Magistrale systemowe
Dariusz Chaberski
Magistrale systemowe
Dariusz Chaberski
Magistrale systemowe
§ ISA (ang. Industry Standard Architecture)
+ rodzaje
3 8 bitów - komputery klasy IBM XT
3 16 bitów - komputery klasy IBM AT
2
Magistrale systemowe
§ ISA - patametry
+ 8 bitowa
3 szerokość szyny - 8 bitów
· ilość kontaktów 62
· napięcia zasilające - +5 V, -5 V, +12 V, -12 V
· częstotliwość pracy 4.77 MHz (1 MB/s)
3 16 bitowa
· kompatybilna z magistralną ISA 8 bitową
· szerokość szyny 16 bitów
· ilość kontaktów 98
· napięcia zasilające - +5 V, -5 V, +12 V, -12 V
· częstotliwość pracy 8.33 MHz (2 MB/s)
3
Magistrale systemowe
§ magistrala ISA na tle magistrali PCI
4
Magistrale systemowe
§ przykład karty rozszerzeń wykorzystującej magistarlę ISA 16-to bitową
5
Magistrale systemowe
§ EISA (Extended ISA) - charakterystyka
+ zaprojektowana dla 32 bitowych komputerów 386 (DX)
+ prędkość tarnsmisji do 33 MB/s
+ częstotliwość pracy taka jak ISA (8.33 MHz, kompatybilność)
+ szerokość magistrali danych 32 bity
+ obsługa standardu Plug & Play
6
ISA - PNP
7
Magistrale systemowe
§ EISA - złącze
8
Magistrale systemowe
§ EISA - złącze
9
Magistrale systemowe
§ VESA (ang. Video Electronics Standards Association) Local Bus, rok 1992
+ 32 bitowa szyna danych
+ rozszerzenie magistrali ISA w postaci dodatkowego złącza
+ główne zastosowanie karty graficzne i kontrolery wejścia/wyjścia
+ częstotliwość pracy równa jest częstotliwości pracy procesora (wada)
10
Magistrale systemowe
§ VESA - dodatkowe złącze
11
Magistrale systemowe
§ VESA - widok złącza
12
Magistrale systemowe
§ VESA - karta graficzna wykorzystująca złącze VESA
13
Magistrale systemowe
§ PCI (ang. Peripheral Component Interconnect)
+ PCI 2.0 - rok 1993, 32 bity, 33 MHz, 133 MB/s, 5 V (12 V, -12 V, -5 V)
+ PCI 2.1 - rok 1994, 64 bity, 66 MHz, 533 MB/s, 5 V (12 V, -12 V, -5 V)
+ PCI 2.2 - rok 1999, 64 bity, 66 MHz, 533 MB/s, 5/3.3 V (12 V, -12 V, -5/3.3 V)
+ PCI 2.2 - rok 1999, 64 bity, 66 MHz, 533 MB/s, 3.3 V (12 V, -12 V, -3.3 V)
14
Magistrale systemowe
§ złącza magistrali PCI
15
Magistrale systemowe
§ sygnały magistrali PCI
16
Magistrale systemowe
§ przykład operacji odczytu na magistrali PCI
17
Komendy magistrali
18
Przestrzeń konfiguracyjna
19
Magistrale systemowe
§ AGP (ang. Accelerated/Advanced Graphics Port)
+ zoptymalizowana magistrala PCI zaprojektowana do przesyłania dużych ilości danych pomiędzy
pamięcią komputera a pamięcią karty graficznej
+ z punktu widzenia programu dodatkowa magistrala PCI
+ rodzaje
3 AGP 1x - 32 bity, 66 MHz, 266 MB/s, 5/3.3 V
3 AGP 2x - 32 bity, 66 MHz, 533 MB/s, 5/3.3 V, (podwójna przepływność - dwa przesłania
na okres zegara taktującego)
3 AGP 4x - 32 bity, 66 MHz, 1066 MB/s, 1.5 V
3 AGP 8x - 32 bity, 66 MHz, 2133 MB/s, 0.8 V
20
Magistrale systemowe
§ PCI-X (ang. PCI eXtended)
+ rozszerzenie magistrali PCI o dodatkowe złącze
+ magistrala 64 bitowa
+ rodzaje
3 PCI-X 1.0 - rok 1999, 64 bity, 133 MHz, 1066 MB/s, 3.3 V
3 PCI-X 2.0 - rok 2002, 64 bity, 533 MHz, 4.26 GB/s, 3.3/1.5 V
3 PCI-X 3.0 - rok 2003, 64 bity, 1066 MHz, 7.95 GB/s, 3.3/1.5 V
21
Magistrale systemowe
§ magistrale (od góry) AGP, PCI, PCI-X
22
PCI-Express - 3GIO (ang. 3rd Generation I/O)
§ magistrala szeregowa
§ cel: zastąpić PCI oraz AGP
§ każde urządzenie jest podłączone bezpośrednio do kontrolera - urządzenia nie współdzielą zasobów
(pinów)
§ częstotliwośc pracy 2.5 GHz
§ możliwość przesyłania równolegle kilkoma kanałami dla zwiększenia przepustowości
§ przepustowość 250 MB/s (1 kanał), ..., (32 kanały - 8 GB/s)
§ transmisja full-duplex
23
PCI-Express - koncepcja skalowalności
§ PCI-Express x1 - 18 wyprowadzeń, ..., x16 - 82 wyprowadzenia
24
Pojedyncze połączenie LVDS
25
Wyprowadzenia 1x
SMCLK, SMDAT - System Management Bus
26
Wyprowadzenia 4x
27
Protokół transmisyjny
1-byte Start-of-Frame
2-byte Sequence Number
16 or 20-byte Header
0 to 4096-byte Data field
0 to 4-byte ECRC field - End-to-end Cyclic Redundancy Check (32 bity)
4-byte LCRC - Local Cyclic Redundancy Check (32 bity)
1-byte End-of Frame
28
Warstwy
29
Physical Layer
30
Zrównoleglenie przesyłania danych
31
Idea
32