Bus (Computer)

Vier PCI Express BUS-Kartensteckplätze (von oben nach 2. unten: × 4, × 16, × 1 und × 16) im Vergleich zu einem 32-Bit Konventionelle PCI BUS -Kartensteckplatz (sehr unten)

Im Rechnerarchitektur, a Bus[1] (verkürzte Form des Lateins Omnibusund historisch auch genannt Datenstraße[2] oder Datenbus) ist ein Kommunikationssystem, das überträgt Daten zwischen Komponenten in a Computer, oder zwischen Computern. Dieser Ausdruck deckt alle verwandt ab Hardware- Komponenten (Kabel, Glasfaserusw.) und Software, einschließlich Kommunikationsprotokolle.[3]

Frühe Computerbusse waren parallele elektrische Drähte mit mehreren Hardwareverbindungen, aber der Begriff wird jetzt für jede physische Anordnung verwendet, die dieselbe logische Funktion wie eine Parallele liefert Elektrische Busbank. Moderne Computerbusse können beide verwenden parallel und Bit seriell Verbindungen und können in beiden a verkabelt werden Multi-Drop (elektrische parallele) oder Daisy-Chain Topologie oder durch geschaltete Hubs verbunden, wie im Fall von Universeller Serienbus (USB).

Hintergrund und Nomenklatur

Computersysteme bestehen im Allgemeinen aus drei Hauptteilen:

Ein früher Computer kann eine handverdrahtete CPU enthalten Vakuumröhren, a magnetische Trommel für Hauptgedächtnis und a Punch Tape und Drucker zum Lesen und Schreiben von Daten. Ein modernes System könnte a haben Multi-Core-CPU, DDR4 SDRAM Für das Gedächtnis a Festkörperantrieb zum Zweitlager, a Grafikkarte und LCD Als Anzeigesystem a Maus und Klaviatur für die Interaktion und a W-lan Verbindung für Networking. In beiden Beispielen verschieben Computerbusse der einen oder anderen Form Daten zwischen all diesen Geräten.

In den meisten traditionellen ComputerarchitekturenDie CPU und das Hauptgedächtnis sind in der Regel eng gekoppelt. EIN Mikroprozessor herkömmlich ist ein einzelner Chip mit einer Reihe von einer Reihe von elektrische Anschlüsse auf Ihrer Stifte Das kann verwendet werden, um eine auszuwählen "die Anschrift" im Hauptspeicher und einem weiteren Satz von Stiften zum Lesen und Schreiben der an diesem Ort gespeicherten Daten. In den meisten Fällen die Signaleigenschaften der CPU und des Speicherangebots und arbeiten in Synchronität. Der Bus, der die CPU und den Speicher verbindet System Bus.

Es ist möglich, Peripheriegeräte auf die gleiche Weise mit dem Gedächtnis zu kommunizieren und Adapter in Form von zu befestigen Erweiterungskarten direkt zum Systembus. Dies wird üblich Expansionsbus oder örtlicher Bus. Allerdings als die Leistung Unterschiede zwischen CPU und Peripheriegeräten variieren stark. Im Allgemeinen ist eine gewisse Lösung erforderlich, um sicherzustellen, dass die Peripheriegeräte die Gesamtsystemleistung nicht verlangsamen. Viele CPUs enthalten einen zweiten Satz von Stiften, die denen zur Kommunikation mit dem Speicher ähneln, aber in der Lage sind, mit sehr unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu arbeiten und verschiedene Protokolle zu verwenden. Andere verwenden intelligente Controller, um die Daten direkt im Speicher zu platzieren, ein Konzept, das als bekannt ist direkter Speicherzugriff. Die meisten modernen Systeme kombinieren gegebenenfalls beide Lösungen.

Als die Anzahl der potenziellen Peripheriegeräte wuchs, wurde die Verwendung einer Expansionskarte für jeden peripheren zunehmend unhaltbar. Dies hat zur Einführung von Bussystemen geführt, die speziell zur Unterstützung mehrerer Peripheriegeräte entwickelt wurden. Häufige Beispiele sind die Sata Anschlüsse in modernen Computern, die es ermöglichen, eine Reihe von Festplatten ohne Karte verbunden zu werden. Diese Hochleistungssysteme sind jedoch im Allgemeinen zu teuer, um in Low-End-Geräten wie einer Maus zu implementieren. Dies hat zur parallelen Entwicklung einer Reihe von Bussystemen mit niedriger Performance für diese Lösungen geführt. Das häufigste Beispiel ist das standardisierte Beispiel Universeller Serienbus (USB). Alle diese Beispiele können als bezeichnet werden periphere Busse, obwohl diese Terminologie nicht universell ist.

In modernen Systemen ist der Leistungsunterschied zwischen der CPU und dem Hauptgedächtnis so groß geworden, dass die zunehmenden Mengen an Hochgeschwindigkeitsspeichern direkt in die CPU aufgebaut werden, die als a bekannt ist Zwischenspeicher. In solchen Systemen kommuniziert CPUs mit Hochleistungsbussen, die mit Geschwindigkeiten viel größer als Speicher arbeiten, und kommunizieren mit Speicher mit Protokollen, die denen ausschließlich für Peripheriegeräte in der Vergangenheit ähnlich sind. Diese Systembusse werden auch verwendet, um mit den meisten (oder allen) anderen Peripheriegeräten über Adapter zu kommunizieren, die wiederum mit anderen Peripheriegeräten und Controllern sprechen. Solche Systeme sind architektonisch ähnlicher wie Multikomputer, kommunizieren über einen Bus und nicht über ein Netzwerk. In diesen Fällen sind Expansionsbusse völlig getrennt und teilen keine Architektur mehr mit ihrer Wirts -CPU (und können tatsächlich viele verschiedene CPUs unterstützen, wie dies bei der Fall ist PCI). Was früher ein Systembus gewesen wäre, ist jetzt oft als bekannt als Frontbus.

Angesichts dieser Änderungen haben die klassischen Begriffe "System", "Expansion" und "Peripherie" nicht mehr die gleichen Konnotationen. Andere gemeinsame Kategorisierungssysteme basieren auf der primären Rolle des Busses und verbinden Geräte intern oder extern, PCI Vs. Scsi zum Beispiel. Für beide können jedoch viele gemeinsame moderne Bussysteme verwendet werden. Sata und die zugehörigen Esata sind ein Beispiel für ein System, das früher als intern bezeichnet wird, während bestimmte Automobilanwendungen das hauptsächlich externe nutzen IEEE 1394 In einer Weise ähnlicher wie ein Systembus. Andere Beispiele wie Infiniband und I²c wurden von Anfang an sowohl intern als auch extern entwickelt.

Interne Busse

Der interne Bus, auch als interner Datenbus bekannt, Speicherbus, System Bus oder FrontbusVerbindet alle internen Komponenten eines Computers wie CPU und Speicher mit dem Motherboard. Interne Datenbusse werden auch als lokale Busse bezeichnet, da sie mit lokalen Geräten eine Verbindung herstellen sollen. Dieser Bus ist normalerweise ziemlich schnell und unabhängig vom Rest des Computerbetriebs.

Außenbusse

Der äußere Bus, oder Expansionsbus, besteht aus den elektronischen Wegen, die die verschiedenen externen Geräte wie Drucker usw. mit dem Computer verbinden.

Adressbus

Ein Adressbus ist ein Bus, der verwendet wird, um a zu spezifizieren physikalische Adresse. Wenn ein Prozessor oder DMA-Verblattes Gerät muss an einen Speicherort gelesen oder schreiben. Es gibt diesen Speicherort im Adressbus an (der zu lesen oder geschriebene Wert wird im Datenbus gesendet). Die Breite des Adressbuss bestimmt die Menge an Speicher, die ein System angehen kann. Zum Beispiel ein System mit a 32-Bit Adressbus kann angehen 232 (4,294.967.296) Speicherorte. Wenn jeder Speicherort ein Byte enthält, beträgt der adressierbare Speicherplatz 4 Gib.

Adresse Multiplexing

Frühe Prozessoren verwendeten für jedes Bit der Adressbreite einen Kabel. Zum Beispiel hatte ein 16-Bit-Adressbus 16 physische Drähte aus dem Bus. Als die Busse größer und länger wurden, wurde dieser Ansatz in Bezug auf die Anzahl der Chipstifte und Brettspuren teuer. Beginnend mit dem Mostek 4096 Dram, Adress multiplexing implementiert mit Multiplexer wurde gemeinsam. In einem Multiplex -Adressschema wird die Adresse in zwei gleichen Teilen in alternativen Buszyklen gesendet. Dadurch werden die Anzahl der Adressbussignale gehindert, die erforderlich sind, um eine Verbindung zum Speicher herzustellen. Beispielsweise kann ein 32-Bit-Adressbus mit 16 Zeilen und dem Senden der ersten Hälfte der Speicheradresse implementiert werden, unmittelbar gefolgt von der Speicheradresse der zweiten Halbzeit.

Normalerweise werden zwei zusätzliche Stifte im Steuerbus-ein Zeilenadress-Strobe (RAS) und der Säulenadress-Strobe (CAS)-verwendet, um dem DRAM mitzuteilen, ob der Adressbus derzeit die erste Hälfte der Speicheradresse sendet oder die zweite Hälfte.

Implementierung

Das häufigste Zugriff auf ein einzelnes Byte erfordert häufig Lesen oder Schreiben der Vollbusbreite (a Wort) auf einmal. In diesen Fällen sind die am wenigsten signifikanten Bits des Adressbuss möglicherweise nicht einmal implementiert - stattdessen ist es in der Verantwortung des Steuergeräts, das einzelne Byte zu isolieren, das aus dem gesamten übertragenen Wort erforderlich ist. Dies ist zum Beispiel mit dem der Fall Vesa Local Bus was fehlen die beiden am wenigsten signifikanten Bits und begrenzt diesen Bus auf ausgerichtet 32-Bit-Transfers.

Historisch gesehen gab es auch einige Beispiele für Computer, die nur Wörter ansprechen konnten - Wortmaschinen.

Speicherbus

Das Speicherbus ist der Bus, der das verbindet Haupterinnerung zum Speichercontroller in Computersysteme. Ursprünglich allgemeine Busse mögen es Vmebus und die S-100 Bus wurden verwendet, aber um zu reduzieren Latenz, moderne Speicherbusse sind so konzipiert, dass sie sich direkt mit DRAM -Chips anschließen und somit von Chip -Standards -Körpern wie z. JEDEC. Beispiele sind die verschiedenen Generationen von Sdram, und serielle Punkt-zu-Punkt-Busse wie Sdram und Rdram. Eine Ausnahme ist die Voll gepufferter Dimm Dies wurde, obwohl er sorgfältig entwickelt wurde, um den Effekt zu minimieren, für seine höhere Latenz kritisiert.

Implementierungsdetails

Busse können sein Parallele Busse, was tragen Datenwörter parallel bei mehreren Drähten oder Serienbusse, die Daten in bit-serieller Form tragen. Die Zugabe von zusätzlichen Strom- und Kontrollverbindungen, Differentialfahrerund Datenverbindungen in jeder Richtung bedeutet normalerweise, dass die meisten seriellen Busse mehr Leiter haben als die mindestens einer in verwendeten in 1-Wire und Uni/o. Wenn die Datenraten zunehmen, die Probleme von Timing -Versatz, Stromverbrauch, elektromagnetische Störung und Übersprechen über parallele Busse werden immer schwieriger zu umgehen. Eine teilweise Lösung für dieses Problem war es Doppelpumpe der Bus. Oft kann ein serieller Bus mit höheren Gesamtdatenraten betrieben werden als ein paralleler Bus, obwohl weniger elektrische Verbindungen aufweist, da ein serieller Bus von inhärent kein Zeitpunkt aufweist. USB, Firewire, und Serielle ATA sind Beispiele dafür. Multi-Drop Verbindungen eignen sich nicht gut für schnelle Serienbusse, sodass die meisten modernen Serienbusse verwenden Daisy-Chain oder Hub -Designs.

Netzwerk Verbindungen wie Ethernet werden im Allgemeinen nicht als Busse angesehen, obwohl der Unterschied weitgehend konzeptionell als praktisch ist. Ein Attribut, das im Allgemeinen zur Charakterisierung eines Busses verwendet wird, besteht darin, dass der Bus für die angeschlossene Hardware Strom bereitstellt. Dies betont die CUSBAR Ursprünge der Busarchitektur als Lieferung umgeschalteter oder verteilter Strom. Dies schließt als Busse mit Schemata wie Serien aus RS-232parallel Centronik, IEEE 1284 Schnittstellen und Ethernet, da diese Geräte auch separate Netzteile benötigten. Universeller Serienbus Geräte können den von Bus gelieferten Strom verwenden, aber häufig eine separate Stromquelle verwenden. Diese Unterscheidung wird beispielsweise durch a veranschaulicht Telefon System mit einem vernetzten Modem, bei dem die RJ11 Die Verbindung und das zugehörige modulierte Signalschema werden nicht als Bus angesehen und sind analog zu einem Ethernet Verbindung. Ein Telefonleitungsverbindungsschema wird in Bezug auf Signale nicht als Bus angesehen, sondern die Hauptbüro verwendet Busse mit Cross-Bar-Schalter Für Verbindungen zwischen Telefonen.

Diese Unterscheidung ‍ - die Stromversorgung wird vom Bus bereitgestellt - ist jedoch in vielen nicht der Fall Avionische Systeme, wo Datenverbindungen wie z. ARINC 429, ARINC 629, Mil-std-1553b (Stanag 3838) und Efabus (Stanag 3910) werden üblicherweise als "Datenbusse" oder manchmal "Datenbus" bezeichnet. Eine solche Avionische Datenbusse sind normalerweise durch mehrere Geräte gekennzeichnet oder Liniensetzbare Elemente/Einheiten (LRI/LRUS) mit einem gemeinsamen, geteilten gemeinsamen, geteilten Medien. Sie können, wie bei Arinc 429, sein Simplex, d.h. eine einzelne Quelle LRI/LRU oder, wie bei ARINC 629, mil-std-155b und Stanag 3910, sein Duplex, lassen Sie alle verbundenen LRI/LRUs zu unterschiedlichen Zeiten handeln (Halbduplex) als Sender und Datenempfänger.[4]

Bus Multiplexing

Das einfachste System Bus hat vollständig separate Eingangsdatenlinien, Ausgabedatenlinien und Adresslinien. Um die Kosten zu senken, verfügen die meisten Mikrocomputer über einen bidirektionalen Datenbus und verwenden dieselben Drähte für Eingabe und Ausgabe zu unterschiedlichen Zeiten.[5]

Einige Prozessoren verwenden für jedes Bit des Adressbusses, des Datenbusses und des Steuerbusses einen speziellen Draht. Zum Beispiel das 64-pin Stebus besteht aus 8 physischen Drähten, die dem 8-Bit-Datenbus gewidmet sind, 20 physische Kabel, die dem 20-Bit-Adressbus gewidmet sind, 21 physische Kabel, die dem Kontrollbus gewidmet sind, und 15 physische Drähte, die verschiedenen Strombussen gewidmet sind.

Das Bus -Multiplexen erfordert weniger Drähte, wodurch die Kosten in vielen frühen Mikroprozessoren und DRAM -Chips gesenkt werden. Ein gemeinsames Multiplexing -Schema, Adresse Multiplexing, wurde bereits erwähnt. Ein weiteres Multiplexing-Schema wird die Adressbusstifte als Datenbusspins wiederverwendet.[5] ein Ansatz von Konventionelle PCI und die 8086. Die verschiedenen "Serienbusse" können als ultimative Grenze für Multiplexing angesehen werden, wobei jede der Adressbits und jede der Datenbits nacheinander durch einen einzelnen Stift (oder ein einzelnes Differentialpaar) gesendet wird.

Geschichte

Im Laufe der Zeit arbeiteten mehrere Gruppen von Personen an verschiedenen Computerbusstandards, darunter das IEEE Bus Architecture Standards Committee (BASC), die IEEE -Studiengruppe "Superbus", die Open Microprocessor Initiative (OMI), die Open Microsystems Initiative (OMI), die "Bande von neun", die sich entwickelten Eisa, etc.

Erste Generation

Frühzeitig Computer Busse waren Drahtbündel, die befestigt waren Computerspeicher und Peripheriegeräte. Anekdotisch als "als" bezeichnet "bezeichnet"Ziffernstamm",",[6] Sie wurden nach elektrischen Strombussen benannt, oder KSEBARS. Fast immer gab es einen Bus für den Speicher und einen oder mehrere separate Busse für Peripheriegeräte. Diese wurden durch separate Anweisungen mit völlig unterschiedlichen Timings und Protokollen zugegriffen.

Eine der ersten Komplikationen war die Verwendung von Interrupts. Frühe Computerprogramme durchgeführt I/o durch Warten in einer Schleife Damit der Periphere bereit ist. Dies war Zeitverschwendung für Programme, die andere Aufgaben zu erledigen hatten. Wenn das Programm versucht hat, diese anderen Aufgaben auszuführen, kann es zu lange dauern, bis das Programm erneut überprüft wird, was zu einem Datenverlust führt. Ingenieure stellten somit die Peripheriegeräte an, um die CPU zu unterbrechen. Die Interrupts mussten priorisiert werden, da die CPU nacheinander Code für einen Peripherieur ausführen kann und einige Geräte zeitkritischer sind als andere.

High-End-Systeme haben die Idee von eingeführt Kanalcontroller, die im Wesentlichen kleine Computer waren, die dem Umgang mit der Eingabe und Ausgabe eines bestimmten Busses gewidmet waren. IBM stellte diese auf die vor IBM 709 1958 wurden sie zu einem gemeinsamen Merkmal ihrer Plattformen. Andere Hochleistungsverkäufer mögen Steuerungsdatengesellschaft ähnliche Designs implementiert. Im Allgemeinen würden die Channel -Controller ihr Bestes tun, um alle Busbetriebe intern auszuführen, die Daten zu bewegten, wenn die CPU nach Möglichkeit an anderer Stelle beschäftigt war, und nur bei Bedarf Interrupts verwenden. Dies reduzierte die CPU -Last stark und lieferte eine bessere Gesamtsystemleistung.

Single System Bus

Um Modularität zu gewährleisten, können Speicher- und E/A -Busse zu einem einheitlichen Zusammenhang kombiniert werden System Bus.[7] In diesem Fall kann ein einzelnes mechanisches und elektrisches System verwendet werden, um viele der Systemkomponenten oder in einigen Fällen alle miteinander zu verbinden.

Spätere Computerprogramme begannen, Speicher zu teilen, die mehreren CPUs gemeinsam haben. Der Zugang zu diesem Speicherbus musste ebenfalls priorisiert werden. Die einfache Möglichkeit, Interrupts oder Buszugang zu priorisieren, war mit a Daisy-Chain. In diesem Fall fließen die Signale in physischer oder logischer Reihenfolge natürlich durch den Bus und beseitigen die Notwendigkeit einer komplexen Planung.

Minis und Micros

Digital Equipment Corporation (Dez) Kosten für die Massenproduktion weiter reduziert Minicomputer, und Zugeordnete Peripheriegeräte In den Speicherbus, so dass die Eingangs- und Ausgangsgeräte anscheinend Speicherorte waren. Dies wurde in der implementiert Unibus des PDP-11 Um 1969.[8]

Frühzeitig Mikrocomputer Bussysteme waren im Wesentlichen ein passiver Backplane direkt oder durch Pufferverstärker mit den Stiften der Stifte verbunden Zentralprozessor. Speicher und andere Geräte würden dem Bus mit denselben Adresse und Datennadeln wie die von der CPU selbst verwendete CPU hinzugefügt, die parallel angeschlossen ist. Die Kommunikation wurde von der CPU gesteuert, die Daten aus den Geräten gelesen und geschrieben hat, als ob sie Speicherblöcke mit denselben Anweisungen verwenden, die alle durch eine zentrale Uhr zeitlich zeitlich abgestimmt sind, die die Geschwindigkeit der CPU steuert. Trotzdem Geräte unterbrochen Die CPU durch Signalisierung auf separaten CPU -Stiften.

Zum Beispiel a Festplattenantrieb Controller würde der CPU signalisieren, dass neue Daten gelesen werden konnten. Zu diesem Zeitpunkt würde die CPU die Daten verschieben, indem der "Speicherort" gelesen wird, der dem Festplattenlaufwerk entsprach. Fast alle frühen Mikrocomputer wurden auf diese Weise gebaut, beginnend mit dem S-100 Bus in dem Altair 8800 Computersystem.

In einigen Fällen, vor allem in der IBM PCObwohl eine ähnliche physische Architektur angewendet werden kann, können Anweisungen zum Zugriff auf Peripheriegeräte (in und aus) und Gedächtnis (MOV und andere) wurden überhaupt nicht einheitlich gemacht und erzeugen dennoch unterschiedliche CPU -Signale, die zur Implementierung eines separaten E/A -Busses verwendet werden könnten.

Diese einfachen Bussysteme hatten einen ernsthaften Nachteil, wenn es für allgemeine Computer verwendet wurde. Alle Geräte im Bus mussten mit der gleichen Geschwindigkeit sprechen, da sie eine einzige Uhr teilte.

Das Erhöhen der Geschwindigkeit der CPU wird schwieriger, da die Geschwindigkeit aller Geräte ebenfalls zunehmen muss. Wenn es nicht praktisch oder wirtschaftlich ist, alle Geräte so schnell wie die CPU zu haben, muss die CPU entweder a eingeben Warten Sie Zustandoder arbeiten Sie vorübergehend mit einer langsameren Taktfrequenz,[9] um mit anderen Geräten im Computer zu sprechen. Während akzeptabel in eingebettete SystemeDieses Problem wurde im Allgemeinen nicht lange im Allgemeinen, benutzerfreundliche Computer toleriert.

Solche Bussysteme sind auch schwer zu konfigurieren, wenn sie aus allgemeinen Geräten aus der Schelse konstruiert werden. Normalerweise jede hinzugefügt Erweiterungskarte erfordert viele Springer Um Speicheradressen festzulegen, werden E/A -Adressen, Unterbrechungsprioritäten und Interrupt -Zahlen unterbricht.

Zweite Generation

Bussysteme "zweite Generation" wie Nubus einige dieser Probleme angesprochen. Sie trennten den Computer normalerweise in zwei "Welten", die CPU und den Speicher auf der einen Seite und die verschiedenen Geräte auf der anderen Seite. EIN Buscontroller Akzeptierte Daten von der CPU -Seite, die auf die Peripheriegerätte bewegt werden sollen, wodurch die Kommunikationsprotokolllast von der CPU selbst verschoben wird. Dies ermöglichte es der CPU und der Speicherseite, sich getrennt vom Gerätebus oder nur "Bus" zu entwickeln. Geräte im Bus konnten ohne CPU -Intervention miteinander sprechen. Dies führte zu einer viel besseren Leistung in der realen Welt, musste aber auch die Karten viel komplexer waren. Diese Busse befassten sich auch häufig mit Geschwindigkeitsproblemen, indem sie in Bezug auf die Größe des Datenpfads "größer" waren und sich von 8-Bit bewegen Parallele Busse in der ersten Generation bis 16 oder 32-Bit im zweiten sowie das Hinzufügen von Software-Setup (jetzt standardisiert als Plug-n-Play), um die Springer zu ersetzen oder zu ersetzen.

Diese neueren Systeme teilten jedoch eine Qualität mit ihren früheren Cousins, da alle im Bus mit der gleichen Geschwindigkeit sprechen mussten. Während die CPU jetzt isoliert war und die Geschwindigkeit erhöhen konnte, stieg die CPUs und das Gedächtnis weiterhin viel schneller an als die Busse, mit denen sie gesprochen hatten. Das Ergebnis war, dass die Busgeschwindigkeiten jetzt sehr viel langsamer waren als das, was ein modernes System benötigte und die Maschinen nach Daten hungern blieben. Ein besonders häufiges Beispiel für dieses Problem war das Grafikkarten schnell über die neueren Bussysteme hinausgehen wie PCIund Computer begannen einzuschließen Agp Nur um die Grafikkarte zu fahren. Bis 2004 wurde AGP erneut von High-End-Grafikkarten und anderen Peripheriegeräten herausgewachsen und wurde durch das neue ersetzt PCI Express Bus.

Eine zunehmende Anzahl externer Geräte begann auch ihre eigenen Bussysteme zu beschäftigen. Wenn Festplatten zum ersten Mal eingeführt wurden, wurden sie der Maschine mit einer in den Bus eingesteckten Karte hinzugefügt, weshalb Computer so viele Slots im Bus haben. Aber in den 1980er und 1990er Jahren wie neue Systeme wie Scsi und Ide wurden eingeführt, um diesen Bedarf zu erfüllen, so dass die meisten Slots in modernen Systemen leer bleiben. Heute gibt es wahrscheinlich ungefähr fünf verschiedene Busse in der typischen Maschine, die verschiedene Geräte unterstützen.

Dritte Generation

Seit etwa 2001 sind Busse der dritten Generation auf den Markt zu kommen, einschließlich Hypertransport und Infiniband. Sie sind auch in Bezug auf ihre physischen Verbindungen sehr flexibel und ermöglichen es ihnen, sowohl als interne Busse als auch als mit verschiedenen Maschinen miteinander verbunden zu werden. Dies kann zu komplexen Problemen führen, wenn Sie versuchen, unterschiedliche Anfragen zu bedienen, so viel von der Arbeit an diesen Systemen betrifft das Softwaredesign im Gegensatz zur Hardware selbst. Im Allgemeinen neigen diese Busse der dritten Generation eher wie a Netzwerk als das ursprüngliche Konzept eines Busses mit einem höheren Protokollaufwand als frühe Systeme, wobei mehrere Geräte gleichzeitig den Bus benutzen können.

Busse wie Wishbone wurden von der entwickelt Open Source -Hardware Bewegung bei einem Versuch, rechtliche und Patentbeschränkungen aus dem Computerdesign weiter zu entfernen.

Das Express -Link berechnen (CXL) ist ein offener Standard verbinden für Hochgeschwindigkeit Zentralprozessor-To-Device und CPU-to-Memory, die zur Beschleunigung der nächsten Generation für die nächste Generation konzipiert sind Rechenzentrum Leistung.[10]

Beispiele für interne Computerbusse

Parallel

Serie

Beispiele für externe Computerbusse

Parallel

  • Hippi Hochleistungs -parallele Schnittstelle
  • IEEE-488 (Auch als GPIB, Allzweck-Schnittstellenbus und HPIB, Hewlett-Packard Instrumentation Bus) bekannt)
  • PC -Karte, zuvor bekannt als als Pcmcia, häufig in Laptop-Computern und anderen Portables verwendet, aber mit der Einführung von USB- und integrierten Netzwerk- und Modemverbindungen verblasst

Serie

Beispiele für interne/externe Computerbusse

Siehe auch

Verweise

  1. ^ Clifton, Carl (1986-09-19). Was jeder Ingenieur über Datenkommunikation wissen sollte. CRC Press. p. 27. ISBN 9780824775667. Archiviert vom Original am 2018-01-17. Der interne Computerbus ist ein parallele Übertragungsschema. Innerhalb des Computers ....
  2. ^ Hollingdale, Stuart H. (1958-09-19). "Sitzung 14. Datenverarbeitung". Anwendungen von Computern. Atlas - Anwendung von Computern, Universität Nottingham 15. bis 19. September 1958 (Konferenzpapier). Archiviert vom Original am 2020-05-25. Abgerufen 2020-05-25.
  3. ^ "Busdefinition von PC Magazine Encyclopedia". pcmag.com. 2014-05-29. Archiviert vom Original am 2015-02-07. Abgerufen 2014-06-21.
  4. ^ Avionic Systems Standardization Committee, Leitfaden für digitale Schnittstellenstandards für militärische Avionische Anwendungen, ASSC/110/6/2, Ausgabe 2, September 2003
  5. ^ a b Don Lancaster."TV -Schreibmaschine Kochbuch". (TV -Schreibmaschine). Abschnitt "Busorganisation". p. 82.
  6. ^ Siehe den frühen Australier CSIRAC Computer
  7. ^ Linda Null; Julia Lobur (2006). Das Wesentliche der Computerorganisation und der Architektur (2. Aufl.). Jones & Bartlett Learning. S. 33, 179–181. ISBN 978-0-7637-3769-6. Archiviert vom Original am 2018-01-17.
  8. ^ C. Gordon Bell; R. Cady; H. McFarland; B. Delagi; J. O'Laughlin; R. Noonan; W. Wulf (1970). Eine neue Architektur für Mini-Computer-die DEC PDP-11 (PDF). Spring Joint Computer Conference. S. 657–675. Archiviert (PDF) vom Original am 2011-11-27.
  9. ^ Bray, Andrew C.; Dickens, Adrian C.; Holmes, Mark A. (1983). "28. der eine Megahertz -Bus". Die erweiterte Benutzerhandbuch für den BBC -Mikrocomputer. Cambridge, Großbritannien: Cambridge Microcomputer Center. S. 442–443. ISBN 0-946827-00-1. Archiviert von das Original (Reißverschluss PDF) Am 2006-01-14. Abgerufen 2008-03-28.
  10. ^ "Über CXL". Express -Link berechnen. Abgerufen 2019-08-09.
  11. ^ "Odds & Enden: Opti Local Bus, Aria Sound Cards". 2015-07-21. Abgerufen 2021-02-19.

Externe Links