. Bu yüksek hızlı veri yolu yonga setinin ve anakartın çekirdeğidir. Öncelikle işlemci tarafından önbellek veya ana bellek ile yonga setinin kuzey köprüsü arasında veri aktarmak için kullanılır. Pentium tabanlı sistemlerde bu veri yolu 66, 100, 133, 200, 266, 400, 533, 800 veya 1066 MHz'de çalışır ve 64 bit (8 bayt) genişliğindedir.
  • AGP otobüsü. Bu 32 bitlik veri yolu 66 (AGP 1x), 133 (AGP 2x), 266 (AGP 4x) veya 533 MHz (AGP 8x) hızında çalışır, 2133 MB/s'ye kadar verim sağlar ve bir video bağdaştırıcısını bağlamak için tasarlanmıştır. . Sistem mantık yonga setinin kuzey köprüsüne veya bellek denetleyicisine (MCH) bağlanır.
  • PCI-Express veri yolu. PCI veri yolunun üçüncü nesli. PCI-Expres veriyolu, kuzey köprüsü veya güney köprüsü tarafından iletilebilen diferansiyel sinyallere sahip bir veriyoludur. PCI-Express performansı şerit sayısıyla ifade edilir. Her çift yönlü bağlantı, her iki yönde de 2,5 veya 5 Gbps'lik veri aktarım hızları sağlar (250 veya 500 MB/s etkin). Bir hattı destekleyen konektör PCI-Express x1 olarak adlandırılır. PCI-Express video bağdaştırıcıları genellikle her yönde 4 veya 8 GB/sn veri aktarım hızı sağlayan x16 yuvasına takılır.
  • PCI-X veri yolu. Bu, daha fazlasını sağlayan PCI veri yolunun ikinci neslidir. yüksek hız veri aktarımı, ancak PCI ile geriye dönük olarak uyumludur. Bu veri yolu esas olarak iş istasyonlarında ve sunucularda kullanılır. PCI-X, 64 bit yuvaları destekler ve 64 bit ve 32 bit PCI adaptörleriyle geriye dönük olarak uyumludur. PCI-X sürüm 1, 133 MHz'de çalışırken, PCI-X 2.0, 533 MHz'e kadar hızları destekler. Tipik olarak, PCI-X 2.0 bant genişliği birden fazla PCI-X ve PCI yuvası arasında bölünür. Bazı güney köprüleri PCI-X veriyolunu desteklese de çoğu zaman onu desteklemek için özel bir çip gerekir.
  • PCI veri yolu. Bu 32 bit veri yolu 33 MHz'de çalışır; 486 tabanlı sistemlerden beri kullanılmaktadır. Bu veri yolunun 66 MHz uygulaması şu anda mevcuttur. Kuzey köprüsünün bir bileşeni olan PCI denetleyicisi veya sistem mantık yonga setinin MCH denetleyicisi tarafından kontrol edilir. Anakartta, ağ, SCSI ve video bağdaştırıcılarının yanı sıra bu arayüzü destekleyen diğer ekipmanları bağlayabileceğiniz, genellikle dört veya daha fazla konektör bulunur. PCI-X ve PCI-Express veri yolları, PCI veri yolunun daha yüksek performanslı uygulamalarıdır; Bu veri yolunu destekleyen anakartlar ve sistemler 2004 yılının ortalarında piyasaya çıktı.
  • ISA otobüsü. 8 MHz'de çalışan bu 16 bitlik veri yolu ilk olarak 1984 yılında AT sistemlerinde kullanıldı (orijinal IBM PC 8 bitti ve 5 MHz'de çalışıyordu). Bu veri yolu yaygın olarak kullanıldı ancak PC99 spesifikasyonunun dışında tutuldu. Güney köprüsü kullanılarak uygulanmıştır. Çoğu zaman buna bir Süper G/Ç yongası bağlanır.

Bazı modern anakartlar, Ses Modem Yükselticisi (AMR) veya İletişim ve Ağ Yükselticisi (CNR) adı verilen özel bir konektör içerir. Bu tür özel konektörler, ağ ve iletişim işlevlerini sağlayan genişletme kartları için tasarlanmıştır. Lütfen bu konektörlerin olmadığını unutmayın. evrensel arayüz Otobüslerde bu nedenle açık piyasada çok az sayıda özel AMR veya CNR kartı mevcuttur. Kural olarak, bu tür kartlar belirli bir anakartla birlikte verilir. Tasarımları, ek çip takmak için üzerlerinde yer ayırmadan hem standart hem de genişletilmiş anakartları kolayca oluşturmanıza olanak tanır. AMR/CNR konektörlerinin oldukça özel bir amacı olduğundan, standart ağ ve modem işlevleri sağlayan anakartların çoğu PCI veri yolunu temel alır.

Modern anakartlarda ayrıca soket veya konektör biçiminde görünmeyen gizli veri yolları bulunur. Bu, hub arayüzü ve LPC veri yolu gibi yonga setlerinin bileşenlerini bağlamak için tasarlanmış veri yolları anlamına gelir. Hub arayüzü, yonga setinin (hub mimarisi) MCH ve ICH bileşenleri arasında veri alışverişi yapmak için kullanılan, 66 MHz çalışma frekansına sahip dört döngülü (4x) 8 bitlik bir veri yoludur. Hub arayüzünün 266 MB/s'ye varan veri hacmi, onu düşük maliyetli tasarımlarda yonga seti bileşenlerinin birbirine bağlanması için uygun hale getiriyor. İş istasyonları ve sunucular için bazı modern yonga setlerinin yanı sıra Intel'in en yeni 9xx serisi masaüstü bilgisayarlar bu hub arayüzünün daha hızlı sürümlerini kullanın. Üçüncü taraf sistem mantığı yonga seti üreticileri ayrıca, ayrı ayrı yonga seti bileşenlerini birbirine bağlayan kendi yüksek hızlı veri yolu tasarımlarını da uygular.

Maksimum 16,67 MB/s aktarım hızına sahip 4 bitlik bir veri yolu olan LPC veri yolu da benzer amaçlar için tasarlanmıştır ve ISA veri yoluna kıyasla daha ekonomik bir seçenek olarak kullanılır. Tipik olarak LPC veri yolu, anakartın Süper G/Ç veya ROM BIOS bileşenlerini ana yonga setine bağlamak için kullanılır. LPC veri yolu yaklaşık olarak aynı çalışma frekansına sahiptir ancak önemli ölçüde daha az pin kullanır. Anakartlarda ISA veriyolunun kullanımını tamamen ortadan kaldırmanıza olanak tanır.

Bir dizi sistem mantığı çipi, bir orkestrayı yöneten bir orkestra şefine benzetilebilir. sistem bileşenleri Her birinin kendi veriyoluna bağlanmasına izin veren sistemler.

  • Modern anakart tasarımlarında ISA, EISA, VL-Bus ve MCA veri yolları kullanılmamaktadır. MB/sn Saniye başına megabayt.
  • ISA. Endüstri Standardı Mimari, 8 bit PC/XT veya 16 bit AT-Bus olarak da bilinir.
  • LPC. Düşük Pin Sayısı veri yolu (az sayıda kontak içeren veri yolu).
  • VL-Otobüs. VESA (Video Elektronik Standartları Birliği) Yerel Veri Yolu (ISA uzantısı).
  • MCA. Mikro Kanal Mimarisi (mikro kanal mimarisi) (IBM PS/2 sistemleri).
  • PC Kartı. 16 bit PCMCIA (Kişisel Bilgisayar Bellek Kartı Uluslararası Birliği) arayüzü. CardBus. 32 bit PC Kartı veri yolu.
  • Hub Arayüzü. Intel 8xx serisi yonga seti veri yolu.
  • PCI. Çevresel Bileşen Ara Bağlantısı (çevresel bileşenlerin etkileşimi için veri yolu).
  • AGP. Hızlandırılmış Grafik Bağlantı Noktası (hızlandırılmış grafik bağlantı noktası).
  • RS-232. Standart seri bağlantı noktası, 115,2 KB/s.
  • RS-232HS. Yüksek hızlı seri bağlantı noktası, 230,4 KB/s.
  • IEEE-1284 Paralel. Standart çift yönlü paralel bağlantı noktası.
  • IEEE-1284 EPP/ECP. Gelişmiş Paralel Bağlantı Noktası/Genişletilmiş Yetenek Bağlantı Noktası.
  • USB BAĞLANTI. Evrensel Seri Veri Yolu (evrensel seri veri yolu).
  • IEEE-1394. FireWire veri yolu, i.Link olarak da bilinir.
  • ATA PIO. AT Eklentisi (IDE olarak da bilinir) Programlanmış G/Ç (programlanabilir giriş/çıkışlı ATA veri yolu).
  • ATA-UDMA. AT Eklenti Ultra DMA (ATA veri yolu Ultra-DMA modu).
  • SCSI. Küçük Bilgisayar Sistemi Arayüzü (küçük bilgisayar sistemlerinin arayüzü).
  • FPM. Hızlı Sayfa Modu (hızlı sayfa modu).
  • EDO. Genişletilmiş Veri Çıkışı.
  • SDRAM. Senkron Dinamik RAM (senkron dinamik RAM).
  • RDRAM. Rambus Dinamik RAM (Rambus teknolojisinin dinamik RAM'i).
  • RDRAM Çift. Çift kanallı RDRAM (eş zamanlı çalışma).
  • DDR-SDRAM. Çift Veri Hızı SDRAM (çift hızlı SDRAM).
  • CPU FSB'si. İşlemci veri yolu (veya Ön Taraf Veri Yolu).
  • Hub arayüzü. Intel 8xx yonga seti veri yolu.
  • HyperTransport. AMD yonga seti veri yolu.
  • V bağlantısı. VIA Technologies yonga seti veriyolu.
  • MuTIOL. SiS yonga seti veri yolu.
  • DDR2. Yeni nesil DDR bellek.

Verimliliği artırmak için birçok veri yolu tek bir saat döngüsünde birden fazla veri döngüsü gerçekleştirir. Bu, veri aktarım hızının ilk bakışta göründüğünden daha hızlı olduğu anlamına gelir. Geriye doğru uyumlu bileşenler kullanarak veri yolu performansını artırmanın oldukça basit bir yolu vardır.

SİSTEM BUS SİSTEM BUS

SİSTEM VERİSİ (sistem veriyolu), mikroişlemci arasında her türlü sinyali (veri, adres ve kontrol dahil) iletmek için kullanılan bir dizi hat (santimetre. MİKROİŞLEMCİ) ve bilgisayarın diğer elektronik cihazları (santimetre. BİLGİSAYAR). Sistem veriyolunun veri ileten kısmına veri yolu, adreslere adres veriyolu ve kontrol sinyallerine kontrol veriyolu adı verilir. Önemli karakteristik Kişisel bir bilgisayarın performansını etkileyen sistem veri yolu, sistem veri yolunun - FSB'nin (Frekans Sistem Veri Yolu) saat frekansıdır.
X86 uyumlu bir mikroişlemciye dayanan kişisel bir bilgisayar, aşağıdaki şemaya göre oluşturulmuştur: mikroişlemci, sistem veri yolu aracılığıyla bir sistem denetleyicisine bağlanır (genellikle böyle bir denetleyiciye "Kuzey Köprüsü" denir). Sistem denetleyicisi bir denetleyici içerir rasgele erişim belleği ve çevresel aygıtların bağlı olduğu veri yolu denetleyicileri. En güçlü çevre birimleri (örneğin video kartları) genellikle kuzey köprüsüne bağlanır (santimetre. VİDEO ADAPTÖRÜ)) ve daha az üretken cihazlar (BIOS çipi, PCI veriyoluna sahip cihazlar), Kuzey Köprüsü'ne özel bir yüksek performanslı veri yolu ile bağlanan “Güney Köprüsü”ne bağlanır. Bir dizi “güney” ve “kuzey” köprüye yonga seti denir (santimetre. CHIPSET)(yonga seti). Sistem veriyolu şu şekilde davranır: ana kanalİşlemci ve yonga seti arasında.


ansiklopedik sözlük. 2009 .

Diğer sözlüklerde "SİSTEM BUS" un ne olduğunu görün:

    sistem veri yolu- otoyol sistem birimi PC - [E.S.Alekseev, A.A. Bilgisayar sistemleri mühendisliği üzerine İngilizce-Rusça açıklayıcı sözlük. Moskova 1993] Konular Bilişim teknolojisi genel olarak PC sistem ünitesinin omurgası için eşanlamlılar EN sistem veri yolu veri yolu ...

    - ... Vikipedi

    EISA otobüsü- ISA veri yolunun yeteneklerini 16 bit'ten 32 bit'e genişleten endüstri standardı PC sistem veri yolunun genişletilmiş mimarisi. Hızla yerini PCI veri yolu aldı. Genel olarak bilgi teknolojisi konuları Eş anlamlılar... ... Teknik Çevirmen Kılavuzu

    giriş/çıkış kanalı veri yolu (bilgisayar)- İşlemci yerel sistem veri yolu, genellikle tek işlemcili bir bilgisayarın anakartında, örneğin IBM PC XT'de, giriş/çıkış kanalı olarak kullanılır, elma Mac'i II, DEC Profesyonel 325/350/380. [E.S.Alekseev, A.A. İngilizce Rusça... ... Teknik Çevirmen Kılavuzu

    Anakarttaki AGP konektörü (genellikle kahverengi veya yeşil). AGP (İngilizce Hızlandırılmış Grafik Bağlantı Noktasından, hızlandırılmış grafik bağlantı noktası), şirket tarafından 1997 yılında geliştirilen bir video kartı için sistem veriyoludur. Yonga setleriyle aynı anda ortaya çıktı... Vikipedi

    İleri teknolojiye sahip PC veri yolu- IBM tarafından geliştirilen sistem veri yolu, 8 bitlik veri yoluna sahip 8088 mikroişlemciyi temel alan IBM PC XT serisinde kullanılır. Veri yolu, 20 bitlik bir veri yolu, 8 bitlik çift yönlü bir veri yolu, 6 kesme seviyeli hat,... ... Teknik Çevirmen Kılavuzu

    S 100 Evrensel arayüz veriyolu, 1974 yılında MITS tarafından özellikle Altair 8800 için tasarlandı ve bugün ilk kişisel bilgisayar olarak kabul ediliyor. S 100 veriyolu, bir mikrobilgisayar için ilk arayüz veriyoluydu... ... Vikipedi

    Bilgisayar mimarisindeki olağan 32 bit veri yolu konektörüyle karşılaştırıldığında PCI Express veri yolu konektörleri (yukarıdan aşağıya: x4, x16, x1 ve x16) Bilgisayar veri yolu (İngiliz bilgisayar veri yolundan, çift yönlü evrensel anahtar)... ... Vikipedi

    FSB (İngilizce Ön veri yolu, “sistem veri yolu” olarak tercüme edilir), x86 uyumlu bir merkezi işlemci ile işlemci arasında bağlantı sağlayan bir bilgisayar veriyoludur. dış dünya. Kural olarak, x86 uyumlu tabanlı modern bir kişisel bilgisayar... ... Vikipedi

Sistem veriyolu- Bu, bir bilgisayarın tüm cihazlarının birbiriyle eşleşmesini ve iletişimini sağlayan ana arayüz sistemidir.

Sistem veri yolunun ana işlevi, işlemci ile diğer bilgisayar aygıtları arasında bilgi aktarmaktır. . Tüm bloklar veya daha doğrusu I/O portları, ilgili konnektörler aracılığıyla veri yoluna aynı şekilde bağlanır: doğrudan veya kontrolörler ( adaptörler).

Sistem veri yolu doğrudan veya daha sıklıkla aracılığıyla kontrol edilir. otobüs kontrolörü. Ana bilgisayar ile sistem veri yolu arasındaki bilgi alışverişi ASCII kodları kullanılarak gerçekleştirilir. Sistem veri yolu üç veri yolundan oluşur: kontrol veri yolu, veri yolu ve adres veriyolu. Kontrol sinyalleri, veriler (sayılar, semboller), bellek hücrelerinin adresleri ve giriş/çıkış cihazlarının sayıları bu veri yolları boyunca dolaşır. Sistem veriyolunun en önemli işlevsel özellikleri şunlardır: Hizmet verdiği cihaz sayısı ve verimi, onlar. mümkün olan maksimum bilgi aktarım hızı. Veriyolunun bant genişliği, bit boyutuna (8-, 16-, 32- ve 64-bit veri yolları vardır) ve veriyolunun çalıştığı saat frekansına bağlıdır.

· Adres veriyolu Intel Pentium işlemciler (yani kişisel bilgisayarlarda en yaygın olanıdır) 32 bitlik bir adres veriyoluna sahiptir, yani 32 bitten oluşur. paralel çizgiler. Hatların herhangi birinde gerilim olup olmadığına göre bu hattın bir veya sıfıra ayarlandığını söylüyorlar. 32 sıfır ve birlerin birleşimi, RAM hücrelerinden birine işaret eden 32 bitlik bir adres oluşturur. İşlemci, verileri hücreden kayıtlarından birine kopyalamak için ona bağlanır.

· Veri yolu. Bu veri yolu, verileri RAM'den işlemci kayıtlarına ve geri kopyalar. Intel Pentium işlemciler üzerine kurulu bilgisayarlarda veri yolu 64 bittir, yani işlenmek üzere bir seferde 8 bayt alınan 64 satırdan oluşur.

· Komut veriyolu . İşlemcinin verileri işleyebilmesi için talimatlara ihtiyacı vardır. Kayıtlarında saklanan baytlarla ne yapacağını bilmelidir. Bu komutlar aynı zamanda işlemciye programların depolandığı alanlardan RAM'den de gelir. Komutlar ayrıca bayt cinsinden de temsil edilir. En basit komutlar bir bayta sığar, ancak iki, üç veya daha fazla bayt gerektiren komutlar da vardır. Çoğu modern işlemcide 32 bitlik bir talimat veri yolu bulunur (örneğin Intel Pentium işlemci), ancak 64 bitlik işlemciler ve hatta 128 bitlik işlemciler de vardır.

İŞLEMCİ.

İşlemci (CPU) Mantıksal ve aritmetik işlemleri gerçekleştirir, işlemlerin sırasını belirler, veri kaynaklarını ve sonuç alıcılarını belirtir. İşlemci program kontrolü altında çalışır.

İşlemci, tüm hesaplamaların yapıldığı bilgisayarın ana çipidir. Yapısal olarak işlemci, RAM hücrelerine benzer hücrelerden oluşur, ancak bu hücrelerde veriler yalnızca depolanamaz, aynı zamanda değiştirilebilir. İşlemcinin iç hücrelerine denir Kayıtlar.Kayıtlar - çeşitli uzunluklarda yüksek hızlı bellek hücreleri (standart uzunluğu 1 bayt ve daha düşük hıza sahip olan OP hücrelerinin aksine);

Bir bilgisayarla ilk tanıştığınızda işlemcinin beş cihazdan oluştuğuna inanılır: aritmetik-mantıksal birim (ALU), kontrol birimi (CU), kayıtlar genel amaçlı(RON), önbellek ve saat üreteci.

kontrol cihazı(UU)- gerçekleştirilen işlemin özelliklerine ve önceki işlemlerin sonuçlarına göre belirlenen belirli kontrol sinyallerini (kontrol darbeleri) doğru zamanda makinenin tüm bloklarına üretir ve sağlar; gerçekleştirilen işlem tarafından kullanılan bellek hücrelerinin adreslerini üretir ve bu adresleri karşılık gelen bilgisayar bloklarına iletir; Programı oluşturan komutların yürütülme sırasından sorumludur.

aritmetik mantık Birimi(ALU)- tüm aritmetik işlemleri gerçekleştirecek şekilde tasarlanmıştır ve mantıksal işlemler sayısal ve sembolik bilgilerin üstünde (bazı bilgisayar modellerinde ek bir matematiksel yardımcı işlemci), Ara sonuçlar şuraya kaydedilir: RON.

yerel hafıza(MPP)- Makinenin sonraki çalışma döngülerinde hesaplamalarda doğrudan kullanılan bilgilerin kısa süreli depolanmasına, kaydedilmesine ve çıkışına hizmet eder. MPP genel amaçlı kayıtlar (GPR) üzerine kuruludur ve makinenin yüksek hızını sağlamak için kullanılır, çünkü rastgele erişim belleği (RAM) her zaman gerekli olan bilgileri yazma, arama ve okuma hızını sağlamaz. verimli çalışma yüksek hızlı mikroişlemci.

· Ön bellek Verimsiz boşta kalma süresini azaltarak işlemcinin performansını artırmaya hizmet eder. Makinenin sonraki çalışma döngülerinde doğrudan hesaplamalarda kullanılan bilgilerin kısa süreli depolanması, kaydedilmesi ve çıkışı için kullanılır. Önbellek, kayıtlar üzerine kuruludur ve makinenin yüksek hızını sağlamak için kullanılır, çünkü rastgele erişim belleği (RAM), yüksek hızlı bir mikroişlemcinin verimli çalışması için gerekli olan bilgileri yazma, arama ve okuma hızını her zaman sağlamaz.

İşlemci veriye ihtiyaç duyduğunda öncelikle önbelleğe erişir ve yalnızca gerekli veri orada olmadığında RAM'e erişir. RAM'den bir veri bloğu alan işlemci, aynı anda onu önbelleğe girer.

Çoğu zaman önbellek, L1 (düzey1 birinci düzeydir) ve L2 (düzey2 ikinci düzeydir) birkaç önbellek düzeyine dağıtılır. Birinci düzey önbellek, işlemcinin kendisiyle aynı yonga üzerinde çalışır, onlarca kilobayt düzeyinde bir hacme sahiptir ve genellikle işlemci çekirdeğinin frekansıyla eşleşen bir frekansta çalışır. İkinci seviye önbellek ya işlemci çipinde bulunur ya da anakartta işlemcinin yanına yerleştirilir, daha sonra hacmi birkaç MB'a ulaşabilir, ancak anakartın frekansında çalışır.

· saat üreteci. Bir dizi elektriksel uyarı üretir; üretilen darbelerin frekansı makinenin saat frekansını belirler.

Bitişik darbeler arasındaki zaman aralığı, makinenin bir çevriminin süresini veya basitçe makine çalışma döngüsü.Saat frekansı kişisel bir bilgisayarın temel özelliklerinden biridir ve makinedeki her işlem belirli sayıda döngüde gerçekleştirildiğinden, çalışma hızını büyük ölçüde belirler:

İşlemci komut sistemi.İşlem sırasında işlemci, RAM alanındaki kayıtlarında bulunan verilere hizmet verir. Verilerin bir kısmını doğrudan veri olarak, bir kısmını adres verisi olarak, bir kısmını da komut olarak yorumlar. Bir işlemcinin veriler üzerinde yürütebileceği tüm olası talimatların kümesi, sözde işlemci talimat sistemi Aynı aileye ait işlemciler aynı veya benzer komut sistemlerine sahiptir. Farklı ailelere ait işlemciler, talimat sistemleri açısından farklılık gösterir ve birbirlerinin yerine kullanılamaz.

İşlemci uyumluluğu.İki işlemci aynı komut setine sahipse yazılım düzeyinde tamamen uyumludurlar. Bu, bir işlemci için yazılan programın başka bir işlemci tarafından çalıştırılabileceği anlamına gelir. İşlemciler farklı sistemler komutlar genellikle uyumsuzdur veya yazılım düzeyinde sınırlı uyumluluğa sahiptir.

Sınırlı uyumluluğa sahip işlemci grupları şu şekilde kabul edilir: işlemci aileleri Yani örneğin her şey Intel işlemciler Pentium'lar sözde x86 ailesine aittir.

İşlemcilerin temel parametreleri.İşlemcilerin ana parametreleri şunlardır: çalışma voltajı, bit derinliği, çalışma saat frekansı, dahili saat frekansı çarpım faktörü (çarpan) ve boyut ön bellek.

Çalışma gerilimiİşlemci anakart tarafından sağlanır, dolayısıyla farklı marka işlemciler farklı anakartlara karşılık gelir (birlikte seçilmelidirler). İşlemci teknolojisi geliştikçe gitgide!çalışma voltajında ​​azalma. X86 işlemcilerin ilk modelleri 5 V'luk bir çalışma voltajına sahipti, ancak şu anda 3 V'un altında. İşlemcideki ısı dağılımı voltajın karesiyle orantılı olarak azalıyor ve bu da performansının artmasına olanak tanıyor.

İşlemci boyutu kayıtçılarında aynı anda kaç bitlik veriyi kabul edip işleyebileceğini gösterir ( Bir ritim).İlk x86 işlemciler 16 bitti. 80386 işlemciden başlayarak 32 bit mimariye sahiptirler. Intel Pentium ailesinin modern işlemcileri, 64 bitlik bir veri yolu ile çalışmalarına rağmen 32 bit olarak kalır (işlemci biti, veri yolu biti tarafından değil, komut veri yolu biti tarafından belirlenir).

İşlemci, normal bir saatte olduğu gibi aynı saat prensibine dayanmaktadır. Her komutun yürütülmesi belirli sayıda saat döngüsü gerektirir. İÇİNDE duvar saati salınım döngüleri sarkaç tarafından ayarlanır ve kişisel bir bilgisayarda saat darbeleri, anakart üzerinde bulunan mikroişlemci kitinde (yonga seti) bulunan mikro devrelerden biri tarafından ayarlanır. İşlemciye gelen saat frekansı ne kadar yüksek olursa birim zamanda o kadar çok komut yürütebilir, performansı da o kadar yüksek olur.

Tamamen fiziksel nedenlerden dolayı, silikon kristal değil, çok sayıda iletken ve mikro devre olduğundan anakart, işlemci kadar yüksek frekanslarda çalışamaz. Bugün limiti 100-133 MHz'dir. İşlemcide daha yüksek frekanslar elde etmek için, dahili frekans çarpımı faktör 3'e göre; 3.5; 4; 4.5; 5 veya daha fazla, yani sistem veri yolu frekansı 133 MHz ve katsayı (çekirdek çarpanı) 8 ise, o zaman çalışma saat frekansı 1 GHz olacak.

IBM PC'nin tüm geçmişi işlemcilerle ilişkilidir Intel'den 1970'den beri bu mikro devreleri üreten, dört bitlik 4004'ten başlayarak. Bu işlemcilerin ana parametrelerinin resmi olmayan bir tanımını verelim.

Mikroişlemci Yayınlanma başlangıcı Bit derinliği Saat frekansı, MHz. Verim Not
8 Haziran 1978 16 bit 0,33 MIPS 0,66 MIPS 0,75 MIPS
Şubat 1982 16 bit 0,9 MIPS 1,5 MIPS 2,66 MIPS
80386DX 10/17/1985 32 bit 5-6 MIPS 6-7 MIPS 8,5 MIPS
11.4 MIPS 16 Kb L2 önbellek (ilk kez)
80386SX 16 Haziran 1988 16 bit 2,5 MIPS 2,5 MIPS 2,7 MIPS 2,9 MIPS
80386SL 15 Ekim 1989 16 bit 4.2 MIPS 5.3 MIPS Kişisel bilgisayarlar için özel olarak tasarlanmış ilk işlemci
80486DX 10 Nisan 1989 32 bit 20 MIPS 7,4 MFLOPS 27 MIPS 22,4 MFLOPS 41 MIPS 14,5 MFLOPS Performans 8086'ya kıyasla 50 kat arttı
80486SX 22 Nisan 1991 32 bit 13 MIPS 20 MIPS 27 MIPS 80486'ya benzer ancak yardımcı işlemcisi yoktur.
Pentium 22 Mart 1993 32 bit 100 MIPS 55,1 MFLOPS 112 MIPS 63,6 MFLOPS 126,5 MIPS 2,02 GFLOPS 203 MIPS 2,81 GFLOPS 3,92GFLOPS
Pentium PRO 1 Kasım 1995
MMX teknolojisine sahip Pentium 2 Haziran 1997 32 bit 5.21 GLOPS MMX teknolojisi, multimedya ve 3D uygulamalarla çalışırken artırılmış işlemci performansı sağlar.
Pentium II 7 Mayıs 1997
Celeron 12 Nisan 1998 Düzey 2 önbelleğin kaldırılması nedeniyle Pentium II'nin daha ucuz sürümü
Xeon
Pentium III 3D grafiklerde kullanılan hesaplamaları hızlandırmak için 70 ek komutla genişletilmiş PentiumII. Bu sayede kayan noktalı sayılarda 4'e kadar işlemi aynı anda gerçekleştirir.
Pentium IV

Tüm sistemin performansı onlara bağlıdır. Her cihaz için anakartta - disk sürücüleri vb. bir kontrol var elektronik devre– adaptör veya denetleyici. Bazı denetleyiciler aynı anda birden fazla cihazı kontrol edebilir.

Tüm bilgisayar denetleyicileri işlemciyle ve sistem olarak da adlandırılan sistem veri aktarım yolu aracılığıyla etkileşime girer. yorulmak. Sistem veriyoluna ek olarak, modern anakartlarda aygıtları bağlamak için çeşitli veri yolları ve ilgili konektörler bulunur:

  1. bellek veri yolu - RAM ve merkezi işlemci arasında bilgi alışverişi için;
  2. AGP veri yolu – bir video bağdaştırıcısını bağlamak için.
  3. önbellek veri yolu - önbellek ile merkezi işlemci arasında bilgi alışverişi için;
  4. G/Ç veri yolları (arayüz veri yolları) – çeşitli cihazları bağlamak için kullanılır.

Bilgisayar veri yolu çalışmasının üç ana göstergesi vardır: saat hızı, bit derinliği, veri aktarım hızı veya verim.

Herhangi bir bilgisayarın çalışması, içine kuvars kristali yerleştirilmiş teneke bir kap olan kristal osilatör tarafından belirlenen saat frekansına bağlıdır. Etki altında elektrik voltajı Kristalde elektriksel titreşimler meydana gelir. Bu salınımların frekansına saat frekansı denir. Herhangi bir bilgisayar çipindeki mantıksal sinyallerdeki tüm değişiklikler, saat döngüleri adı verilen belirli zaman aralıklarında meydana gelir. Bu nedenle çoğu bilgisayar mantık cihazı için en küçük zaman birimi saat periyodudur. Her işlem en az bir döngü gerektirir, ancak bazıları modern cihazlar bir saat döngüsünde birden fazla işlemi gerçekleştirmeyi başarır. Bir bilgisayarın saat hızı megahertz (MHz veya GHz) cinsinden ölçülür. Bir cihaz başka bir cihazdan yanıt bekleme sürecindeyken boş saatler (bekleme döngüleri) adı verilen durumlar vardır. Saat frekansı RAM'in saat frekansından önemli ölçüde daha yüksek olan RAM ve bilgisayar işlemcisinin çalışması bu şekilde düzenlenir.

İletim için elektrik sinyalleri Otobüsler birden fazla kanal kullanır. 32 kanal kullanılıyorsa veri yolları 32 bit, 64 kanal kullanılıyorsa veri yolları 64 bit olarak kabul edilir. Gerçekte, herhangi bir genişlikteki otobüslerin daha fazla sayıda kanalı vardır. Ek kanallar belirli bilgileri iletmek için tasarlanmıştır.

Her bilgisayar veri yolu, üç tür hatta sahip olması bakımından basit bir iletkenden farklıdır: veri hatları, adres hatları, kontrol hatları.

Veri yolu, merkezi işlemci, yuvalara takılı genişletme kartları ve bilgisayarın RAM'i arasında alışveriş yapar.

Veri alışverişi süreci ancak bu verilerin göndereni ve alıcısının bilinmesi durumunda mümkündür. Kişisel bilgisayarın her bileşeninin kendi adresi vardır ve genel adres alanına dahil edilir. Bir cihazı adreslemek için, cihazın benzersiz adresinin iletildiği bir adres veriyolu kullanılır. Maksimum RAM miktarı bilgisayarın adres veriyolunun genişliğine (satır sayısı) bağlıdır ve 2 üzeri n'ye eşittir; burada n, adres veriyolunun satır sayısıdır. Örneğin, 80486 veya daha yüksek işlemciye sahip bilgisayarlarda 4 GB belleği adresleyebilen 32 bitlik bir adres veri yolu bulunur.

Veriyi veri yolu üzerinden başarılı bir şekilde aktarmak için, onu veri yoluna kurmak ve adres veriyolundaki adresi ayarlamak yeterli değildir. Bilgisayar kontrol veriyolu aracılığıyla iletilen bir dizi servis sinyaline de ihtiyaç vardır.

Her bilgisayar veri yolunun hızı, birim zaman başına veri yolu üzerinden iletilen mümkün olan maksimum değer olan verimi ile karakterize edilir ve MB/s veya GB/s cinsinden ölçülür. Veri yolu bant genişliği, veri hattı genişliği ile saat frekansının çarpımı ile belirlenir. Verim ne kadar yüksek olursa, tüm sistemin performansı da o kadar yüksek olur.

Gerçekte, bir bilgisayar veri yolunun verimi birçok farklı faktörden etkilenir: malzemelerin etkisiz iletkenliği, tasarım ve montaj kusurları ve çok daha fazlası. Teorik veri aktarım hızı ile pratik hız arasındaki fark %25'e kadar çıkabilmektedir.