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Bus de datos del procesador. Autobuses de ordenadores personales. La memoria de la computadora y sus características y finalidad. Pzu, ozu, vzu. Organización y representación física de datos en una computadora.

Los autobuses, como saben, se utilizan para transferir datos desde el procesador central a otros dispositivos de una computadora personal. Para coordinar la transferencia de datos a componentes individuales que operan en su propia frecuencia, se utiliza un conjunto de chips: un conjunto de controladores combinados estructuralmente en puentes Norte y Sur. El Puente Norte es responsable del intercambio de información con la RAM y el sistema de video, el Puente Sur es responsable del funcionamiento de otros dispositivos conectados a través de los conectores apropiados: discos duros, unidades ópticas, así como dispositivos ubicados en la placa base (integrados sistema de audio, dispositivo de red, etc.), y para dispositivos externos: teclado, mouse, etc.

El diagrama de la placa del sistema se muestra a continuación.

Para conectar el procesador con puentes, se utiliza el bus FSB (Front Side Bus) (los más utilizados hoy en día son Hyper-Transport y SCI), el puente norte (a veces llamado controlador del sistema) permite que funcionen los dispositivos más productivos: el Adaptador de vídeo mediante el bus PCI Express 16x y memoria RAM a través del bus de memoria. El South Bridge asegura el funcionamiento de dispositivos de menor velocidad conectados mediante tarjetas de expansión (tarjetas de audio, tarjetas de red, tarjetas de video, etc.) a través de buses PCI y el bus PCI Express, unidades ópticas y discos duros a través de buses ATA (antes llamados IDE, ahora llamado PATA (Parallel ATA) y autobuses SATA más modernos, los dispositivos aún más lentos están conectados al puente sur a través del bus LPC: un chip BIOS, un controlador múltiple para comunicarse con dispositivos externos a través de puertos serie y paralelo: teclado, mouse, impresora, etc.

Tenga en cuenta que en las computadoras más modernas, las funciones del puente norte las realiza el procesador central (Intel Nehalem, AMD Sledgehammer).

Una computadora tiene varios buses a través de los cuales se transfieren datos. El bus principal se encuentra entre el procesador central y el Northbridge. Puedes leer sobre la frecuencia de este bus en el apartado de procesadores. El siguiente bus está entre el procesador y la RAM (anteriormente estaba entre el Puente Norte y la RAM). Puedes conocer sus características en el apartado de RAM. Los buses que conducen a las tarjetas de expansión, que describiremos a continuación, aún no se han examinado.

El bus de datos transporta datos directamente y cuantas más líneas tiene, más datos se pueden transferir en un ciclo de reloj, por lo que el número de líneas aumenta constantemente. Para transferir datos dentro de la computadora se utiliza un bus especial, que consta de tres partes, a través del cual se transmiten datos, direcciones, señales de control, así como conexión a tierra, voltaje, etc., es decir, prácticamente los datos se transfieren en tres partes. : bus de direcciones, bus de datos y gestión de bus. El número de líneas del bus de direcciones determina el espacio máximo de direcciones donde se pueden enviar datos, principalmente a la RAM. El procesador 8086 tenía 20 líneas de dirección y podía direccionar 2 20 = 1 megabyte de memoria, el 286 tenía 24 líneas (2 24 = 16 megabytes), el 386 tenía 32 líneas (2 32 = 4 gigabytes), las computadoras modernas tienen más de 32 pauta. Es decir, cuantas más líneas haya en el bus de direcciones, más RAM admite la placa base.

El bus de datos transmite datos directamente y cuantas más líneas tenga, más datos se podrán transferir en un ciclo de reloj. Por tanto, el número de líneas aumenta constantemente, desde 8 en los primeros ordenadores hasta 32 en los sistemas Pentium.

A través de los conectores de la placa base, a través de las tarjetas insertadas, se transmite información hacia/desde el procesador hacia dispositivos externos en relación a la placa base. Naturalmente, estos conectores no pueden transmitir más datos de los que admite el bus interno del sistema, y normalmente menos, dependiendo del tipo de bus con el que funcionan las tarjetas de expansión. Existen varios tipos de buses y, en consecuencia, conectores: ISA, EISA, PCI y otros. Los últimos modelos de ordenador utilizan principalmente el bus PCI-E, más potente. Pero todavía hay bastantes dispositivos que funcionan en autobuses menos eficientes. Por tanto, las placas base modernas cuentan con hasta 5 buses diferentes y sus correspondientes conectores.

Echemos un vistazo más de cerca a los neumáticos disponibles.

autobús ISA(Arquitectura estándar de la industria) apareció hace mucho tiempo y fue un estándar durante mucho tiempo. Ahora está irremediablemente obsoleto. En total, los primeros modelos XT tenían 8 líneas de datos, que permitían la transferencia de bytes, 20 líneas de dirección para direccionar hasta 1 megabyte de memoria y otras 34 líneas para otros fines. Al cambiar al modelo RS AT, se agregaron otras 36 líneas, incluidas 8 para datos y 4 para dirección. En PC XT se utilizaba 8 bits, tenía 62 contactos y permitía direccionar 1 MB de memoria. Luego vino el de 16 bits (a veces llamado AT BUS), que funciona a una frecuencia de 8 MHz con una velocidad de 16 Mb/seg, lo que permite direccionar hasta 16 Megabytes. Consta de dos partes, la primera de las cuales corresponde al slot del bus ISA de 8 bits. Los 8 bits adicionales se utilizan para direcciones de E/S adicionales y contienen 36 ranuras (por lo que puede instalar tarjetas de 8 bits en una ranura de 16 bits). Sin embargo, este dispositivo tenía una frecuencia de reloj de 8,33 MHz y funcionaba lentamente, por lo que aparecieron otros autobuses.

Actualmente funciona el estándar Plug-an d-Play (PnP), que permite realizar la configuración de forma automática al instalar un nuevo dispositivo. En este caso, el propio sistema determina el tipo de dispositivo, la dirección del puerto de E/S, el número de interrupción y el canal de acceso directo a memoria (DMA). Sin embargo, los neumáticos más antiguos tienen dificultades para utilizar esta norma. Por tanto, el bus ISA se desarrolló antes de la llegada de PnP. Por lo tanto, no todos los dispositivos que se conectan a este bus se pueden configurar automáticamente. Para salir de la situación actual, Windows 9x tiene una lista de dispositivos que se pueden conectar al ordenador y que se instalan solos.

El bus ISA tiene lo siguiente restricciones:

La presencia de un bus de 16 bits, es decir, la capacidad de enviar dos bytes simultáneamente;

Frecuencia máxima de reloj 8,33 MHz;

No se pueden compartir interrupciones ni canales DMA entre varias tarjetas en diferentes ranuras;

Incapacidad para desactivar la tarjeta mediante programación en caso de un conflicto con el dispositivo;

Falta de control de software de direcciones de puertos de E/S, líneas de interrupción y canales de acceso directo.

Para instalar una tarjeta ISA en un bus EISA, normalmente necesita tener un archivo de configuración para ejecutar la utilidad de configuración del bus EISA, que luego asignará recursos a la tarjeta.

Al instalar un nuevo dispositivo, es necesario que sea física y lógicamente compatible. La alineación física significa que el tipo de conector y el número de clavijas del enchufe y del conector deben coincidir entre sí. La alineación lógica significa que se deben definir claramente los contactos por los que se suministra tensión, dónde hay puesta a tierra, etc. En este caso, la señal enviada a través de un contacto debe ser identificada por el dispositivo receptor como una señal de transferencia de datos y no como una señal de control. Todo esto está determinado por la norma de neumáticos.

Este estándar suele ser establecido por el fabricante, que ha comenzado la producción en masa de nuevos dispositivos. Estos incluyen el bus EIDE para conectar discos duros, puertos serie y paralelo, un bus para generar imágenes gráficas, un bus para conectar tarjetas de expansión, un bus USB, IrDA, etc., que tienen sus propios estándares. Sin embargo, en la práctica, el término bus suele referirse al bus al que está conectada la tarjeta de expansión. Por lo tanto, en este libro, de ahora en adelante, el bus se llamará simplemente bus PCI, bus VESA, etc. En conclusión, observamos que los primeros autobuses de computadora se llamaron Multibus1. Se produjeron en dos versiones: bus PC/XT y bus PC/AT y tenían 7 líneas para interrupciones de hardware. Posteriormente fueron sustituidos por el autobús ISA.

autobús MCA(Microchannel) apareció en 1987, desarrollado por IBM e instalado en la computadora PS/2 ISA. Hay dos tipos: 16 bits y 32 bits. El de 32 bits funciona a una frecuencia de 10 MHz, con una velocidad de transferencia de datos de hasta 20 Mb/s y permite direccionar hasta 4 gigabytes. La tarjeta de expansión podría ser reconocida de forma independiente y configurada automáticamente por la computadora. La principal desventaja es la incompatibilidad con el bus ISA, para el cual se desarrollaron los principales dispositivos, por lo que esta arquitectura no se utiliza mucho.

NeumáticoEISA(ISA extendido - ISA extendido) fue lanzado por un grupo de empresas que competían con IBM en 1988, ya que el bus MCA tenía una descripción cerrada y solo podía ser utilizado por IBM, y además ya estaba desactualizado. Las ventajas incluyen su compatibilidad con el conector ISA debido a la disposición de los conectores en dos capas, en una ISA y en la segunda, EISA. Este bus es de 32 bits, funciona a una frecuencia de 8,33 MHz y proporciona una velocidad máxima de transferencia de datos de hasta 33 Mb/s. La configuración se establece mediante programación, sin utilizar interruptores.

Para evitar que las dos capas se cortocircuiten al instalar una tarjeta que requiere un conector ISA, el conector tiene un enchufe que impide la conexión a los contactos inferiores. La tarjeta EISA contiene un recorte en el lugar del enchufe que le permite evitar este enchufe.

Debido a su elevado coste, el bus EISA no se utilizó mucho en ordenadores personales, pero sí en estaciones de trabajo y servidores.

Neumático SCSI(Small Computer System Interface - interfaz de computadora de sistema pequeño) está diseñado para conectar grandes conjuntos de dispositivos al bus, como discos duros, unidades ópticas, unidades de cinta, impresoras, etc. Por lo tanto, se utiliza principalmente en computadoras servidor o computadoras con un sistema RAID. Prácticamente no se utiliza en ordenadores domésticos.

SCSI-1 apareció en 1986, tenía 8 líneas de datos, cada dispositivo con su propio número, con el adaptador asignado el número 7. Los dispositivos restantes tienen un número del 0 al 6, y el número se configura manualmente en la parte posterior del dispositivo conectado o mediante puentes . Los dispositivos en el bus pueden intercambiar información entre sí sin la participación de un adaptador, que en este caso determina quién puede transferir datos a quién. Al mismo tiempo, cuando la información pasa a través de él, participa en ella. La frecuencia del bus es de 5 MHz, el número máximo de dispositivos conectados es 8.

Rápido SCSI Apareció en 1991 y tenía 8 líneas de datos, así como un conector de cable mejorado. Frecuencia del bus – 10 MHz, ancho de banda – 10 MB/seg, número máximo de dispositivos conectados – 8.

Ancho SCSI tenía 16 líneas para transmisión de datos, frecuencia de bus – 10 MHz, ancho de banda – 20 MB/seg, número máximo de dispositivos conectados – 16.

Ultra SCSI apareció en 1992, tenía 8 líneas para transmisión de datos, frecuencia de bus - 20 MHz, ancho de banda - 20 MB/seg, número máximo de dispositivos conectados - 4-8.

Ultra Ancho SCSI tenía 16 líneas para transmisión de datos, frecuencia de bus - 20 MHz, ancho de banda - 40 MB/s, número máximo de dispositivos conectados - 4 - 16.

Ultra 2SCSI apareció en 1997, tenía 8 líneas para transmisión de datos, frecuencia de bus – 10 MHz, ancho de banda – 40 MB/seg, número máximo de dispositivos conectados – 8.

Ultra 2 Ancho SCSI tenía 16 líneas para transmisión de datos, frecuencia de bus – 40 MHz, ancho de banda – 80 MB/seg, número máximo de dispositivos conectados – 16.

Ultra 3SCSI tenía 16 líneas para transmisión de datos, frecuencia de bus – 40 MHz, ancho de banda – 160 MB/seg, número máximo de dispositivos conectados – 16.

Ultra -320SCSI tenía 16 líneas para transmisión de datos, frecuencia de bus – 80 MHz, ancho de banda – 320 MB/seg, número máximo de dispositivos conectados – 16.

Ultra -640SCSI apareció en 2003, tenía 16 líneas para transmisión de datos, frecuencia de bus – 160 MHz, ancho de banda – 640 MB/seg, número máximo de dispositivos conectados – 16.

Posteriormente, la tecnología comenzó a desarrollarse. SAS(SCSI conectado en serie) para trabajar con discos duros y unidades de cinta. Puede conectar dispositivos SATA a un conector SAS, pero no al revés. Proporciona un rendimiento de 1,5, 3,0, 6,0 Gbit/s, se esperan 12 Gbit/s. Le permite conectar no solo unidades de 3,5 pulgadas, sino también unidades de 2,5 pulgadas.

El adaptador en sí está ubicado en la placa base (como una Mac) o en una tarjeta de expansión. La tarjeta se inserta en la ranura PCI. El cable del dispositivo SCSI en los ordenadores Mac tiene un conector hembra con conector DB25, igual que el puerto paralelo. Si lo conecta accidentalmente a una impresora o al puerto paralelo de una computadora o, por el contrario, conecta un cable de impresora a un dispositivo SCSI, los chips del dispositivo al que están conectados pueden quemarse.

Al transmitir datos a través de un cable, puede surgir en él la llamada "onda estacionaria". Para evitar que esto suceda, se utiliza un tapón especial para apagarlo. Además, este enchufe debe ser uno y estar ubicado en el extremo del cable. Los dispositivos SCSI pueden tener dos conectores, uno de los cuales está conectado al bus SCSI, y el segundo, si está al final del cable, debe tener un enchufe. Si hay dos trozos en dos dispositivos en una línea, es posible que se impidan mutuamente desempeñar su función.

El bus SCSI funciona con discos duros de manera ligeramente diferente a otros estándares, considerando el disco no como registros con cabezales, cilindros y sectores, sino como una secuencia de registros lógicos. Cuando el adaptador SCSI recibe información de la CPU sobre un registro en una dirección específica del disco duro, el adaptador SCSI la traduce en un número de registro lógico. Como resultado, si el disco duro se instala en lugar de cualquier dispositivo SCSI de este adaptador, funcionará, pero si se instala en otros adaptadores, es posible que el sistema no lea los datos sobre la conversión del disco a la nueva estructura y toda la información. en el disco será destruido.

Otros dispositivos (unidades ópticas, Iomega) tienen controladores especiales que les permiten moverse libremente de un sistema a otro. Puede utilizar ambos dispositivos conectados a un adaptador SCSI y EIDE al mismo tiempo en una computadora.

Los dispositivos SCSI requieren una terminación al final del cable que los conecta. Como regla general, viene instalado de fábrica en cada dispositivo. Por lo tanto, al instalar todos los dispositivos excepto el último, es necesario eliminarlos. Si los dispositivos conectados al bus SCSI no son compatibles con el estándar Plug & Play, entonces el número de dispositivo debe configurarse mediante puentes. Tenga en cuenta que algunos adaptadores requieren que los dispositivos numerados 0 y 1 sean discos duros.

autobús EIDE destinado a conectar discos duros y unidades ópticas. También llamado como ATA o RATA(ATA paralelo). Ahora está siendo sustituido por el bus SATA, pero, sin embargo, también se instala en placas modernas, ya que se le pueden conectar varias unidades ópticas (dos por cada conector). Esto se analiza con más detalle en la sección sobre discos duros. Las primeras unidades de disco se conectaban a la computadora mediante tarjetas que contenían un controlador de disco. Con el tiempo, a medida que disminuyeron los tamaños de los chips, el controlador comenzó a instalarse en el disco duro y el controlador de la unidad de disquete en la placa base, por lo que fue posible conectar discos duros directamente a través del conector de la placa base.

Así apareció el bus IDE, que forma parte del bus ISA, que se conecta a un conector especial (en los dispositivos modernos hay dos conectores) en la placa base. Primero, se desarrolló un estándar de bus llamado ATA, luego ATAPI, que hizo posible trabajar con unidades ópticas. Con el tiempo, apareció una versión ampliada de EIDE con el estándar ATA y posteriormente una extensión del estándar: ATAPI. Si hay más dispositivos conectados al conector EIDE de los que la computadora puede admitir, entonces deberá instalar una tarjeta especial a la que podrá conectar varios dispositivos más.

Los primeros estándares utilizaban discos duros conectados a la placa mediante tarjetas especiales en las que se ubicaba el controlador, al bus ISA. Con el tiempo, el tamaño de los componentes electrónicos se redujo y comenzaron a instalarse en el propio disco duro. Luego, las unidades comenzaron a conectarse a la placa a través de un conector IDE, luego aparecieron dos conectores y se podían conectar hasta dos dispositivos a cada conector, se aumentó el rendimiento, se introdujo el direccionamiento de bloques lógicos y fue posible conectar unidades ópticas. y todo esto fue respaldado por el estándar EIDE, que funciona con una frecuencia de reloj de 8,33 MHz. Los primeros dispositivos funcionaban con el estándar ATA, y luego ATAPI, lo que permitía la conexión a un canal de dispositivo óptico. Desde que fue posible transmitir 2 bytes simultáneamente por el canal en un ciclo de reloj, la velocidad de transferencia por las mismas líneas alcanzó 16,6 MB/seg. Con el tiempo, los datos se transfirieron en un ciclo de reloj no solo al pasar de alto a bajo voltaje, sino también al pasar de bajo a alto. Este estándar se llama Ultra ATA o ATA33, ya que permite la transferencia de datos a una velocidad de 33,3 MB/seg.

Posteriormente apareció el estándar ATA66, en el que la frecuencia del reloj en el canal aumentó a 16,7 MHz y la transferencia de datos se realiza a una velocidad de 66,7 MB/seg. El cable para conectar el disco duro a la placa base es diferente y contiene 80 hilos en lugar de 40, como ocurría con los estándares anteriores. Se utilizan 40 cables para conectar dispositivos a este cable. Si conecta a este canal un dispositivo capaz de funcionar en ATA33, o un dispositivo que funcione con el estándar ATA66 al bus ATA33, el dispositivo funcionará a una velocidad de 33,3 MB/seg. En algunas placas, ATA y su extensión ATAPI permiten conectar dispositivos con diferentes velocidades al mismo bus sin reducir el rendimiento, pero es mejor separarlos en diferentes canales.

El cable para trabajar con el estándar IDE ATA (AT-Bus) es de 16 bits y tiene 40 núcleos. El cable XT IDE (8 bits) también tiene 40 núcleos, pero no es compatible con ATA, lo que significa que no se puede utilizar para el estándar IDE.

Hay dos modos de funcionamiento del canal DMA: palabra única y palabra múltiple. Singleword DMA tiene el modo 0, que funciona a una velocidad de 2,08 MB/seg, modo 1 – 4,16, modo 2 – 8,33, y Multiword DMA tiene el modo 0, que funciona a una velocidad de 4,12, modo 1 – 13,3, modo 2 – 16,6 MB/seg. El modo Ultra DMA tiene el modo 0, funcionando a velocidad – 16,6, modo 1 – 25, 2 – 33.

Además, existen otros modos PIO, desde 0 y superiores, y cuanto mayor sea el número, más rápido funcionará el autobús.

El modo ATA-2 funciona en modo PIO 3 multipalabra DMA modo 1, admite LBA y CHS. Rápido ATA-2 admite palabras múltiples DMA modo 2 y PIO modo 4. ATA3 es una extensión de ATA2 con Smart, es decir, mejora el consumo de energía. ATA/ATAPI-4: extensión de ATA3, tiene interfaz Ultra DMA, ATAPI. E-IDE admite el modo PIO3, con el modo DMA 1 de varias palabras y funciona con LBA y CHS. Ultra DMA requiere un cable de 80 conductores con conectores blindados de 40 pines. El estándar IDE Mastering permite que un dispositivo externo controle el bus del sistema para la transferencia de datos sin controlar el bus del procesador, pero el uso de dicho bus elimina los problemas de asignación de canales DMA y las limitaciones de capacidad. En particular, funciona con datos de 8 o 16 bits. Luego vinieron los modos de funcionamiento ATA-3 (otro nombre para EIDE), ATA-4 (frecuencia 16,7, 25, 33,3, otro nombre para Ultra ATA /33), ATA-5 (frecuencia 66 MHz, otro nombre Ultra ATA /66), ATA-6 (frecuencia 100 MHz, otro nombre Ultra DMA 100 o UDMA 5 (100)), ATA-7 (frecuencia 133 MHz, otro nombre Ultra DMA 133 o UDMA 6 (133)), ATA-8 (en desarrollo).

Neumático VESA(Video Electronics Standard's Association - Association of Video Electronic Standards o VL-BUS o VLB o VESA bus local) estaba desactualizado, apareció por primera vez después del bus ISA y tenía cuatro veces la velocidad de ISA, pero tenía algunas limitaciones, en particular, Era posible tener solo 2-3 conectores, lo que sin duda reducía las capacidades de la computadora. Es un bus para conectar una pantalla, pero se puede utilizar para otros dispositivos; no es una extensión del bus ISA (como los buses anteriores). Esta tarjeta está conectada directamente al bus de la CPU, sin pasar por el bus del sistema. Funciona con frecuencias de bus del sistema de hasta 66 MHz, utilizadas principalmente con computadoras 486, a veces con 386, para tarjetas de video y discos duros. Se lanzó una nueva versión 2.0 para Pentium, pero no se utilizó mucho y actualmente prácticamente no se utiliza.

bus PCI(Peripheral Component Interconnect - conexión de componentes periféricos) tampoco se basa en el bus ISA y es un bus síncrono completamente independiente, desarrollado por Intel, las primeras versiones operaban a una frecuencia de 33 MHz, tenían 32 bits (o 64 -bit) canal y es independiente del procesador central, es decir, le permite transferir datos mientras el procesador está ocupado con otros cálculos. El rendimiento teórico del bus fue de 133 MB/s, pero en realidad fue de 80 MB/s. Este neumático todavía se utiliza mucho en la actualidad.

El bus PCI comenzó a desarrollarse al mismo tiempo que el bus ISA, pero se completó más tarde. El bus PCI tiene más líneas de datos que ISA y es más rápido que ISA, con un total de 124 pines por conector. El bus puede detectar errores durante la transferencia de datos y funciona sin enchufes de cable. Además, durante la instalación permite configurar el dispositivo conectado, es decir, la computadora lee información de la memoria del dispositivo, donde se almacenan sus principales parámetros. El bus puede funcionar no solo con un conjunto específico de chips en la placa base, sino también con diferentes dispositivos, así como en otros tipos de computadoras. Además, el bus PCI es capaz de compartir interrupciones y canales DMA entre diferentes dispositivos, lo que impulsó su implementación activa, mientras que el bus ISA no podía proporcionarlo.

Puede conectar tarjetas al conector de bus PCI: aquellas con fuente de alimentación: 5 V (clave 50, 51 pines), 3,3 V (clave 12, 13) y universales (clave 12, 13, 50, 51 pines). Una ranura de 32 bits tiene 62 contactos a cada lado, una ranura de 64 bits tiene 94. Este bus permite conectar hasta cuatro dispositivos simultáneamente, es decir, puede tener hasta cuatro conectores. Para utilizar una mayor cantidad de dispositivos conectados, se utiliza un chip especial, un puente de bus, para conectar dos buses. Para dispositivos industriales existe el estándar Compact PCI con 8 ranuras.

Mientras se desarrollaba el bus PCI, también se desarrollaban otras industrias. La frecuencia de reloj del bus interno aumentó a 100, 150 y más MHz, el número de líneas de datos aumentó a 64 y continúa aumentando, sin embargo, el tipo de bus PCI sigue siendo de 32 bits, pero en el futuro el bus PCI también desarrollarse.

Cada ranura tiene 256 registros de ocho bits que contienen parámetros de configuración. Después de encender la computadora, se realiza una solicitud para configurar el bus durante la ejecución del programa Post; después de configurar los parámetros, el bus puede realizar operaciones de E/S. La principal ventaja del bus es que la transferencia de datos se produce sin la participación del procesador central, es decir, mientras se transfieren datos de un dispositivo a otro, el procesador central puede realizar sus tareas.

El bus PCI 1.0 es de 32 bits con un ancho de banda de 132 MB/s, con direcciones de hasta 4 gigabytes, y el PCI 2.0 es de 64 bits con un ancho de banda de 528 MB/s. Este bus está adaptado para tecnología Plug&Play, es decir, las placas se configuran mediante software. Para aplicaciones industriales se utiliza el estándar Compact PCI, en el que se pueden instalar hasta ocho dispositivos simultáneamente.

La resolución de conflictos de interrupciones en el bus PCI se logra permitiendo que el bus maneje el procesamiento de cada dispositivo por turno. El bus PCI proporciona 32 líneas de datos a una frecuencia de reloj de 33 MHz, luego pasó a ser de 64 bits, con una frecuencia de reloj de 66 MHz, y la nueva versión del bus puede acomodar tarjetas PCI antiguas, así como una tarjeta nueva en el antigua ranura. Las versiones más nuevas de PCI pueden aumentar la velocidad del reloj y permitirle utilizar tarjetas de expansión antiguas para ejecutarlas, así como instalar tarjetas nuevas en ranuras antiguas.

autobús AGP(Accelerated Graphics Port) fue desarrollado por Intel en 1997 específicamente para trabajar con una tarjeta de video, a una frecuencia de 66 MHz tiene un bus de datos de 32 bits. Actualmente suplantado por el bus PCI-E. El bus le permite utilizar la canalización de solicitudes, es decir, enviar datos en forma de paquetes continuos. En el bus PCI se envían los datos anteriores y la dirección de los datos siguientes, después de lo cual se producen retrasos, y en el bus AGP se envían varias direcciones y varios datos uno tras otro, lo que reduce el retraso. Es posible poner en cola hasta 256 solicitudes y mantener dos colas para operaciones de lectura/escritura de alta y baja prioridad. La transmisión dual, es decir, la transmisión de dos datos en un ciclo de reloj en lugar de uno, permite tener un rendimiento a una frecuencia de 66 MHz hasta 528 MB/seg. Permite el funcionamiento en frecuencias de hasta 100 MHz y superiores con mayor rendimiento. La transferencia cuádruple le permite transferir hasta 1056 MB/seg.

Existen varios estándares para el bus AGP: AGP 1X, 2X, 4X, Pro y 8X. La mayoría de las tarjetas funcionan con el estándar 4X y 8X. La RAM almacena no solo partes de la imagen, sino también texturas gráficas. Para garantizar que el sistema de vídeo solo pueda acceder a aquellas áreas de memoria que le conciernen, se utiliza una tabla GART especial (Tabla de reasignación de direcciones gráficas) para definir estas áreas de memoria.

El bus tiene la capacidad de que el procesador de video acceda directamente a áreas de RAM, así como a la memoria de video, y procese texturas allí en modo DiMe (Direct Memory Execution), mientras que el direccionamiento es el mismo. El bus se utiliza para procesadores Pentium Pro, Pentium II, Pentium III y Pentium IV, pero también puede funcionar con procesadores Pentium.

sata(Serial ATA) es un desarrollo de la interfaz IDE. Su característica no es la transmisión de datos en paralelo, sino en serie, que, aunque más lenta, permite el uso de frecuencias más altas sin necesidad de sincronización de señal. El primer estándar SATA 1.x podía funcionar a una frecuencia de 1,5 GHz con un rendimiento de 1,2 Gbit/s (pérdidas por la transferencia de una gran cantidad de información de servicio). El estándar 2.x funciona a una frecuencia de 3 GHz con un rendimiento de hasta 2,4 Gbit/s y el estándar 3.0 a una frecuencia de 6,0 Gbit/s con un rendimiento de 4,8 Gbit/s.

Para conectar dispositivos dentro de la unidad del sistema, se conectan al conector de información SATA de 7 pines en la placa base y a un cable de alimentación de 15 pines a la fuente de alimentación. Existen dispositivos que permiten conectar tanto un cable de 15 pines como un cable de alimentación eléctrica Molex de 4 pines. Tenga en cuenta que conectar dos cables al mismo tiempo puede quemar el dispositivo.

Existen adaptadores de SATA a IDE y viceversa.

eSATA(SATA externo - SATA externo) está diseñado para conectar dispositivos en modo intercambiable en caliente, es decir, cuando la computadora está encendida. Para poder hacer esto en Windows XP, necesita instalar el controlador AHCI. Fue creado en 2004. Tiene un conector similar al SATA, pero se le ha añadido blindaje del conector. Por tanto, no es compatible con el conector SATA, ya que son compatibles eléctricamente, pero no físicamente. La longitud del cable se ha aumentado a 2 metros (1 metro para SATA).

Hay un conector combinado eSATA + USB = Fuerza eSATA, que cuenta no sólo con líneas de información, sino también con líneas eléctricas.

PCI - mi(o PCI Express o PCI-E) apareció en 2002, utiliza una conexión tipo estrella entre dispositivos, lo que permite el intercambio de dispositivos en caliente. Hay varias opciones x1, x2, x4, x8, x12, x16, x32, que tienen diferentes conectores. Cuanto menor sea el número, menos pines y menor será la longitud del conector. Los dispositivos diseñados para conectores x8 se pueden conectar a conectores con un número mayor, en este caso, x12, x16, x32. Esta regla se aplica a otras especies.

Hay tres estándares. Estándar 1.0 le permite transferir en una dirección para x1 - 2 Gbit/s, en dos direcciones - 4 Gbit para x1. El rendimiento de otros tipos se puede calcular multiplicando la cifra anterior por el número del nombre. Por ejemplo, para x16 el rendimiento en una dirección es 2 x 16 = 32 Gbit/s. Estándar 2.0 Fue lanzado en 2007 y tiene un rendimiento en una dirección (doble en dos direcciones) para x1 - 4 Gbit/s. También puede calcular el rendimiento de otras especies. Estándar 3.0 Lanzado en 2010, permite transferir datos a una velocidad de 8 Gbit/s. El lanzamiento del estándar 4.0 está previsto para 2015 y será dos veces más rápido que el 3.0.

Actualmente, los más comunes en las placas base son x16 para conectar tarjetas de video y x2 para conectar otros dispositivos.

autobús USB(Universal Serial Bus - bus serie universal) está diseñado para conectar dispositivos periféricos (por ejemplo, teclado, mouse, joystick, impresora y otros). Su misión es conectar diversos dispositivos a una computadora en funcionamiento, por ejemplo, tostadoras, teclados, hornos microondas, luces LED, ventiladores, etc., sin necesidad de instalar interruptores, jumpers, utilizar software (drivers), etc. para ello.

Primer estándar 1.0 apareció en 1994 y tiene un modo con bajo rendimiento de 1,5 Mbit/s (baja velocidad), con alto rendimiento (velocidad máxima) de hasta 12 Mbit/s. El bus USB puede funcionar en dos modos: de baja velocidad, en el que funcionan el teclado, ratón, etc., con una velocidad de transmisión baja (longitud del cable - 5 metros) y modo de alta velocidad (longitud del cable - 3 metros), que le permite trabajar con la máxima velocidad de la impresora.

En la versión 1.1, se corrigieron los errores existentes.

Estándar 2.0 Ha aparecido un nuevo modo (alta velocidad) con un rendimiento de 25480 Mbit/s.

Puede conectar dispositivos en este bus y la propia computadora determinará el dispositivo que está conectado. En este caso, es posible no sólo conectar un nuevo dispositivo directamente a la computadora, sino también a un dispositivo que ya está conectado a la computadora. Por ejemplo, puedes conectar un disco duro, un micrófono y otros dispositivos al teclado.

Puede utilizar un concentrador al que se pueden conectar hasta 127 dispositivos y es compatible con la tecnología Plug&Play. En este caso, el bus asigna automáticamente un número a los dispositivos con los que opera. Además de enviar datos, estos cables también transmiten electricidad, pero en una pequeña cantidad, que es suficiente para el teclado, pero puede que no sea suficiente para los altavoces. Por lo tanto, los altavoces con alta potencia de salida requieren una fuente de alimentación independiente.

El bus le permite conectar dispositivos cuando la computadora está encendida. Cuando se conectan, solicitan un dispositivo host, que les asigna direcciones, después de lo cual pueden comenzar a trabajar. Además de los datos, también se transmite electricidad, que se utiliza para alimentar los dispositivos. Si no hay suficiente electricidad, los dispositivos se pueden conectar a una fuente de alimentación adicional.

Además de aumentar el rendimiento de la computadora, puede surgir la necesidad de actualizar al agregar nuevos dispositivos, lo que requiere la fuente de alimentación adecuada, una cierta cantidad y tipo de conectores para tarjetas de expansión en la placa base y la cantidad de compartimentos libres dentro de la unidad del sistema. Con el tiempo, con la difusión del estándar USB, muchos dispositivos que ahora se pueden conectar no se encuentran dentro, sino que se sacan fuera de la unidad del sistema. Así, se producirán cada vez más dispositivos externos y la cantidad de conectores dentro de la caja y compartimentos no será un problema al instalar una gran cantidad de dispositivos adicionales.

Último estándar USB 3.0 apareció en 2008, los conectores son compatibles con estándares anteriores. Sin embargo, se agregaron cuatro líneas de comunicación más en forma de dos pares trenzados y el cable en sí se volvió más grueso. Los conectores de la placa base para conectar dichos cables son azules y los enchufes tienen inserciones azules. Así, la velocidad máxima de transferencia de datos se incrementó a 4,8 Gbit por segundo y la velocidad de transferencia aumentó a 600 MB por segundo (una cifra superior a la estándar USB 2,0 diez veces). Al mismo tiempo, la corriente transmitida ha aumentado de 500 mA a 900 mA, lo que permite conectar dispositivos que consumen más energía.

Neumático PCMCIA Se utiliza en computadoras portátiles y tiene la capacidad de transferir datos de más de 16 bits con direccionamiento de hasta 64 Megabytes, con una frecuencia de bus de 33 megahercios. Este bus le permite conectar diferentes dispositivos: discos duros, módems, expansores de memoria, etc. Muchos adaptadores se fabrican con tecnología PnP y tienen la capacidad de conectar dispositivos sin apagar la computadora. Todos los dispositivos conectados a este conector tienen un consumo de energía reducido. El autobús tiene grandes perspectivas de futuro y se instalará en ordenadores de sobremesa.

Las tarjetas PCMCIA, también llamadas tarjetas de PC, están diseñadas para RAM, módems, discos duros y otros dispositivos y vienen en tres tipos. Tienen un largo y un ancho de 85x54 mm, y el grosor depende del tipo. El tipo I tiene un espesor de 3,3 mm, el tipo II - 5 mm, el tipo III - 10,5 mm. La tarjeta se inserta en una ranura del bus ISA diseñada para estas tarjetas, también llamada PCMCIA.

El tipo I se usa para RAM, a veces para módems o una tarjeta de red, tiene una interfaz de 16 bits, grosor de 3,3 mm, el tipo II es para los mismos dispositivos, pero son más gruesos (5 mm), el tipo III también puede instalar un disco duro. unidad (grosor 10, 5 mm). La computadora portátil tiene un compartimento donde se puede instalar una tarjeta de tipo I o II o, en los modelos modernos, dos tarjetas de tipo I y II o una de tipo III.

Para el módem, al final de la tarjeta hay un conector especial (X-jack) al que se conecta el cable; en el otro extremo hay un conector telefónico (RG11) para conectar a una línea telefónica. Al instalar, solo necesita insertar la tarjeta en el orificio hasta que haga clic y, para retirarla, debe presionar la tecla adyacente y la tarjeta saldrá. PC Card AT es un conector PCMCIA para conectarse a computadoras portátiles y de escritorio.

Card Bus es una evolución de las tarjetas PC, que transmiten datos a través de una interfaz de 32 bits (las tarjetas PCMCIA pasaron a denominarse tarjetas PC). El bus conecta la tarjeta al sistema de vídeo, permitiéndole evitar el bus ISA. Este bus se llama Puerto de video ampliado: puerto de video ampliado.

IEEE 1394– desarrollado por el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) basado en el bus de Apple – alambre de fuego en 1995, donde el número 1394 indica el número de serie del neumático desarrollado por esta organización. El bus le permite conectar hasta 16 dispositivos a un nodo, y a cada dispositivo se le asigna un número, que tiene un tamaño de 16 bits, es decir, se pueden direccionar más de 64.000 dispositivos en total. Se conectan hasta 63 dispositivos a cada bus y a cada nodo se le asigna un número de 6 bits. Se pueden conectar 1023 buses entre sí mediante puentes, cada uno de los cuales tiene una capacidad de 10 bits y el bus puede ser "intercambiable en caliente". Cada nuevo dispositivo se puede conectar a cualquier puerto libre; en un dispositivo hay de uno a tres, pero son posibles hasta 27. La única excepción es la prohibición de organizar bucles de dispositivos, ya que el bus soporta una estructura de árbol.

Hay tres clases de dispositivos con transmisión de datos 98,3; 196,6 y 339,2 Mbps, o se suelen redondear a 100, 200 y 400 Mbps según el estándar IEEE 1394a y 800 y 1600 según el estándar IEEE 1394b. Según el estándar IEEE 1394.1, desarrollado en 2004, se pueden conectar hasta 64.449 dispositivos; según el estándar IEEE 1394c, desarrollado en 2006, se puede utilizar un cable Ethernet. En este caso, la longitud máxima del cable es de hasta 100 metros y la velocidad es de hasta 800 Mbit/s.

Hay tres tipos de conectores: 4 pines – sin alimentación, instalados en portátiles y cámaras de vídeo (IEEE 1394a sin alimentación), 6 pines – con dos contactos adicionales para alimentación(IEEE 1394a) y 9 pin con contactos adicionales para recibir y transmitir(IEEE 1394 b). También puede haber un conector RJ-45(IEEE 1394c).

Si el cable consta de 6 hilos de cobre, dos para alimentación y los dos pares restantes para datos, cada par está blindado y todos los cables juntos también están blindados. Dado que se proporciona una fuente de alimentación de 8 a 40 voltios con una corriente de hasta 1,5 amperios, muchos dispositivos no requieren conexión adicional a la red. Se pueden instalar cables de hasta 4,5 metros entre dos dispositivos y los conectores de bus son sencillos y fáciles de conectar.

El autobús funciona en modo síncrono y asíncrono. La transmisión asincrónica envía datos organizados en paquetes y repite la transmisión si se producen errores, lo cual es importante para una transferencia de datos precisa. La transmisión síncrona se utiliza en multimedia para transmitir datos de audio y video, pero si se pierden los datos, esto no es crítico, ya que se transmite la siguiente porción de datos.

El bus IEEE 1394 transmite datos digitalmente, por lo que la calidad de la imagen de vídeo es mejor que la analógica. La computadora puede encender y apagar mediante programación los dispositivos conectados a ella. El bus es independiente de la computadora, es decir, puede funcionar en ausencia de una computadora, por ejemplo, para transferir datos de una cámara de video a una videograbadora. Este bus es compatible con Windows 98 (se requiere actualización), Windows ME, Windows 2000, Windows XP y otros.

Para acelerar el trabajo, se introdujo. autobús anfitrión(a veces llamado bus del procesador). Diseñado para transferir datos de 64 bits entre el procesador, RAM y caché L2 y funciona a 50, 60, 66, 75, 100, 133 MHz, mientras que el bus PCI funciona a la mitad de la frecuencia (25; 30; 33; 37,5 MHz) .

Operación. Si una de las tarjetas antiguas deja de funcionar, puedes intentar quitarla y limpiar los contactos con una goma de borrar común, que eliminará los depósitos y el óxido. Después de la instalación, verifique el funcionamiento de la placa. Es recomendable tapar las ranuras no utilizadas con fundas especiales.

La base de la placa base son varios buses que sirven para transmitir señales a los componentes del sistema. Un bus es un canal de comunicación común utilizado en una computadora que permite conectar dos o más componentes del sistema.

Existe una cierta jerarquía de buses de PC, que se expresa en el hecho de que cada bus más lento está conectado a uno más rápido. Los sistemas informáticos modernos incluyen tres, cuatro o más autobuses. Cada dispositivo del sistema está conectado a algún bus, y ciertos dispositivos (la mayoría de las veces conjuntos de chips) actúan como puente entre los buses.

Autobús del procesador. Este bus de alta velocidad es el núcleo del chipset y la placa base. Lo utiliza principalmente el procesador para transferir datos entre la memoria caché o memoria principal y el puente norte del chipset. En los sistemas basados en Pentium, este bus funciona a 66, 100, 133, 200, 266, 400, 533, 800 o 1066 MHz y tiene 64 bits de ancho (8 bytes).
Autobús AGP. Este bus de 32 bits funciona a 66 (AGP 1x), 133 (AGP 2x), 266 (AGP 4x) o 533 MHz (AGP 8x), proporciona un rendimiento de hasta 2133 MB/s y está diseñado para conectar un adaptador de vídeo. . Está conectado al puente norte o al controlador de memoria (MCH) del chipset lógico del sistema.
Bus PCI-Express. Tercera generación del bus PCI. El bus PCI-Expres es un bus con señales diferenciales que puede transmitirse mediante un puente norte o un puente sur. El rendimiento de PCI-Express se expresa en el número de carriles. Cada enlace bidireccional proporciona velocidades de transferencia de datos de 2,5 o 5 Gbps en ambas direcciones (250 o 500 MB/s efectivos). Un conector que admite una línea se denomina PCI-Express x1. Los adaptadores de vídeo PCI-Express suelen instalarse en una ranura x16, que proporciona velocidades de transferencia de datos de 4 u 8 GB/s en cada dirección.
Autobús PCI-X. Esta es la segunda generación del bus PCI, que proporciona mayores velocidades de transferencia de datos y al mismo tiempo es compatible con PCI. Este bus se utiliza principalmente en estaciones de trabajo y servidores. PCI-X admite ranuras de 64 bits, compatible con adaptadores PCI de 64 y 32 bits. PCI-X versión 1 funciona a 133 MHz, mientras que PCI-X 2.0 admite velocidades de hasta 533 MHz. Normalmente, el ancho de banda PCI-X 2.0 se divide entre varias ranuras PCI-X y PCI. Aunque algunos puentes sur admiten el bus PCI-X, la mayoría de las veces requiere un chip especial para admitirlo.
Autobús PCI. Este bus de 32 bits opera a 33 MHz; se ha utilizado desde sistemas basados en 486. Actualmente, existe una implementación de 66 MHz de este bus. Está controlado por el controlador PCI, un componente del puente norte o el controlador MCH del chipset lógico del sistema. La placa base tiene conectores, generalmente cuatro o más, a los que se pueden conectar adaptadores de red, SCSI y de video, así como otros equipos que admitan esta interfaz. Los buses PCI-X y PCI-Express son implementaciones de mayor rendimiento del bus PCI; Las placas base y los sistemas que soportan este bus aparecieron en el mercado a mediados de 2004.
Autobús ISA. Este bus de 16 bits que funciona a 8 MHz se utilizó por primera vez en sistemas AT en 1984 (la PC IBM original era de 8 bits y funcionaba a 5 MHz). Este bus fue ampliamente utilizado, pero fue excluido de la especificación PC99. Implementado utilizando el puente sur. La mayoría de las veces, se le conecta un chip Super I/O.

Algunas placas base modernas contienen un conector especial llamado Audio Modem Riser (AMR) o Communications and Networking Riser (CNR). Estos conectores especializados están diseñados para tarjetas de expansión que proporcionan funciones de red y comunicación. Cabe señalar que estos conectores no son una interfaz de bus universal, por lo que hay pocas placas AMR o CNR dedicadas disponibles en el mercado. Como regla general, estas tarjetas se incluyen con una placa base específica. Su diseño le permite crear fácilmente placas base estándar y extendidas sin reservar espacio para instalar chips adicionales. La mayoría de las placas base que proporcionan funciones estándar de red y módem se basan en el bus PCI, ya que los conectores AMR/CNR tienen un propósito altamente especializado.

Las placas base modernas también tienen buses ocultos que no aparecen en forma de zócalos o conectores. Se refiere a buses diseñados para conectar componentes de conjuntos de chips, como la interfaz del concentrador y el bus LPC. La interfaz Hub es un bus de 8 bits de cuatro ciclos (4x) con una frecuencia operativa de 66 MHz, que se utiliza para intercambiar datos entre los componentes MCH e ICH del chipset (arquitectura hub). La interfaz del concentrador tiene un rendimiento de hasta 266 MB/s, lo que la hace adecuada para interconectar componentes de chipset en diseños de bajo costo. Algunos conjuntos de chips modernos para estaciones de trabajo y servidores, así como la última serie 9xx de Intel para computadoras de escritorio, utilizan versiones más rápidas de esta interfaz central. Los fabricantes externos de conjuntos de chips lógicos de sistemas también implementan sus propios diseños de bus de alta velocidad que conectan componentes individuales del conjunto de chips entre sí.

Para fines similares también está pensado el bus LPC, que es un bus de 4 bits con un rendimiento máximo de 16,67 MB/s y se utiliza como una opción más económica en comparación con el bus ISA. Normalmente, el bus LPC se utiliza para conectar los componentes Super I/O o ROM BIOS de la placa base al chipset principal. El bus LPC tiene aproximadamente la misma frecuencia de funcionamiento, pero utiliza muchos menos pines. Permite eliminar por completo el uso del bus ISA en las placas base.

Un conjunto de chips lógicos de sistema se puede comparar con un conductor que dirige una orquesta de componentes del sistema en un sistema, permitiendo que cada uno de ellos se conecte a su propio bus.

Los buses ISA, EISA, VL-Bus y MCA no se utilizan en los diseños de placas base modernos. MB/s Megabytes por segundo.
ISA. Arquitectura estándar de la industria, también conocida como PC/XT de 8 bits o AT-Bus de 16 bits.
LPC. Bus Low Pin Count (bus con un número reducido de contactos).
Autobús VL. Bus local VESA (Video Electronics Standards Association) (extensión ISA).
MCA. MicroChannel Architecture (arquitectura de microcanal) (sistemas IBM PS/2).
Tarjeta PC. Interfaz PCMCIA (Asociación Internacional de Tarjetas de Memoria para Computadoras Personales) de 16 bits. Tarjeta Bus. Bus de tarjeta PC de 32 bits.
Interfaz del concentrador. Bus de chipset Intel serie 8xx.
PCI. Interconexión de componentes periféricos (bus para interacción de componentes periféricos).
AGP. Puerto de gráficos acelerados (puerto de gráficos acelerados).
RS-232. Puerto serie estándar, 115,2 KB/s.
RS-232HS. Puerto serie de alta velocidad, 230,4 KB/s.
IEEE-1284 Paralelo. Puerto paralelo bidireccional estándar.
IEEE-1284 EPP/ECP. Puerto paralelo mejorado/puerto de capacidades extendidas.
USB. Bus serie universal (bus serie universal).
IEEE-1394. Bus FireWire, también llamado i.Link.
ATA PIO. Accesorio AT (también conocido como IDE) E/S programadas (bus ATA con entrada/salida programable).
ATA-UDMA. AT Attachment Ultra DMA (modo Ultra-DMA de bus ATA).
SCSI. Interfaz de sistema informático pequeño (interfaz de sistemas informáticos pequeños).
FPM. Modo de página rápida (modo de página rápida).
EDO. Salida de datos ampliada.
SDRAM. RAM dinámica síncrona (RAM dinámica síncrona).
RDRAM. Rambus Dynamic RAM (RAM dinámica de tecnología Rambus).
RDRAM doble. RDRAM de doble canal (operación simultánea).
SDRAM DDR. SDRAM de doble velocidad de datos (SDRAM con doble velocidad).
FSB de la CPU. Bus de procesador (o bus frontal).
Interfaz del concentrador. Bus del chipset Intel 8xx.
Hipertransporte. Bus de chipset AMD.
Enlace en V. Bus de chipset de VIA Technologies.
MUTIOL. Bus de chipset SiS.
DDR2. Nueva generación de memoria DDR.

Para mejorar la eficiencia, muchos buses realizan múltiples ciclos de datos dentro de un solo ciclo de reloj. Esto significa que la velocidad de transferencia de datos es más rápida de lo que parece a primera vista. Existe una forma bastante sencilla de mejorar el rendimiento del bus utilizando componentes compatibles con versiones anteriores.

BUS DEL SISTEMA BUS DEL SISTEMA

BUS DEL SISTEMA (bus del sistema), un conjunto de líneas para transmitir todo tipo de señales (incluidos datos, direcciones y control) entre el microprocesador (centímetro. MICROPROCESADOR) y otros dispositivos electrónicos de la computadora (centímetro. COMPUTADORA). La parte del bus del sistema que transmite datos se llama bus de datos, las direcciones se llaman bus de direcciones y las señales de control se llaman bus de control. Una característica importante del bus del sistema que afecta el rendimiento de una computadora personal es la frecuencia del reloj del bus del sistema: FSB (Frequency System Bus).
Una computadora personal basada en un microprocesador compatible con x86 se construye de acuerdo con el siguiente esquema: el microprocesador está conectado a un controlador del sistema a través del bus del sistema (normalmente dicho controlador se denomina "Puente Norte"). El controlador del sistema incluye un controlador de RAM y controladores de bus a los que se conectan los dispositivos periféricos. Los dispositivos periféricos más potentes (por ejemplo, tarjetas de video) generalmente están conectados al puente norte. (centímetro. ADAPTADOR DE VÍDEO)), y los dispositivos menos productivos (chip BIOS, dispositivos con bus PCI) están conectados al "Puente Sur", que está conectado al Puente Norte mediante un bus especial de alto rendimiento. Un conjunto de puentes “sur” y “norte” se llama chipset (centímetro. CONJUNTO DE CHIPRES)(conjunto de chips). El bus del sistema actúa como columna vertebral entre el procesador y el chipset.

Diccionario enciclopédico. 2009 .

Vea qué es "SYSTEM BUS" en otros diccionarios:

autobús del sistema- columna vertebral de la unidad del sistema de PC - [E.S Alekseev, A.A. Diccionario explicativo inglés-ruso sobre ingeniería de sistemas informáticos. Moscú 1993] Temas tecnología de la información en general Sinónimos columna vertebral de la unidad del sistema PC EN bus del sistemaS bus ...

- ...Wikipedia

autobús EISA- arquitectura ampliada del bus del sistema de PC estándar de la industria, que amplió las capacidades del bus ISA de 16 a 32 bits. Fue rápidamente reemplazado por el bus PCI. Temas tecnologías de la información en general Sinónimos... ...

Guía del traductor técnico- Bus del sistema local del procesador, normalmente utilizado como canal de entrada/salida para la placa base de un ordenador monoprocesador, por ejemplo, en IBM PC XT, Apple Mac II, DEC Professional 325/350/380. [E.S.Alekseev, A.A. inglés ruso... ... Temas tecnologías de la información en general Sinónimos... ...

Conector AGP en la placa base (normalmente marrón o verde). AGP (del inglés Accelerated Graphics Port, puerto de gráficos acelerados) es un bus de sistema para una tarjeta de video desarrollado por la empresa en 1997. Apareció simultáneamente con conjuntos de chips... Wikipedia

Bus de PC con tecnología avanzada- El bus del sistema desarrollado por IBM se utiliza en la serie IBM PC XT basado en el microprocesador 8088 con un bus de datos de 8 bits. El bus contiene un bus de 20 bits, un bus de datos bidireccional de 8 bits, 6 líneas de nivel de interrupción,... ... Temas tecnologías de la información en general Sinónimos... ...

S 100 Bus de interfaz universal diseñado por MITS en 1974 específicamente para el Altair 8800, considerado hoy el primer ordenador personal. El bus S 100 fue el primer bus de interfaz para un microordenador... ... Wikipedia

Conectores de bus PCI Express (de arriba a abajo: x4, x16, x1 y x16), en comparación con el conector de bus habitual de 32 bits Bus de computadora (del bus de computadora en inglés, conmutador universal bidireccional) en la arquitectura de computadoras... ... Wikipedia

FSB (bus frontal en inglés, traducido como "bus del sistema") es un bus de computadora que proporciona una conexión entre un procesador central compatible con x86 y el mundo exterior. Como regla general, una computadora personal moderna basada en x86 compatible... ... Wikipedia

La velocidad del bus de la placa base no afecta la velocidad del procesador instalado. En una computadora, la placa base y el procesador son dos componentes separados. Sin embargo, la experiencia del usuario de las dimensiones depende de qué tan bien funcionan juntas.

UPC

El procesador principal de una computadora tiene una velocidad determinada. En algunas computadoras, la velocidad del procesador se puede cambiar a través de la configuración del BIOS de la placa base. Los errores de compatibilidad de hardware en la dirección de la velocidad del procesador no se ven afectados por ninguna otra parte de la computadora. Pero el procesador es la parte más rápida de la computadora y, a menudo, otro hardware no puede seguir el ritmo. El procesador maneja todo el trabajo informático de la computadora fuera del trabajo gráfico principal que realiza la GPU.

Autobús de la placa base

El bus de la placa base es la parte del dispositivo que transfiere datos entre las partes de la computadora. El término "velocidad del bus" se refiere a la rapidez con la que el bus del sistema puede mover datos de un componente de la computadora a otro. Cuanto más rápido sea el autobús, más datos podrá mover en un período de tiempo determinado. El procesador de la computadora está conectado al "bus" del sistema a través del "puente norte", que organiza el intercambio de datos entre la RAM de la computadora y el procesador. Esta es la parte más rápida del bus de la placa base y maneja la carga de trabajo más vital de la computadora.

Autobús del sistema- Este es el sistema de interfaz principal de una PC, que proporciona emparejamiento y comunicación de todos sus dispositivos entre sí.

La función principal del bus del sistema es transferir información entre el procesador y otros dispositivos informáticos. . Todos los bloques, o mejor dicho sus puertos de E/S, se conectan al bus de la misma forma a través de los conectores correspondientes: directamente o mediante controladores ( adaptadores).

El bus del sistema se controla directamente o, más a menudo, a través de controlador de autobús. El intercambio de información entre el host y el bus del sistema se realiza mediante códigos ASCII. El bus del sistema consta de tres buses: bus de control, bus de datos y bus de direcciones. Por estos buses circulan señales de control, datos (números, símbolos), direcciones de celdas de memoria y números de dispositivos de entrada/salida. Las características funcionales más importantes del bus del sistema son: la cantidad de dispositivos a los que sirve y su rendimiento, aquellos. la máxima velocidad posible de transferencia de información. El ancho de banda del bus depende de su tamaño de bits (hay buses de 8, 16, 32 y 64 bits) y de la frecuencia de reloj a la que opera el bus.

· Bus de direcciones Los procesadores Intel Pentium (es decir, son los más habituales en ordenadores personales) tienen un bus de direcciones de 32 bits, es decir, consta de 32 líneas paralelas. Dependiendo de si hay tensión en alguna de las líneas o no, dicen que esta línea está puesta a uno o a cero. La combinación de 32 ceros y unos forma una dirección de 32 bits que apunta a una de las celdas de la RAM. Se le conecta un procesador para copiar datos de la celda a uno de sus registros.

· Autobús de datos. Este bus copia datos de la RAM a los registros del procesador y viceversa. En las computadoras construidas con procesadores Intel Pentium, el bus de datos es de 64 bits, es decir, consta de 64 líneas, a lo largo de las cuales se reciben 8 bytes a la vez para su procesamiento.

· Autobús de comando . Para que el procesador pueda procesar datos, necesita instrucciones. Debe saber qué hacer con los bytes almacenados en sus registros. Estos comandos también llegan al procesador desde la RAM, desde aquellas zonas donde se almacenan los programas. Los comandos también se representan en bytes. Los comandos más simples caben en un byte, sin embargo, también los hay que requieren dos, tres o más bytes. La mayoría de procesadores modernos tienen un bus de instrucciones de 32 bits (por ejemplo, el procesador Intel Pentium), aunque hay procesadores de 64 bits e incluso procesadores de 128 bits.

UPC.

Procesador (CPU) realiza operaciones lógicas y aritméticas, determina el orden de las operaciones, indica fuentes de datos y receptores de resultados. El procesador opera bajo el control del programa.

El procesador es el chip principal de la computadora en el que se realizan todos los cálculos. Estructuralmente, el procesador consta de celdas similares a las celdas RAM, pero en estas celdas los datos no solo se pueden almacenar, sino también modificar. Las celdas internas del procesador se llaman registros.Registros - celdas de memoria de alta velocidad de varias longitudes (a diferencia de las celdas OP, que tienen una longitud estándar de 1 byte y una velocidad menor);

Cuando se familiariza por primera vez con una computadora, se cree que el procesador consta de cinco dispositivos: una unidad aritmético-lógica (ALU), una unidad de control (CU), registros de propósito general (GPR), memoria caché y un generador de reloj.

dispositivo de control(UU)- genera y suministra a todos los bloques de la máquina en el momento adecuado ciertas señales de control (pulsos de control), determinadas por las características específicas de la operación que se está realizando y los resultados de operaciones anteriores; genera direcciones de celdas de memoria utilizadas por la operación que se realiza y transmite estas direcciones a los bloques de computadora correspondientes, es decir, es responsable del orden en que se ejecutan los comandos que componen el programa.

unidad lógica aritmética(ALU)- diseñado para realizar todas las operaciones aritméticas y lógicas con información numérica y simbólica (en algunos modelos de PC, se conecta una ALU adicional a la ALU para acelerar la ejecución de las operaciones coprocesador matemático), Los resultados intermedios se guardan en RON.

memoria local(MPP)- sirve para el almacenamiento, registro y salida a corto plazo de información utilizada directamente en los cálculos en los siguientes ciclos de funcionamiento de la máquina. MPP se basa en registros de propósito general (GPR) y se utiliza para garantizar una alta velocidad de la máquina, porque la memoria de acceso aleatorio (RAM) no siempre proporciona la velocidad de escritura, búsqueda y lectura de información necesaria para el funcionamiento eficiente de una máquina de alta velocidad. Microprocesador de velocidad.

· memoria caché Sirve para aumentar el rendimiento del procesador reduciendo su tiempo de inactividad improductivo. Se utiliza para el almacenamiento, registro y salida a corto plazo de información utilizada directamente en los cálculos en los siguientes ciclos de operación de la máquina. La memoria caché se basa en registros y se utiliza para garantizar una alta velocidad de la máquina, porque la memoria de acceso aleatorio (RAM) no siempre proporciona la velocidad de escritura, búsqueda y lectura de información necesaria para el funcionamiento eficiente de un microprocesador de alta velocidad.

Cuando el procesador necesita datos, primero accede a la memoria caché, y solo si los datos necesarios no están allí, accede a la RAM. Al recibir un bloque de datos de la RAM, el procesador lo ingresa simultáneamente en la memoria caché.

A menudo, la memoria caché se distribuye en varios niveles de caché L1 (el nivel 1 es el primer nivel) y L2 (el nivel 2 es el segundo nivel). El caché de primer nivel se ejecuta en el mismo chip que el procesador, tiene un volumen del orden de decenas de KB y generalmente funciona a una frecuencia que coincide con la frecuencia del núcleo del procesador. El caché de segundo nivel está ubicado en el chip del procesador o en la placa base cerca del procesador, luego su volumen puede alcanzar varios MB, pero funciona a la frecuencia de la placa base.

· generador de reloj. Genera una secuencia de impulsos eléctricos; la frecuencia de los pulsos generados determina la frecuencia del reloj de la máquina.

El intervalo de tiempo entre pulsos adyacentes determina el tiempo de un ciclo de operación de la máquina o simplemente ciclo de funcionamiento de la máquina.Frecuencia del reloj es una de las principales características de una computadora personal y determina en gran medida la velocidad de su funcionamiento, porque cada operación en la máquina se realiza en un cierto número de ciclos:

Sistema de mando del procesador. Durante el funcionamiento, el procesador da servicio a los datos ubicados en sus registros en el campo RAM. Interpreta algunos de los datos directamente como datos, algunos de los datos como datos de dirección y otros como comandos. El conjunto de todas las instrucciones posibles que un procesador puede ejecutar sobre datos forma el llamado Sistema de instrucciones del procesador. Los procesadores que pertenecen a la misma familia tienen sistemas de instrucción iguales o similares. Los procesadores que pertenecen a diferentes familias difieren en sus sistemas de instrucción y no son intercambiables.

Compatibilidad del procesador. Si dos procesadores tienen el mismo conjunto de instrucciones, entonces son completamente compatibles a nivel de software. Esto significa que un programa escrito para un procesador puede ser ejecutado por otro procesador. Los procesadores con diferentes sistemas de instrucción suelen ser incompatibles o tener una compatibilidad limitada a nivel de software.

Los grupos de procesadores que tienen compatibilidad limitada se consideran familias de procesadores. Por ejemplo, todos los procesadores Intel Pentium pertenecen a la denominada familia x86.

Parámetros básicos de los procesadores. Los principales parámetros de los procesadores son: voltaje de operación, profundidad de bits, frecuencia de reloj de operación, factor de multiplicación de frecuencia de reloj interno (multiplicador) y tamaño memoria caché.

Tensión de funcionamiento El procesador lo proporciona la placa base, por lo que diferentes marcas de procesadores corresponden a diferentes placas base (deben seleccionarse juntas). A medida que se desarrolla la tecnología de procesadores, ¡gradualmente! disminución del voltaje de operación. Los primeros modelos de procesadores x86 tenían un voltaje de funcionamiento de 5 V, pero actualmente es inferior a 3 V. La disipación de calor en el procesador disminuye en proporción al cuadrado del voltaje, lo que permite aumentar su rendimiento.

Tamaño del procesador muestra cuántos bits de datos puede aceptar y procesar en sus registros a la vez (en un latido). Los primeros procesadores x86 eran de 16 bits. Empezando por el procesador 80386, cuentan con una arquitectura de 32 bits. Los procesadores modernos de la familia Intel Pentium siguen siendo de 32 bits, aunque funcionan con un bus de datos de 64 bits (el bit del procesador no está determinado por el bit del bus de datos, sino por el bit del bus de comando).

El procesador se basa en el mismo principio de reloj que el de un reloj normal. La ejecución de cada comando requiere una cierta cantidad de ciclos de reloj. En un reloj de pared, las pulsaciones del reloj se establecen mediante un péndulo, y en una computadora personal, las pulsaciones del reloj se establecen mediante uno de los microcircuitos incluidos en el kit de microprocesador (chipset) ubicado en la placa base. Cuanto mayor sea la frecuencia del reloj que llega al procesador, más comandos podrá ejecutar por unidad de tiempo y mayor será su rendimiento.

Por razones puramente físicas, dado que no se trata de un cristal de silicio, sino de un gran conjunto de conductores y microcircuitos, la placa base no puede funcionar a frecuencias tan altas como el procesador. Hoy su límite es 100-133 MHz. Para obtener frecuencias más altas en el procesador, multiplicación de frecuencia interna por factor 3; 3,5; 4; 4,5; 5 o más, es decir si la frecuencia del bus del sistema es 133 MHz y el coeficiente (multiplicador de núcleo) es 8, entonces frecuencia de reloj de funcionamiento será de 1 GHz.

Toda la historia de la PC IBM está relacionada con los procesadores de Intel, que produce estos chips desde 1970, comenzando con el 4004 de cuatro bits. Demos una descripción informal de los principales parámetros de estos procesadores.

Microprocesador	Inicio del lanzamiento	Profundidad de bits	Frecuencia de reloj, MHz.	Actuación	Nota
	8 de junio de 1978	16 bits		0,33 MIPS 0,66 MIPS 0,75 MIPS
	febrero de 1982	16 bits		0,9 MIPS 1,5 MIPS 2,66 MIPS
80386DX	17/10/1985	32 bits		5-6 MIPS 6-7 MIPS 8,5 MIPS
				11,4 MIPS	Caché L2 de 16 Kb (por primera vez)
80386SX	16 de junio de 1988	16 bits		2,5 MIPS 2,5 MIPS 2,7 MIPS 2,9 MIPS
80386SL	15 de octubre de 1989	16 bits		4,2 MIPS 5,3 MIPS	El primer procesador diseñado específicamente para ordenadores personales
80486DX	10 de abril de 1989	32 bits		20 MIPS 7,4 MFLOPS 27 MIPS 22,4 MFLOPS 41 MIPS 14,5 MFLOPS	El rendimiento aumentó 50 veces en comparación con 8086
80486SX	22 de abril de 1991	32 bits		13 MIPS 20 MIPS 27 MIPS	Similar al 80486 pero sin coprocesador.
Pentium	22 de marzo de 1993	32 bits		100 MIPS 55,1 MFLOPS 112 MIPS 63,6 MFLOPS 126,5 MIPS 2,02 GFLOPS 203 MIPS 2,81 GFLOPS 3,92 GFLOPS
Pentium PRO	1 de noviembre de 1995
Pentium con tecnología MMX	2 de junio de 1997	32 bits		5.21 GFLOPS	La tecnología MMX proporciona un mayor rendimiento del procesador cuando se trabaja con aplicaciones multimedia y 3D.
Pentium II	7 de mayo de 1997
Celeron	12 de abril de 1998				Versión más barata del Pentium II eliminando la caché L2
Xeón
Pentium III					PentiumII ampliado con 70 comandos adicionales para acelerar los cálculos utilizados en gráficos 3D. Gracias a esto, realiza hasta 4 operaciones sobre números de coma flotante simultáneamente.
PentiumIV