Системна шина

Системна шина призначена для реалізації зв`язку процесора з зовнішніми пристроями в комп`ютері за допомогою спеціальних пристроїв управління - адаптерів або контролерів. Всі останні приєднані до системної шини за допомогою типових роз`ємів. Шини прийнято ділити на три категорії за функціональним призначенням: адресні, інформаційні та керуючі, які розрізняються розрядністю, тобто чисельністю даних, що проходять через них. Тип використовуваного пристрою багато в чому визначається швидкістю роботи комп`ютера.

Системна шина може працювати в наступних основних стандартах: MCA, ISA, VESA, EISA, PCI. Довгий час шина ISA вважалася певним стандартом в області персональних комп`ютерів. Її розробили на базі восьмирозрядним системної шини IBM PC XT і IBM PC. У ній було передбачено вісім ліній переривань для сполучення з зовнішніми пристроями, а також чотири лінії для доступу до пам`яті безпосередньо.

Робота системної шини і мікропроцесора здійснювалася на частоті 4,77 МГц. А швидкість передачі інформації могла становити приблизно 4,5 Мбайт за секунду. У наступному поколінні комп`ютерів вже використовувалася шестнадцатіразрядний шина, яка завдяки 24-адресним лініях дозволяла здійснювати пряме звернення до оперативної пам`яті, в той час її обсяг становив 16 Мбайт.

У цій шині вже було використано шістнадцять апаратних переривань замість восьми, а чисельність каналів для прямого доступу до інформації становила вже вісім, а не чотири. Тепер шина працює асинхронно з мікропроцесором на частоті 6 МГц, а це стало причиною збільшення швидкості передачі до 16 Мбайт за секунду. Тепер вона вже надавала можливість для роботи з низькошвидкісними пристроями, але не могли забезпечити ефективного функціонування сучасних пристроїв. Це вплинуло на винахід нових видів системних шин.

У 1987 році була розроблена системна шина МСА, яка стала першою з високою продуктивністю. Вона відрізнялася тим, що її швидкість роботи була 10 МГц, а сама шина вже стала 32-розрядної, що збільшило швидкість передачі до 20 Мбайт в секунду. Однак через несумісність шин між собою відсутня можливість використання контролерів, призначених для шини ISA, через що архітектура не знайшла обширного застосування.

Системна шина EISA була розроблена в 1989 році, вона стала розширеною версією ISA. Її роз`єми дозволяли вставити не тільки власні контролери, а й такі для ISA. Вона працювала з частотою 8-10 МГц, при цьому її розрядність становить 32, що дозволяє направляти до 4 Гбайт, досягаючи швидкості обміну інформацією 33 Мбайт в секунду. Недоліком цієї шини є мала швидкість обміну інформацією при обробці графіки, зображень, а також відносно висока ціна контролерів.

Шина PCI була розроблена для нового процесора Pentium, але може бути використана і на інших платформах. Вона дозволяє підключити до себе до десяти різних пристроїв. У цій шині використовується передача даних 32 або 64 розряду, а швидкість передачі становила 132 і 264 Мбайт в секунду.

Зараз системні плати з`єднуються з іншими пристроями за допомогою шини AGP, що дозволяє графічній карті користуватися оперативною пам`яттю персонального комп`ютера. Вона виявилася здатною впоратися з сучасною графікою, яка повинна переміщатися по монітору з високою швидкістю, з чим складно впоратися PCI. При використанні PCI виявлялося недоцільно нарощувати пам`ять на відеоадаптері через обмеженість швидкості роботи і пропускної здатності шини. Частота системної шини AGP дозволяє здійснювати обмін інформацією між відеопам`яттю і оперативною пам`яттю безпосередньо, чого не можна домогтися при використанні інших стандартів цих пристроїв.