Magistrale wchodzące w skład płyty głównej

Prezentacja na temat: "Magistrale wchodzące w skład płyty głównej"— Zapis prezentacji:

1 Magistrale wchodzące w skład płyty głównej

2 ISA ISA (ang. Industry Standard Architecture – standardowa architektura przemysłowa) to standard magistrali oraz złącza kart rozszerzeń dla komputerów osobistych, wprowadzony w roku 1984, jako ulepszenie architektury IBM PC/XT do postaci szesnastobitowej. Służy do przyłączania kart rozszerzeń do płyty głównej.

3 Typowe parametry złączy ISA
szyna danych 16-bitowa lub 8-bitowa szyna adresowa 24-bitowa brak sygnałów związanych z DMA sygnały sterujące: MEMR, MEMW, IRQ1, IRQ7, IRQ7, IRQ9, IRQ12, IRQ14, IRQ15, CLK, OSC teoretyczna szybkość 8 Mb/s (efektywna w granicach od 1,6 Mb/s do 1,8 Mb/s )

4 Dane techniczne 8 bit ISA szerokość szyny 8 bit
kompatybilna z 8 bit ISA ilość kontaktów 62 Vcc +5 V, -5 V, +12 V, -12 V zegar 4.77 MHz 16 bit ISA szerokość szyny 16 bit kompatybilna z 8 bit ISA, 16 bit ISA ilość kontaktów 98 Vcc +5 V, -5 V, +12 V, -12 V zegar 8.33 MHz

5 Poniżej widzimy złącza ISA na płycie głównej starszego typu

6 Karta rozszerzeń z magistralą ISA 16-bit i 8bit

7 EISA EISA (z ang. Extended Industry Standard Architecture - Rozszerzona Standardowa Architektura Przemysłowa) - magistrala danych zaprojektowana specjalnie dla 32- bitowych komputerów Aby zapewnić jej kompatybilność z szyną ISA, taktowana jest zegarem 8,33 MHz. Dość duża prędkość transmisji danych (33 MB/s) jest nie tyle rezultatem częstotliwości taktowania, co szerokości szyny. Magistrala EISA obsługuje standard Plug&Play w przeciwieństwie do swojej poprzedniczki - ISA. Standard EISA nie znalazł jednak szerszego zastosowania w komputerach 386. Nieco później stosowano go w serwerach z procesorami 486, np. ALR Proveisa. Obecnie wyparta przez szyny: PCI, PCI Express.

8 Przykład slotów EISA

9 Tutaj widzimy przykładowe karty rozszerzeń z magistralą EISA

10 VESA Local Bus VESA Local Bus, (ang. Video Electronics Standards Association Local Bus, VL Bus, VLB) - 32-bitowa szyna danych opracowana przez VESA.System Local Bus pojawił się na rynku PC po raz pierwszy w połowie 1992 roku, kiedy konsorcjum VESA ustaliło standardową specyfikację tej magistrali, nazywaną VL Bus. Złącze to wykorzystywane było głównie przez karty graficzne oraz kontrolery wejścia- wyjścia, rzadziej przez karty sieciowe. Sloty szyn Local Bus zostały podobnie jak to miało miejsce przy rozbudowie magistrali PC Bus do AT Bus, wydłużone. Dlatego też gniazda kart tego typu są trzyczęściowe. Do dwuczęściowego rozszerzenia 16-bitowego dołączono kolejne złącze dla kart 32-bitowych.

11 VESA Local Bus : specyfikacja
Karty współpracują z magistralami ISA (8 lub 16 bit) taktowanie 8 MHz VESA Local Bus jest w pełni kompatybilna ze starszymi kartami rozszerzającymi ISA Karty projektowane pod standard VESA mogły pracować z prędkościami od 25 do 40 MHz, VESA Local Bus używana była głównie w płytach przeznaczonych dla procesorów klasy 486

12 Poniżej plyta główna wraz ze slotemi VESA Local Bus

13 Poniżej przykładowa karta rozszerzeń VESA Local Bus

14 Peripheral Component Interconnect
PCI (ang. Peripheral Component Interconnect) - magistrala komunikacyjna służąca do przyłączania urządzeń do płyty głównej w komputerach klasy PC. Po raz pierwszy została publicznie zaprezentowana w czerwcu 1992 r. jako rozwiązanie umożliwiające szybszą komunikację pomiędzy procesorem i kartami niż stosowane dawniej ISA. Dodatkową zaletą PCI jest to, że nie ma znaczenia czy w gnieździe jest karta sterownika dysków (np. SCSI), sieciowa czy graficzna. Każda karta, pasująca do gniazda PCI, funkcjonuje bez jakichkolwiek problemów, gdyż nie tylko sygnały ale i przeznaczenie poszczególnych styków gniazda są znormalizowane.

15 Magistrala PCI Bardzo istotną cechą architektury PCI jest jej skalowalność: w jednym i tym samym komputerze może być równolegle lub szeregowo połączonych kilka magistral PCI. Nad koncepcją PCI Local Bus pracowało wielu znaczących producentów komputerów, z których każdy starał się aby sprzęt obecnie produkowany przez niego był z tym standardem zgodny. Przykładowo, rozwiązanie jest na tyle elastyczne, że uwzględnia możliwość współpracy magistrali nie tylko z komputerami wyposażonymi w procesory firmy Intel, ale również z AMD i Cyrix, a także w opartych o procesor PowerPC komputerach Pegasos. 32-bitowy standard adresowania PCI używany jest również w innych magistralach (np. AGP). Kolejną istotną cechą PCI jest wysoka zgodność pomiędzy poszczególnymi wersjami PCI, jak i rozwiązań pochodnych (np. PCI X) przejawiająca się tym, że urządzenia mogą pracować zarówno w starszych jak i nowszych gniazdach, pod warunkiem że są dopasowane napięciowo (warianty 3.3V i popularniejszy 5V). Zgodność ta nie jest jednak zachowana w stosunku co do PCI Express, która aktualnie wypiera PCI oraz AGP.

16 Wersje PCI Wersja PCI.2.0 PCI 2.1 PCI 2.2 PCI 2.3 Rok wprowadzenia
1993 1994 1999 2002 Maksymalna szerokość szyny danych 32 bity 64 bity Maksymalna częstotliwość taktowania 33 MHz 66 MHz Maksymalna przepustowość 133 MB/s 528 MB/s Napięcie 5 V 5 V / 3,3 V 3,3 V

17 Sloty PCI w płycie głównej
32 bit 64 bit

18 Rozmieszczenie kluczy w gniazdach

19 Przykładowe karty rozszerzeń PCI
32 bit 64 bit

20 AGP Accelerated Graphics Port (AGP, czasem nazywany Advanced Graphics Port) to rodzaj zmodyfikowanej magistrali PCI opracowanej przez firmę Intel. Jest to 32-bitowa magistrala PCI zoptymalizowana do szybkiego przesyłania dużych ilości danych pomiędzy pamięcią operacyjną a kartą graficzną.

21 Podstawowe informacje
Data wprowadzenia: 1997 Stworzony przez: Intel Następca: PCI Express (2007) Szerokość magistrali: 32 bity Maksymalna ilość urządzeń: 1 urządzenie/slot Maksymalna przepustowość: 2133 MB/s Maksymalna moc jaka może pobierać karta przez złącze AGP to 35-40W w przeciwnym wypadku należy ją zasilić osobnym kablem od zasilacza.

22 AGP 1.0 - napięcie sygnalizujące 3.3V oraz mnożniki 1x oraz 2x
Podstawowe rodzaje portów i kart AGP Specyfikacja poszczególnych mnożników AGP napięcie sygnalizujące 3.3V oraz mnożniki 1x oraz 2x AGP napięcie sygnalizujące 1.5V oraz mnożniki 1x, 2x oraz 4x AGP napięcie sygnalizujące 0.8V oraz mnożniki 4x oraz 8x AGP 1x, używa kanału 32-bitowego działającego z taktowaniem 66 MHz, co daje maksymalny transfer 264 MB/s równy dwukrotnemu transferowi 132 MB/s dostępnemu w magistrali PCI działającej przy taktowaniu 33 MHz/32-bit; napięcie sygnału 3.3 V. AGP 2x, używa kanału 32-bitowego przy taktowaniu 66 MHz z podwójną przepływnością, prowadzącą do efektywnego transferu 528 MB/s; napięcie sygnału 3.3 V. AGP 4x, używa kanału 32-bitowego przy taktowaniu 66 MHz z poczwórną przepływnością, co prowadzi do efektywnego transferu maksymalnego 1056 MB/s (1 GB/s); napięcie sygnału 1.5 V. AGP 8x, używa kanału 32-bitowego przy taktowaniu 66 MHz z ośmiokrotną przepływnością, co prowadzi do efektywnego transferu maksymalnego 2112 MB/s (2 GB/s); napięcie sygnału 0.8 V.

23 Złącze Agp na płycie głównej

24 Poniżej kształt poszczególnych slotów i wtyków AGP

25 Karty AGP AGP 4x AGP 2x/4x Niestety trzeciego rodzaju AGP nie mogłem znaleźć.

26 PCI Express PCI Express (ang. Peripheral Component Interconnect Express) oficjalny skrót PCIe, znana również jako PCI-E, PCI-s lub jako 3GlO (od 3rd Generation I/O) – pionowa magistrala służąca do podłączania urządzeń do płyty głównej. Zastąpiła ona magistrale PCI oraz AGP.Jej twórcami są firmy Intel, Dell, IBM i HP.

27 Wersje magistrali PCI-e
Możliwe jest kilka wariantów tej magistrali – z 1, 2, 4, 8, 12, 16 lub 32 liniami (każda składająca się z dwóch 2- pinowych części – nadawczej i odbiorczej). Wraz ze wzrostem liczby linii wydłużeniu ulega slot, jego konstrukcja (poprzez wspólną część początkową i jedynie dodawanie na końcu nowych linii) umożliwia włożenie wolniejszej karty do szybszego slotu (w drugą stronę jest niemożliwe). Gniazdo 1x ma 18 pinów z każdej strony, gniazdo x4 – 32, gniazdo x8 – 49, zaś gniazdo x16 – 82 piny z każdej strony.

28 Przepustowość (w każdą stronę)
Wariant PCIe Przepustowość (w każdą stronę) x1 v1.0 250 MB/s x2 v1.0 500 MB/s x4 v1.0 1000 MB/s x8 v1.0 2000 MB/s x16 v1.0 4000 MB/s (4 GB/s) x16 v2.0 8000 MB/s (8 GB/s) x16 v3.0 16000 MB/s (16 GB/s) Przepustowość Częstotliwość taktowania wynosi 2,5 GHz (v2.0). Protokół transmisji wprowadza dwa dodatkowe bity, do każdych ośmiu bitów danych (kodowanie 8/10 3ti). Zatem przepustowość jednej linii wynosi 250 MB/s(v1.0). W związku z tym, że urządzenia mogą jednocześnie przekazywać sygnał w obydwu kierunkach (full-duplex) można założyć, że w przypadku takiego wykorzystania złącza transfer może sięgać 500 MB/s (v1.0).

29 Gniazda PCI-E

30 Karty rozszerzeń z różnymi wtykami każdej wersji magistrali PCI-e
PCI-Express x1(karta graficzna) PCI express x4 x1(karta graficzna)

31 Karty rozszerzeń z różnymi wtykami każdej wersji magistrali PCI-e
PCI express x8(karta sieciowa PCI express x16(karta graficzna)

32 Wykonał Maciej Gryczka