σελ 197-209
Μάθημα 4.6 Διάδρομοι περιφερειακών και υποδοχές επέκτασης
- Αρχιτεκτονική διαδρόμων για περιφερειακά
- Ο διάδρομος ISA (Industry Standard Architecture)
- Ο διάδρομος EISA (Extended Industry Standard Architecture)
- Ο τοπικός διάδρομος περιφερειακών
- Ο διάδρομος VL-BUS (VESA Local bus)
- Ο διάδρομος PCI (Peripheral Component Interconnect)
- Ο διάδρομος AGP (Accelerated Graphic Port)
- Ανακεφαλαίωση
Όταν ολοκληρώσεις το μάθημα αυτό θα μπορείς:
• Να εξηγείς την αρχιτεκτονική των διαδρόμων που χρησιμοποιούν οι περιφερειακές μονάδες στους προσωπικούς υπολογιστές
• Να εξηγείς την αναγκαιότητα ύπαρξης διαδρόμων για περιφερειακά
• Να αναφέρεις τα είδη των διαδρόμων για περιφερειακά, υποδοχών επέκτασης και καρτών επέκτασης που χρησιμοποιούνται στους προσωπικούς υπολογιστές
• Να εξηγείς πως οι διάφοροι διάδρομοι ενός προσωπικού υπολογιστή συνδέονται μεταξύ τους
4.6.1. Αρχιτεκτονική διαδρόμων για περιφερειακά
Όπως είδαμε, ο διάδρομος του συστήματος είναι αυτός που επιτρέπει την επικοινωνία μεταξύ όλων των μονάδων του υπολογιστή. Προκειμένου ένα υπολογιστικό σύστημα να είναι επεκτάσιμο, πρέπει ο διάδρομος αυτός να είναι προσπελάσιμος από μονάδες, οι οποίες δεν υπάρχουν στην αρχική σχεδίαση του συστήματος. Πρέπει δηλαδή, να είναι εύκολη η σύνδεση νέων περιφερειακών μονάδων πάνω στο διάδρομο του συστήματος. Οι περιφερειακές αυτές μονάδες στους προσωπικούς υπολογιστές έχουν τη μορφή καρτών επέκτασης και συνδέονται στις υποδοχές επέκτασης της μητρικής πλακέτας. Μια τέτοια κάρτα επέκτασης φαίνεται στο σχήμα 4.6.2. Η κάρτα αυτή συνδέεται σε μια από τις υποδοχές επέκτασης που φαίνονται στο σχήμα 4.2.3.
Επειδή οι περιφερειακές μονάδες είναι συνήθως αργές και δεν μπορούν να λειτουργήσουν στις μεγάλες συχνότητες που λειτουργεί ο επεξεργαστής, οι προσωπικοί υπολογιστές σχεδιάζονται με πρόσθετους διαδρόμους ειδικούς για τις περιφερειακές μονάδες, οι οποίοι λειτουργούν σε χαμηλότερες συχνότητες από αυτήν του επεξεργαστή.
Καθώς οι απαιτήσεις του λογισμικού γίνονται ολοένα και μεγαλύτερες αφού χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο η τεχνολογία των πολυμέσων, δημιουργείται η ανάγκη για πιο γρήγορες περιφερειακές μονάδες και κατά συνέπεια για γρηγορότερους διάδρόμους περιφερειακών.
4.6.2. Ο διάδρομος ISA (Industry Standard Architecture)
Ο πρώτος διάδρομος περιφερειακών που εμφανίστηκε σε προσωπικό υπολογιστή είναι ο διάδρομος ISA (Industry Standard Architecture – Τυποποιημένη Αρχιτεκτονική Βιομηχανίας). Ο διάδρομος αυτός υπήρχε στον πρώτο προσωπικό υπολογιστή, ο οποίος ήταν βασισμένος στον επεξεργαστή 8088 της εταιρείας Intel που είχε συχνότητα λειτουργίας 4.77 MHz. Ο διάδρομος αυτός δεν ήταν τίποτα περισσότερο από τον ίδιο το διάδρομο του επεξεργαστή, ο οποίος έβγαινε σε μια υποδοχή επέκτασης τύπου ISA. Είχε εύρος δεδομένων 8 bits, εύρος διευθύνσεων 20 bits και λειτουργούσε βέβαια στην ίδια συχνότητα με τον επεξεργαστή. Αργότερα εμφανίστηκε και διάδρομος ISA με εύρος δεδομένων 16 bits και εύρος διευθύνσεων 24 bits, ο οποίος είναι γρηγορότερος από τον προηγούμενο αφού μπορεί να μεταφέρει διπλάσια δεδομένα ταυτόχρονα (16 bits αντί 8 bits).
Καθώς η τεχνολογία εξελισσόταν, οι επεξεργαστές λειτουργούσαν σε ολοένα και μεγαλύτερες συχνότητες. Τα κυκλώματα που χρησιμοποιούνταν στις κάρτες επέκτασης τύπου ISA πολλές φορές αδυνατούσαν να λειτουργήσουν στις υψηλές αυτές συχνότητες, με αποτέλεσμα να δημιουργούνται προβλήματα στη λειτουργία του υπολογιστή. Έτσι, βγήκε μια τυποποίηση που καθόριζε τη μέγιστη συχνότητα λειτουργίας του διαδρόμου ISA στα 8,33 MHz. Με αυτόν τον τρόπο ήταν βέβαιο ότι οι κάρτες που σχεδιάζονταν με αυτήν την τυποποίηση θα λειτουργούσαν σωστά σε όλους τους προσωπικούς υπολογιστές. Δεδομένου ότι ο διάδρομος ISA λειτουργεί πλέον σε διαφορετική συχνότητα από αυτή του επεξεργαστή, είναι απαραίτητη η χρήση μιας γέφυρας για τη σύνδεση των δύο διαδρόμων.
Ο διάδρομος ISA, όταν λειτουργεί με τη μέγιστη επιτρεπτή συχνότητα των 8,33 MHz, μπορεί να μεταφέρει δεδομένα με μέγιστη ταχύτητα 4 MBytes/sec στην έκδοση των 8 bits και 8 MBytes/sec στην έκδοση των 16 bits.
Σχήμα 4.6.1: Υποδοχές επέκτασης ISA 8 bits (κάτω) και 16 bits (πάνω). Στο αριστερό τμήμα της υποδοχής ISA 16 bits υπάρχουν οι επιπλέον γραμμές δεδομένων, διευθύνσεων και ελέγχου
Σχήμα 4.6.2: Κάρτα επέκτασης τύπου ISA των 16 bits. Στο κάτω μέρος της διακρίνουμε τις επαφές με τις οποίες συνδέεται στην αντίστοιχη υποδοχή επέκτασης
4.6.3. Ο διάδρομος EISA (Extended Industry Standard Architecture)
Ο διάδρομος EISA (Extended Industry Standard Architecture – Εκτεταμένη Τυποποιημένη Αρχιτεκτονική Βιομηχανίας) σχεδιάστηκε ως επέκταση του διαδρόμου ISA. Εμφανίστηκε μαζί με τον επεξεργαστή 80386DX της εταιρείας Intel, ο οποίος ήταν ο πρώτος επεξεργαστής για προσωπικούς υπολογιστές με εύρος διαδρόμου δεδομένων 32 bits. Σκοπός της τυποποίησης αυτής ήταν να μεγαλώσει το εύρος του διαδρόμου ISA από τα 16 στα 32 bits διατηρώντας παράλληλα συμβατότητα με τον τελευταίο. Παράλληλα αυξήθηκε και το εύρος διευθύνσεων από 24 bits σε 32 bits. Η μέγιστη συχνότητα λειτουργίας του διαδρόμου EISA διατηρήθηκε ίδια με αυτή του διαδρόμου ISA, στα 8,33 MHz. Αυτό σημαίνει ότι σε συνδυασμό με το αυξημένο εύρος της λέξης δεδομένων ο διάδρομος EISA μπορεί να μεταφέρει μέχρι και 33 MBytes/sec.
Ο διάδρομος EISA εμφανίστηκε μια εποχή που το λογισμικό που έτρεχε στους προσωπικούς υπολογιστές είχε αρχίσει να έχει αυξημένες απαιτήσεις σε ταχύτητα. Λόγω του περιορισμού της μέγιστης συχνότητας λειτουργίας του στα 8,33 MHz, ο διάδρομος EISA δεν μπορούσε να ανταποκριθεί στις απαιτήσεις του λογισμικού, οπότε σύντομα αντικαταστάθηκε από διαδρόμους νεότερης τεχνολογίας. Έτσι, ενώ στις μέρες μας για λόγους συμβατότητας εξακολουθούμε να συναντάμε τον διάδρομο ISA, ο διάδρομος EISA έχει εξαφανιστεί οριστικά. Για το λόγο αυτό δεν θα αναφερθούμε περισσότερο στον διάδρομο αυτόν.
4.6.4. Ο τοπικός διάδρομος περιφερειακών
Όπως είδαμε, σε όλους τους παραπάνω τύπους διαδρόμων περιφερειακών η μέγιστη συχνότητα λειτουργίας έχει καθοριστεί στα 8,33 MHz. Στο σχήμα 4.6.3 φαίνεται το διάγραμμα ενός προσωπικού υπολογιστή που χρησιμοποιεί διαδρόμους περιφερειακών σαν αυτούς που αναφέρθηκαν παραπάνω.
Σχήμα 4.6.3: Διάγραμμα διαδρόμων τυπικού προσωπικού υπολογιστή
Όπως φαίνεται στο σχήμα αυτό, ο επεξεργαστής επικοινωνεί με τη μνήμη μέσω ενός γρήγορου διαδρόμου, αλλά αναγκάζεται να επικοινωνήσει με όλα τα υπόλοιπα περιφερειακά μέσω ενός αργού διαδρόμου, η μέγιστη συχνότητα του οποίου είναι 8,33 MHz. Φανταστείτε πόσο πολύ περιορίζεται η ταχύτητα ενός προσωπικού υπολογιστή, στον οποίο ο επεξεργαστής έχει τη δυνατότητα να επικοινωνήσει με τα περιφερειακά του με συχνότητα έως και 100 MHz και αντ' αυτού αναγκάζεται να επικοινωνήσει με αυτά με συχνότητα το πολύ 8,33 MHz. Ο περιορισμός της ταχύτητας αυτής μπορεί να μην είναι αισθητός όταν πρόκειται για αργά περιφερειακά, όπως το πληκτρολόγιο ή η σειριακή θύρα, αλλά γίνεται ενοχλητικός, όταν έχουμε να κάνουμε με περιφερειακά στα οποία η ταχύτητα είναι κρίσιμη. Τέτοια περιφερειακά είναι η οθόνη και τα αποθηκευτικά μέσα. Ειδικά τα τελευταία χρόνια που λειτουργικά συστήματα, όπως τα Windows και το OS/2, έχουν γραφικό περιβάλλον εργασίας, υπάρχει αυξημένη ανάγκη για μεγάλες ταχύτητες επικοινωνίας του επεξεργαστή με τα περιφερειακά του.
Λύση σε αυτό το πρόβλημα ήρθε να δώσει η αρχιτεκτονική του τοπικού διαδρόμου περιφερειακών. Όπως φαίνεται και στο σχήμα 4.6.4, η αρχιτεκτονική αυτή προβλέπει τη σύνδεση περιφερειακών απευθείας πάνω στον διάδρομο του επεξεργαστή. Η ονομασία "τοπικός διάδρομος" προέκυψε, επειδή πλέον περιφερειακές μονάδες μπορούσαν να έχουν πρόσβαση στον διάδρομο που ως τότε ήταν "τοπικός" στον επεξεργαστή και τη μνήμη.
Σχήμα 4.6.4: Διάγραμμα τοπικού διαδρόμων προσωπικού υπολογιστή
Οι περιφερειακές αυτές μονάδες μπορούν να είναι είτε ενσωματωμένες πάνω στη μητρική πλακέτα, οπότε είναι εύκολη η σύνδεσή τους στον τοπικό διάδρομο είτε σαν κάρτες επέκτασης, οι οποίες πρέπει να συνδεθούν σε ειδικές υποδοχές επέκτασης του τοπικού διαδρόμου. Φυσικά αυτές οι υποδοχές επέκτασης πρέπει να είναι διαφορετικές από τις αντίστοιχες των διαδρόμων ISA και EISA ώστε να μην υπάρχει κίνδυνος τοποθέτησης των αργών καρτών επέκτασης στο γρήγορο τοπικό διάδρομο.
4.6.5. Ο διάδρομος VL-BUS (VESA Local bus)
O διάδρομος VL-BUS (VESA Local bus – Τοπικός Διάδρομος VESA) είναι ο πρώτος τοπικός διάδρομος που εμφανίστηκε σε προσωπικό υπολογιστή. Η ιδέα ήταν απλή: περιφερειακές μονάδες συνδέθηκαν απευθείας πάνω στο διάδρομο του επεξεργαστή και λειτουργούσαν στη συχνότητα του διάδρόμου αυτού. Το εύρος δεδομένων του διαδρόμου αυτού είναι 32 bits. Εύκολα μπορούμε να υπολογίσουμε ότι για μια συχνότητα λειτουργίας του τοπικού διαδρόμου ίση με 40 MHz η ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων φτάνει τα 160 MBytes/sec (σε κάθε χτύπο του ρολογιού μεταφέρονται 32 bits δεδομένων, δηλαδή 4 bytes. επομένως σε 40 εκατομμύρια χτύπους ρολογιού σε ένα δευτερόλεπτο μεταφέρονται 160 εκατομμύρια bytes, δηλαδή 160 MBytes). Η ταχύτητα αυτή είναι σημαντικά μεγαλύτερη από την αντίστοιχη των διαδρόμων ISA και EISA. Ο διάδρομος VL-BUS φάνηκε λοιπόν να λύνει το πρόβλημα της χαμηλής ταχύτητας επικοινωνίας του επεξεργαστή με τις περιφερειακές μονάδες.
Στο σχήμα 4.6.5 φαίνεται η υποδοχή επέκτασης του διαδρόμου VL-BUS. Σε έναν προσωπικό υπολογιστή με διάδρομο VL-BUS πάντα συνυπάρχουν υποδοχές επέκτασης VL-BUS, για τις γρήγορες περιφερειακές μονάδες και ISA ή EISA για τις αργές περιφερειακές μονάδες. Βλέπουμε ότι η υποδοχή επέκτασης VL-BUS χρησιμοποιείται ως πρόσθετη της ήδη υπάρχουσας υποδοχής ISA ή EISA. Με αυτόν τον τρόπο είναι δυνατή η τοποθέτηση μιας κάρτας επέκτασης VL-BUS ή μιας κάρτας επέκτασης ISA ή EISA στο ίδιο άνοιγμα του κουτιού της κεντρικής μονάδας του υπολογιστή.
Σχήμα 4.6.5: Υποδοχή επέκτασης VL-BUS
Μια τυπική κάρτα επέκτασης τύπου VL-BUS φαίνεται στο σχήμα 4.6.6. Όπως βλέπουμε, η κάρτα αυτή έχει ορισμένες επαφές, οι οποίες συνδέονται στην υποδοχή επέκτασης ISA ή EISA. Οι επαφές αυτές χρησιμεύουν κυρίως για πάρει η κάρτα την απαιτούμενη τροφοδοσία τάσης και ορισμένα σήματα ελέγχου. Τις γραμμές δεδομένων και διευθύνσεων η κάρτα τις παίρνει από τις επαφές που βρίσκονται στο αριστερό μέρος του σχήματος και συνδέονται στην υποδοχή επέκτασης τύπου VL-BUS.
Σχήμα 4.6.6: Κάρτα επέκτασης τύπου VL-BUS
Ο διάδρομος VL-BUS χρησιμοποιήθηκε αρχικά σε προσωπικούς υπολογιστές που είχαν επεξεργαστή, ο οποίος λειτουργούσε με συχνότητες διαδρόμου έως 33 MHz. Καθώς η τεχνολογία προόδευε και οι συχνότητες λειτουργίας των επεξεργαστών ολοένα μεγάλωναν, δημιουργήθηκε το ίδιο πρόβλημα που υπήρχε αρχικά με τον διάδρομο ISA. Τα ολοκληρωμένα κυκλώματα που χρησιμοποιούνταν στις κάρτες επέκτασης τύπου VL-BUS δεν μπορούσαν να λειτουργήσουν σωστά στις υψηλές αυτές συχνότητες. Επόμενο ήταν λοιπόν με την εξέλιξη των υπολογιστών ο διάδρομος VL-BUS να αντικατασταθεί. Ο διάδρομος αυτός δεν χρησιμοποιείται πλέον σε κανένα σύγχρονο υπολογιστικό σύστημα.
4.6.6. Ο διάδρομος PCI (Peripheral Component Interconnect)
Ο διάδρομος PCI (Peripheral Component Interconnect – Διασύνδεση Περιφερειακών Εξαρτημάτων) εμφανίστηκε την ίδια περίπου εποχή με τον διάδρομο VL-BUS. Σκοπός του ήταν, όπως εξάλλου και του διαδρόμου VL-BUS, να δώσει λύση στο πρόβλημα της χαμηλής ταχύτητας επικοινωνίας του επεξεργαστή με τις περιφερειακές του μονάδες.
Το θεμελιώδες διάγραμμα ενός προσωπικού υπολογιστή στον οποίο υπάρχει διάδρομος PCI φαίνεται στο σχήμα 4.6.7. Σε αντίθεση με τον διάδρομο VL-BUS, ο διάδρομος PCI δεν συνδέεται απευθείας πάνω στον τοπικό διάδρομο του επεξεργαστή, αλλά αποτελεί έναν αυτόνομο διάδρομο με τα δικά του σήματα ελέγχου και τους δικούς του χρονισμούς. Για να είναι αυτό δυνατό, είναι απαραίτητη η ύπαρξη ενός ειδικού κυκλώματος, το οποίο ονομάζεται γέφυρα PCI. Σκοπός του κυκλώματος αυτού είναι η επίτευξη της επικοινωνίας μεταξύ του διαδρόμου του επεξεργαστή και του διαδρόμου PCI επιτρέποντας παράλληλα στον τελευταίο να λειτουργεί αυτόνομα. Σε έναν τυπικό προσωπικό υπολογιστή παράλληλα με το διάδρομο PCI υπάρχει και ο διάδρομος ISA, στον οποίο συνδέονται αργά περιφερειακά.
Σχήμα 4.6.7: Διάγραμμα διαδρόμου PCI προσωπικού υπολογιστή
Η συχνότητα λειτουργίας του διαδρόμου PCI καθορίστηκε αυστηρά, στα 33 MHz έτσι ώστε να μην παρουσιαστούν προβλήματα δυσλειτουργίας των καρτών επέκτασης αντίστοιχα με αυτά που εμφανίστηκαν στο διάδρομο VL-BUS. Το εύρος δεδομένων του διαδρόμου αυτού είναι 32 bits. Εύκολα βρίσκουμε ότι η μέγιστη ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων που επιτρέπει ο διάδρομος PCI είναι 132 MBytes/sec. Δεδομένου ότι ο διάδρομος αυτός λειτουργεί αυτόνομα, έχει τη δυνατότητα να λειτουργεί παράλληλα με τον διάδρομο του επεξεργαστή. Έτσι για παράδειγμα είναι δυνατόν ο επεξεργαστής να χρησιμοποιεί το διάδρομό του για την ανάγνωση δεδομένων από τη μνήμη, ενώ παράλληλα να μεταφέρονται δεδομένα μέσω του διαδρόμου PCI από μία περιφερειακή μονάδα σε μία άλλη.
Στο σχήμα 4.6.8 φαίνεται η υποδοχή επέκτασης PCI δίπλα σε μια υποδοχή επέκτασης ISA. Παρατηρούμε το σαφώς μικρότερο μέγεθος της υποδοχής επέκτασης PCI καθώς και τη μικρή μετατόπιση της θέσης της προς το εσωτερικό μέρος της μητρικής πλακέτας ώστε να μην είναι δυνατή η τοποθέτηση καρτών ISA σε υποδοχές PCI και αντίστροφα.
Σχήμα 4.6.8: Υποδοχή επέκτασης PCI (πάνω) δίπλα σε μια υποδοχή επέκτασης ISA
Σχήμα 4.6.9: Κάρτα επέκτασης PCI
Αν συγκρίνουμε το διάδρομο PCI με το διάδρομο VL-BUS θα διαπιστώσουμε ότι ο πρώτος έχει σαφώς καλύτερα χαρακτηριστικά. Έχει καλύτερη σχεδίαση με σαφείς προδιαγραφές, πράγμα που του επιτρέπει να λειτουργεί ταχύτερα και σταθερότερα, ενώ παράλληλα έχει τη δυνατότητα να λειτουργεί παράλληλα με το διάδρομο του επεξεργαστή. Η ανάγκη ύπαρξης όμως της γέφυρας PCI για τη λειτουργία του, ανεβάζει το κόστος παραγωγής των μητρικών πλακετών. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο αρχικά επικράτησε ο διάδρομος VL-BUS έναντι του διαδρόμου PCI. Η ανωτερότητα όμως του τελευταίου σε συνδυασμό με τα προβλήματα που εμφανίστηκαν στον διάδρομο VL-BUS ήταν οι λόγοι, για τους οποίους επεκράτησε τελικά ο διάδρομος PCI που εμφανίζεται σε όλους τους σύγχρονους προσωπικούς υπολογιστές.
4.6.7. Ο διάδρομος AGP (Accelerated Graphic Port)
Ο διάδρομος AGP (Accelerated Graphic Port – Γρήγορη θύρα γραφικών) είναι ο πιο σύγχρονος και κατά συνέπεια ο πιο γρήγορος διάδρομος στον προσωπικό υπολογιστή. Ο διάδρομος αυτός είναι βασισμένος στο διάδρομο PCI, σχεδιάστηκε ειδικά για τη λειτουργία καρτών γραφικών υψηλών επιδόσεων και μπορεί να συνδεθεί πάνω του μία μόνο κάρτα γραφικών. Το εύρος δεδομένων του διαδρόμου αυτού είναι 32 bits ενώ η συχνότητα λειτουργίας είναι 66 MHz. Ο διάδρομος αυτός έχει τρεις καταστάσεις λειτουργίας: στην κατάσταση 1Χ η ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων είναι 266 MBytes/sec, στην κατάσταση 2Χ η ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων είναι 533 MBytes/sec, ενώ στην κατάσταση 4Χ η ταχύτητα αυτή φτάνει τα 1066 MBytes/sec.
Η κάρτα γραφικών είναι μια κάρτα επέκτασης, η οποία χρησιμοποιείται για τη σύνδεση της οθόνης στο σύστημα του προσωπικού υπολογιστή. Η κάρτα γραφικών έχει μια μνήμη RAM, στην οποία ο επεξεργαστής γράφει τα δεδομένα που θέλει να απεικονίσει στην οθόνη. Στη συνέχεια, η κάρτα γραφικών μετατρέπει τα δεδομένα αυτά σε ειδικά σήματα που στέλνει στην οθόνη προκειμένου να σχηματιστεί η επιθυμητή εικόνα.
Στα σχήματα 4.6.10 και 4.6.11 φαίνεται η υποδοχή επέκτασης και μια κάρτα επέκτασης AGP. Όπως βλέπουμε, η υποδοχή επέκτασης AGP βρίσκεται τοποθετημένη δίπλα στις υποδοχές επέκτασης PCI και έχει διαφορετικό μέγεθος αλλά και απόσταση από το άκρο της μητρικής πλακέτας, ώστε να είναι αδύνατη η τοποθέτηση άλλου είδους κάρτας επέκτασης σε αυτή.
Σχήμα 4.6.10: Υποδοχή επέκτασης AGP (πάνω) δίπλα από μια υποδοχή επέκτασης PCI.
Σχήμα 4.6.11: Κάρτα επέκτασης AGP
4.6.8. Ανακεφαλαίωση
Όπως είδαμε, ο πρώτος διάδρομος περιφερειακών που εμφανίστηκε ήταν ο διάδρομος ISA. Με την εξέλιξη της τεχνολογίας εμφανίστηκε ένα πλήθος νέων διαδρόμων με χαρακτηριστικά πολύ καλύτερα από αυτά του διαδρόμου ISA. Στον πίνακα 4.6.1 φαίνονται τα χαρακτηριστικά των κυριοτέρων διάδρόμων που χρησιμοποιούνται στους προσωπικούς υπολογιστές.
Εύρος δεδομένων Συχνότητα λειτουργίας Ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων
ISA 8 bits 8 bits έως 8,33 MHz 4 MBytes/sec
ISA 16 bits 16 bits έως 8,33 MHz 8 MBytes/sec
EISA 32 bits έως 8,33 MHz 33 MBytes/sec
VL-BUS 32 bits ίδια με τον επεξεργαστή 160 MBytes/sec
στα 40 MHz
PCI 32 bits 33 MHz 132 MBytes/sec
AGP 32 bits 66 MHz 266 MBytes/sec (1X)
533 MBytes/sec (2X)
1066 MBytes/sec (4X)
Πίνακας 4.6.1: Χαρακτηριστικά διαδρόμων προσωπικών υπολογιστών
Κάποιοι από τους διαδρόμους αυτούς, όπως ο διάδρομος EISA και ο διάδρομος VL-BUS, δεν χρησιμοποιούνται πια στους προσωπικούς υπολογιστές. Οι σύγχρονοι προσωπικοί υπολογιστές έχουν ένα διάδρομο PCI και ενδεχομένως ένα διάδρομο AGP. Σε όλους όμως τους προσωπικούς υπολογιστές ακόμα και στους πλέον σύγχρονους υπάρχει ο διάδρομος ISA. Ο διάδρομος αυτός, παρόλο που είναι ο διάδρομος με τα κατώτερα χαρακτηριστικά, έχει αποτελέσει ένα πρότυπο από την εμφάνιση του πρώτου προσωπικού υπολογιστή. Οι κατασκευαστές υπολογιστών εξακολουθούν να τον συμπεριλαμβάνουν στη σχεδίαση των συστημάτων τους για λόγους συμβατότητας με τις ήδη υπάρχουσες κάρτες επέκτασης ISA. Απλώς στους σύγχρονους προσωπικούς υπολογιστές το πλήθος των υποδοχών επέκτασης ISA ελαττώνεται διαρκώς και τη θέση τους παίρνουν υποδοχές επέκτασης PCI και AGP.
Τι έμαθες
• Οι διάδρομοι περιφερειακών επιτρέπουν την επέκταση των δυνατοτήτων του προσωπικού υπολογιστή.
• Ο διάδρομος ISA είναι ο πρώτος διάδρομος περιφερειακών που εμφανίστηκε αλλά εξακολουθεί να υπάρχει μέχρι σήμερα.
• Ο τοπικός διάδρομος περιφερειακών επιτρέπει τη σύνδεση περιφερειακών μονάδων απευθείας πάνω στον διάδρομο του επεξεργαστή.
• Ο διάδρομος PCI συνδέεται με τον διάδρομο του επεξεργαστή μέσω της γέφυρας PCI, πράγμα που του επιτρέπει να λειτουργεί αυτόνομα και με πολύ μεγάλη ταχύτητα.
• Ο διάδρομος AGP χρησιμοποιείται μόνο για σύνδεση καρτών γραφικών.
Ορολογία
• Υποδοχή επέκτασης, κάρτα επέκτασης
• Συχνότητα λειτουργίας, ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων, εύρος διαδρόμου δεδομένων
• ISA, EISA
• τοπικός διάδρομος περιφερειακών, VESA local bus
• PCI, AGP, γέφυρα διαδρόμων
Έλεγχος γνώσεων
1. Γιατί υπάρχει η ανάγκη για ξεχωριστό διάδρομο περιφερειακών;
2. Ποιοι είναι οι κυριότεροι διάδρομοι περιφερειακών και ποια τα χαρακτηριστικά τους;
3. Για ποιο λόγο είναι σημαντικό ένας διάδρομος περιφερειακών να λειτουργεί με τη δική του, καθορισμένη, συχνότητα λειτουργίας και όχι με αυτή του επεξεργαστή;
4. Πώς επηρεάζεται η συνολική ταχύτητα επεξεργασίας δεδομένων ενός προσωπικού υπολογιστή από την ύπαρξη της γέφυρας PCI;
5. Ποια είναι τα ειδικά χαρακτηριστικά του διαδρόμου AGP και τι είδους κάρτες επέκτασης μπορούν να συνδεθούν σε αυτόν;
