Стандарты шин
Стандарты шин
Обычно количество и типы устройств ввода/вывода в вычислительных системах не фиксируются, что позволяет пользователю самому подобрать необходимую конфигурацию. Шина ввода/вывода компьютера может рассматриваться как шина расширения, обеспечивающая постепенное наращивание устройств ввода/вывода. Поэтому стандарты играют огромную роль, позволяя разработчикам компьютеров и устройств ввода/вывода работать независимо. Появление стандартов определяется разными обстоятельствами.
Иногда широкое распространение и популярность конкретных машин становятся причиной того, что их шина ввода/вывода становится стандартом де факто. Примерами таких шин могут служить PDP-11 Unibus и IBM PC-AT Bus. Иногда стандарты появляются также в результате определенных достижений по стандартизации в некотором секторе рынка устройств ввода/вывода. Интеллектуальный периферийный интерфейс (IPI - Intelligent Peripheral Interface) и Ethernet являются примерами стандартов, появившихся в результате кооперации производителей. Успех того или иного стандарта в значительной степени определяется его принятием такими организациями как ANSI (Национальный институт по стандартизации США) или IEEE (Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике). Иногда стандарт шины может быть прямо разработан одним из комитетов по стандартизации: примером такого стандарта шины является FutureBus.
На рисунке 5.44 представлены характеристики нескольких стандартных шин. Заметим, что строки этой таблицы, касающиеся пропускной способности, не указаны в виде одной цифры для шин процессор-память (VME, FutureBus, MultibusII). Размер пересылки, из-за разных накладных расходов шины, сильно влияет на пропускную способность. Поскольку подобные шины обычно обеспечивают связь с памятью, то пропускная способность шины зависит также от быстродействия памяти. Например, в идеальном случае при бесконечном размере пересылки и бесконечно быстрой памяти (время доступа 0 нсек) шина FutureBus на 240% быстрее шины VME, но при пересылке одиночных слов из 150-нсекундной памяти шина FutureBus только примерно на 20% быстрее, чем шина VME.
| VME bus | FutureBus | Multibus II | IPI | SCSI | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Ширина шины (кол-во сигналов) | 128 | 96 | 96 | 16 | 8 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Мультиплексирование адреса/данных | Нет | Да | Да | ( | ( | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Разрядность данных | 16/32 бит | 32 бит | 32 бит | 16 бит | 8 бит | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Размер пересылки (слов) | Одиночная или групповая | Одиночная или групповая | Одиночная или групповая | Одиночная или групповая | Одиночная или групповая | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Количество глав- ных устройств шины | Несколько | Несколько | Несколько | Одно | Несколько | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Расщепление транзакций | Нет | Доп. возможность | Доп. возможность | Доп. возможность | Доп. возможность | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Полоса пропускания (время доступа - 0 нс - 1 слово) | 25.9 Мб/c | 37.0 Мб/c | 20.0 Мб/c | 25.0 Мб/c | 5.0 Мб/c | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Полоса пропускания (время доступа - 150 нс - 1 слово) | 12.9 Мб/c | 15.5 Мб/c | 10.0 Мб/c | 25.0 Мб/c | 5.0 Мб/c | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Полоса пропускания (время доступа - 0 нс - неогр. размер блока) | 27.9 Мб/c | 95.2 Мб/c | 40.0 Мб/c | 25.0 Мб/c | 5.0 Мб/c | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Полоса пропускания (время доступа - 150 нс - неогр. размер блока) | 13.6 Мб/c | 20.8 Мб/c | 13.3 Мб/c | 25.0 Мб/c | 5.0 Мб/c | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Максимальное количество устройств | 21 | 20 | 21 | 8 | 7 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Максимальная длина шины | 0.5 м | 0.5 м | 0.5 м | 50 м | 25 м | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Стандарт | IEEE 1014 | IEEE 896.1 | ANSI/ IEEE 1296 | ANSI X3.129 | ANSI X3.131 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
