NETSGUIDES

КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

Поиск:

 

Типы шин

Статьи / Локальные сети / Глава 7. Общие сведения о глобальных сетях / Типы шин

Некоторые основные вопросы устройства шин рассмотрены в гл. 1, где обсуждались сетевые платы, составляющие основу сетей. На практике в современных серверах используют шины двух типов: ISA и PCI.
Возможно, вы припомните, что ISA (Industry standart architecture — стандартная промышленная архитектура) представляет собой 8- или 16-битовую шину, работающую на частоте 8 МГц. Эта частота — предельно возможная рабочая частота исходной шины AT, на основе которой разработана шина ISA. ISA мало изменилась с 1984 г., когда она (главным образом по соображениям совместимости) была расширена до 16 бит. Слоты ISAшины показаны на рис. 7.2.

Шина PCI (Peripheral Component Interconnect — интерфейс периферийных устройств) имеет архитектуру локальной шины (local-bus architecture). В ней развиты и использованы некоторые полезные идеи, реализованные в стандарте локальных шин VESA (Video Electronics Standard Association — Ассоциация по стандартам в области видеоэлектроники).
Однако в архитектуре шины PCI устранены некоторые недостатки, присущие шинам VESA, а именно: отсутствие поддержки средств Plug-and-Play, сложности "в общении" с процессорами Pentium, затруднения в организации высокоскоростного соединения с системной платой при установке более двух слотов VESA. Технология локальных шин допускает работу на тактовой частоте системной шины материнской платы. Иначе говоря, если тактовая частота системной шины материнской платы составляет 33 МГц, то установленная в этот слот плата может работать с этой же частотой, а не "ползти" на 8 МГц.
Слоты PCI показаны на рис. 7.3.

Примечание:
Технология локальной шины (local bus technology) первоначально развивалась как средство для повышения производительности при обработке видеоизображений, однако разработчики быстро обнаружили, что она пригодна для установки и остальных периферийных устройств.

Если PCI намного быстрее ISA, то почему же шина ISA все еще используется? Как и 10 лет назад, основная причина - совместимость. Никто не смеет заявить: "Эта плата работает невыносимо медленно. Давайте выбросим её и прекратим использовать платы ISA". Такой человек станет всеобщим посмешищем. Во-вторых, хотя в серверных системах ISA-шина работает несколько медленнее, она прекрасно подходит для клиентных машин. Кроме того, платы ISA дешевле плат PCI. В-третьих, шины PCI отнюдь не столь, универсальны. Так, для обслуживания последовательных и параллельных портов должны использоваться только шины ISA, но не PCI.

Повышение быстродействия шин

В конце 1998 г. PCI-шина была самой быстродействующей из всех имеющихся шин.
Однако разработка новых шин продолжается. В 1999 г. ожидается выпуск (фирмой Intel) шин PCI с разрядностью 64 бит и тактовой частотой 66 МГц. Если и этого окажется недостаточно, фирмами Hewlett-Packard, IBM и Compaq разработана расширенная шина PCI, получившая название PCI-X. Новая шина спроектирована для работы с тактовой частотой 133 МГц и может обеспечить передачу данных между процессором и периферийными устройствами со скоростью 1 Гбит/с.
PCI-X – только временный заменитель улучшенной PCI-шины, применяемый до тех пор, пока его не сменит что-либо более совершенное. В 2000 г. ожидается появление соединений между периферийными устройствами и материнской платой, реализованных на базе фабрики (fabric-based connections). Вместо подключения к шине периферийные устройства будут использовать высокоскоростные линии связи для подключения к подсистемам, микросхемам и даже друг с другом. Такой метод подключения уже применяется в мэйнфреймах и суперкомпьютерах, но только сейчас реализован в персональных компьютерах.

Если периферийное устройство поддерживает РСI-шину, рекомендуем и вам использовать эту шину. Она используется достаточно давно, поэтому для нее можно без труда найти любые платы. Однако нередко применение плат ISA в клиентных машинах вызывает меньше затруднений. С другой стороны, для серверов, к быстродействию ет меньше затруднений. С другой стороны, для серверов, к быстродействию которых предъявляют повышенные требования, необходима более быстродействующая шина. По этим причинам в большинстве современных персональных компьютеров предусмотрены слоты как PCI, так и ISA.

Заброшенный, но не забытые MCA и EISA

Как указывалось выше, шины ISA работают намного медленнее материнских плат.
Почему же замена 16-разрядной шины ISA на более совершенную PCI заняла 10 лет? Да просто потому, что шины других типов работали неудовлетворительно.
С появлением 386-х машин фирма IBM выпустила более скоростную шину MCA (MicroChannel Architecture – микроканальная архитектура). Эта шина имела несколько преимуществ перед ISA, разрядность – 32 бита, тактовая частота – 10 МГц, поддержка управления шиной и – особо отметим – поддержка технологии Plug-and-Play. Конечно, MCA имела и недостатки. Во-первых, она не поддерживала платы ISA – фирма IBM создала шину MCA, как уникальное изделие. Такая несовместимость возникла как побочный результат ускорения шины. Возможно, это сыграло меньшую роль, чем несовместимость шин PCI и ISA, однако IBM усугубила ошибку, предложив производителям плат приобретать лицензию на право производства плат MCA (IBM не собиралась отдавать это право даром), а затем платить процент с прибыли.
IBM получила единодушный ответ: «Идите к чёрту». Группа из девяти производителей материнских плат (известная под названием «Банда девяти») начала разрабатывать собственную шину с достоинствами шины MCA, но не создающую проблем с лицензированием. Именно так была создана шина EISA (Extended Industry Standart Architecture – расширенная промышленная стандартная архитектура). В ней предусматривалась 32битовая шина данных (data path), поддерживалось управление шиной (bus mastering) и технология Plug-and-Play, а с целью обеспечения совместимости с ISA, шина работала на частоте 8 МГц.
Однако обе шины были не слишком хороши. MCA страдала от недостатка плат, создаваемых для работы с ней, а EISA-платы никогда не поступали в широкую продажу, хотя они и получили определённое признание в серверных машинах. Людям было проще найти нужную плату ISA – вполне работоспособную – и работать с тем, что хорошо им известно, ожидая появления чего-нибудь лучшего.