KOMPIUTERIŲ ELEMENTAI ir ARCHITEKTŪRA

KOMPIUTERIŲ ELEMENTAI ir

ARCHITEKTŪRA

Doc. Stasys Maciulevičius

Kompiuterių katedra

[email protected]

ŠIUOLAIKINIŲ KOMPIUTERIŲ ARCHITEKTŪRA

©S.Maciulevičius 22011-2012

Ankstesnėje paskaitoje

DRAM moduliai DRAM modulių tipai Klaidų kontrolė Klaidų korekcija – Hemingo kodas 1, 2, 4, ... kanalai Virtualioji atmintis

Atminties segmentavimas Atminties puslapiavimas Adresų transliacija

Atminčių laiko parametrai


Šioje paskaitoje

Duomenų perdavimo operacijos Kompiuterio magistralės

Lygiagrečiosios ir nuosekliosios magistralės

FSB HyperTransport ir QPI PCI Express magistralė USB

Magistralės arbitražas Valdymo schemų rinkiniai IDE (ATA) ir SATA sąsajos SCSI sąsaja


Duomenų perdavimo operacijos

Multipleksuota rašymo:

Multipleksuota skaitymo:Kreipties

laikas DuomenysAdresas

Laikas

Adresas (1 ciklas)

Duomenys (2 ciklas)


Duomenų perdavimo operacijos Nemultipleksuota rašymo:

Nemultipleksuota skaitymo:

Adresas ir duomenys

perduodami skirtingomis

linijomis

Duomenys

Adresas

Duomenys

Adresas


Duomenų perdavimo operacijos

Skaitymas-modifikacija-rašymas:

Duomenų bloko perdavimas:

Duom.1Adresas

Laikas

Adresas (1 ciklas)

Perskait. duomenys

Įrašomi duomenys

Duom.2 Duom.3 Duom.4

Į turinį


Kompiuterio magistralėsKompiuterių architektūroje magistrale vadina-

mas posistemis, skirtas duomenims perduoti kompiuterio viduje arba tarp kompiuterių

Skiriamos lygiagrečiosios magistralės, kai duomenys

perduodami naudojant kiekvienam bitui atskirą liniją, ir nuosekliosios magistralės, kai duomenys perduodami

bitas po bito per tą pačią liniją (nuosekliu kodu)

Apibrėžiant magistralę būtina nurodyti duomenų perdavimo algoritmą, kuris gali būti pateiktas laiko diagramos pavidalu


Lygiagrečiosios magistralės

Lygiagrečiosiose magistralėse sąvoka “magistralės plotis” atitinka signalinių linijų skaičių arba, kitais žodžiais, vienu metu perduodamų informacijos bitų skaičių

Starto ir duomenų perdavimo ar priėmimo ciklo pabaigą nurodo sinchrosignalas



Lygiagrečiosios magistralės turi didelį linijų skaičių, todėl dažnai skiriamos trys jų sudedamosios dalys:

adresų magistralė, kuria perduodamas adresas (atminties ar periferinio įtaiso); dažniausiai ši magistralė vienkryptė

duomenų magistralė, kuria perduodami duomenys; dažniausiai į procesorių ir iš procesoriaus

valdymo magistralė, kuria perduodamos komandos ir sinchronizacijos signalai, skirti visiems išoriniams (periferiniams) įtaisams bei atsakai iš jų



Lygiagrečiosios magistralės turi ribotą duomenų perdavimo dažnį dėl signalų sklidimo laiko išsibarstymo (timing skew) didesnės sunaudojamos galios elektromagnetinių trukdžių

Nuosekliosios magistralės šių trūkumų neturi, todėl duomenys perduodami kur kas didesniu dažniu ir pasiekia didesnį perdavimo našumą (prisiminkime USB, FireWire, SATA)


Nuosekliosios magistralės

Nuosekliosiose magistralėse naudojama viena signalinė linija (gali būti naudojami du atskiri kanalai perdavimo ir priėmimo srautams atskirti)

Informacijos bitai perduodami nuosekliai Duomenys dažniausiai apjungiami į

paketus, į kuriuos įeina ir tarnybinė informacija: starto bitai, paketų antraštės, sinchrosignalai, lyginumo bitai ar kontrolinės sumos, stop-bitai


Nuosekliosios magistralės

Nuoseklus informacijos perdavimas šiuolaikinių technologijų sąlygomis duoda joms esminį pranašumą – galimybę praktiškai be didelių sąnaudų didinti perdavimo dažnį tokiose ribose, kurios nepasiekiamos gremėzdiškoms lygiagrečiosioms magistralėms

Taip yra todėl, kad kiekviena magistralės linija turi tam tikrą ilgį, parazitinį talpumą ir induktyvumą

Į turinį


Kompiuterio magistralės

Kompiuteriuose sutinkamos vidinės magistralės, jungiančios tarpusavyje

vidinius kompiuterio komponentus pagrindinėje plokštėje

išorinės magistralės, jungiančios įvairius kompiuterio išorinius (periferinius) įtaisus prie pagrindinės plokštės

Jei ryšys jungia tarpusavyje tik du aparatinės įrangos komponentus, jį vadiname prievadu (port) - nuosekliu ar lygiagrečiu


Kompiuterio magistralės

Procesoriaus magistralė. Ją naudoja valdymo schemų rinkinys (chipset) informacijos mainams su procesoriumi. Kai kurie šaltiniai ją vadina sistemine magistrale. Dabar dažniausiai ji vadinama FSB (Front Side Bus)

Kešo magistralė. Procesoriuose ji buvo naudojama dideliam pralaidumui užtikrinti. Čia ji dažniausiai vadinama BSB – Back Side Bus.

Atminties magistralė. Taip vadinama magistralė, jungianti atminties posistemį su valdymo schemų rinkiniu (chipset) ir procesoriumi. Kai kuriose sistemose tai ta pati procesoriaus magistralė.


Kompiuterio magistralės Lokalinė I/O magistralė. Taip vadinama didelės spartos

įvesties ir išvesties magistralė, jungianti sparčius I/O įtaisus su atminties posistemiu, su valdymo schemų rinkiniu (chipset) ir procesoriumi. Dabar populiariausia – PCI.

Standartinė I/O magistralė. Tai nedidelės spartos įvesties ir išvesties magistralė, jungianti tokius I/O įtaisus, kaip pelė, klaviatūra. Gera seniems įtaisams prijungti. Populiariausia anksčiau – ISA, dabar - USB.

Greitoji grafikos magistralė (AGP – Accelerated Graphics Port). Taip vadinama didelės spartos magistralė, jungianti grafikos posistemį su valdymo schemų rinkiniu (chipset) ir procesoriumi.

Naujoji grafikos magistralė (PCIe – PCI Express). Taip vadinama didelės spartos magistralė, pakeitusi AGP


FSB (Front Side Bus)

Taip vadinama Intel firmos procesoriuose esanti magistralė

P-M, P-M2, P-4 ir P8 procesoriuose naudojama identiška (organizacijos ir protokolo atžvilgiu) 64 bitų magistralė su keturguba perdavimo sparta (QDR - Quad Data Rate)

FSB vieną ar kelis procesorius jungia su VSR “šiaurine” mikroschema (Northbridge)

Kiekviename takte per ją perduodama komanda arba 4 duomenų porcijos po 8 baitus


FSB (Front Side Bus)

FSB sinchronizacijos dažnis yra nuo 200-266 MHz (P-4/P-4E ) iki 266-400 MHz (Core 2) (2008 m.)

Tai atitinka 800-1066 ir 1066-1600 MHz, arba 6,4-8,5 GB/s ir 8,5-12,8 GB/s

FSB trūkumas kelių branduolių ar kelių procesorių sistemoje – nepakankamas pralaidumas dirbant su atmintimi arba išore (pvz., klasterio ryšių sistemoje)


Tradicinė magistralių sistema

CPU

Šiaurinistiltas

Pietinistiltas

FSB (Procesoriausmagistralė)

Atmintiesmagistralė

PCI-e(AGP)

USB

PCISATA(PATA)

Į turinį


HyperTransport technologija

AMD sukūrė didele sparta pasižyminčią tiesioginio ryšio tarp schemų sąsają kompiuteriams, serveriams ir kt. įrangai. Kuriant buvo iškelti tikslai:

užtikrinti žymiai didesnį pralaidumą lyginant su turimomis technologijomis;

sumažinti kontaktų skaičių ir atsako vėlinimo laiką; pasiekti skaidrumą operacinių sistemų požiūriu ir

minimalų poveikį periferinių įtaisų tvarkyklėms

Licencijuoja ir prižiūri HyperTransport Technology Consortium


AMD magistralių sistema

CPU

Tunelis Nr.1

Pietinistiltas

HyperTransport x16


Magistralė Nr.1

PCIUSB

SATA

Ryšys sukitais CPU

Tunelis Nr.n

Magistralė Nr.n

HyperTransport

HyperTransport

HyperTransport


HyperTransport savybės

Savybė / funkcija Apibūdinimas

Magistralės tipas Duali, vienkryptė, jungianti “tašką su tašku”

Magistralės plotis 2, 4, 8, 16 arba 32 bitai

Protokolas Paketinis, paketo dydis – nx4 baitų

Pralaidumas (esant 200 MHz dažniui)

Nuo 100 iki 6500 MB/s kiekviena kryptimi

Dažnis gali būti pasiektas ir didesnis – iki 400 MHz.


HyperTransport pavyzdys

CPU

DDR

AGP

DDR

Atm.kontrol.

AGP

CPU

Atm.kontrol.

Lokali magistralė

Lokali magistralė

HT Hyper-Transport

HT

(HT)

Hyper-TransportĮvesties ir išvesties sąsajos


HyperTransport serveryje


QuickPath Interconnect (QPI)

Intel procesoriuje Nehalem įvedė QuickPath Interconnect (QPI - vietoj anksčiau naudotos FSB)

Ji tai padarė 5 metais vėliau nei AMD, įvedusi HyperTransport

Pirmą kartą tokio tipo magistralė pasirodė dar anksčiau, kai DEC inžinieriai sukūrė Alpha 21364 (EV7)


QuickPath Interconnect


QuickPath Interconnect

QPI naudoja dvi 20 bitų magistrales (atskiras kiekvienai krypčiai). Iš 20 bitų 16 skirti duomenims perduoti, o likę 4 – kontrolei ar protokolo tarnybinei informacijai

Tai duoda 6,4 GT/s spartą (arba 12,8 GB/s) kiekviena kryptimi

FSB maksimalus dažnis šiuolaikiniuose Intel procesoriuose lygus 400 MHz; adresams perduoti reikia dviejų taktų (200 MT/s), o duomenys perduodami QDR režimu, pasiekiant 1,6 GT/s spartą. Kadangi duomenų magistralė 64 bitų, FSB duoda sumarinį 12,8 GB/s pralaidumą, tačiau tik viena kryptimi

Į turinį


PCI Express magistralė

PCI tolesnio vystymo kryptis – perėjimas prie didelės spartos nuoseklaus duomenų perdavimo. Tad buvo pasiūlyta kurti trečiosios kartos įvesties ir išvesties magistralę 3GIO (3rd Generation IO), kuri vėliau buvo pavadinta PCI Express

Ją palaiko visi naujieji valdymo schemų rinkiniai, Windows Vista, Windows 7



Siekiama, kad ji būtų naudojama įvairiuose rinkos segmentuose – stalo ir mobiliuosiuose kompiuteriuose, serveriuose, darbo stotyse, ryšio priemonėse

Būdama nuosekli, ši magistralė turėtų būti ne brangesnė už PCI, dėl mažesnio laidininkų skaičiaus užimtų mažiau vietos plokštėse

Programiniu požiūriu ji suderinama su PCI



Nauja sąvoka – komutatorius, pakeičiantis magistralę su daugeliu prisijungimo vietų:

CPU

Šiaurinistiltas

Komuta-torius

Atmintis

PCI-eįtaisas

PCI-eįtaisas

PCI-eįtaisas

PCI-eįtaisas

PCI-eįtaisas

PCI-eįtaisas

PCI-eįtaisas

PCI-eįtaisas


Vienas PCI Express kanalas

Pagrindinis įtaisas (pavyzdžiui,

procesorius ar VSR)

Kitas įtaisas (pavyzdžiui,

grafikos įtaisas)

Diferencia-linė pora



Svarbi jos funkcija – galimybė keisti perdavimo spartą keičiant linijų skaičių: x1, x2, x4, x8, x12, x16, x32

x1 variantas minimaliausias, jis įstatomas plokštėse šalia PCI lizdo, kad būtų galima įstatyti tiek paprastą PCI plokštę, tiek ir naująją PCI Express

Dauguma VSR naudoja x16 grafikai, pasiekiant 4 GB/s spartą, o tai daugiau nei du kartus viršija AGP 8X galimybes



Kiti PCI Express privalumai: žemas sunaudojamos energijos kiekis; “karšto pakeitimo” palaikymas; kokybiškos aptarnavimo strategijos; klaidų aptikimo galimybė keliuose

lygmenyse; kelių lygmenų technologija, palaikanti

paketų komutavimą.

Į turinį


USB magistralė

USB – nuosekli magistralė, pasižyminti vidutine perdavimo sparta. Ji skirta įvairiems periferiniams įtaisams (klaviatūrai, spausdintuvams, skeneriams, garso sistemoms, ...) prijungti.

Sisteminėje plokštėje dažniausiai būna 2 USB jungtys. Kompiuterio korpuse anksčiau jas rasdavome užpakalinėje sienelėje, dabartiniu metu – priekyje.


USB magistralė

USB 1.0 (pirmoji jos versija) pasižymi: lengvai realizuojamu periferijos išplėtimu, kabelių sistemos ir prijungimo paprastumu, vidutine perdavimo sparta – iki 12 Mb/s, nedidele kaina, duomenų perdavimo protokolo lankstumu.

PC su įdėtu USB kontroleriu išleidžiami nuo 1996 metų.


USB magistralė

USB įtaisai gali būti: šakotuvais (Hub), kurie užtikrina

papildomus įtaisų prijungimo taškus; funkcijomis (Functions), kurie realizuoja

tam tikras sistemos funkcijas (pvz., prijungimą prie ISDN, akustinę sistemą su skaitmenine sąsaja ir pan.),

šakotuvų ir funkcijų kombinacija.Visos sistemos darbą valdo pagrindinis

kontroleris (host controller), kuris yra PC techninis-programinis posistemis.


USB įtaisų prijungimas

Klaviatūra Monitorius PC

Šviesosplunksna

PelėGarsia-kalbiai

Mikro-fonas

Telefonas

“Funkcija” “Funkcija” “Funkcija” “Funkcija” “Funkcija”

Komutatorius/“funkcija”

Komutatorius/“funkcija”

Komutatorius/“šeimininkas”


USB magistralė

Informaciniai signalai ir maitinimas perduodami 4 linijų kabeliu:

dvi linijos skirtos signalams perduoti nuosekliu kodu; signalų lygiai - <0,3V (0) arba >2,8V (1).

dvi linijos skirtos maitinimui; leistina srovė – 0,5A; ji gali būti pakankama paprastiems įtaisams maitinti.


USB 2.0

Nuo 2001 metų vidurio pradėti gaminti įtaisai, skirti jungimui per magistralę USB 2.0. Tačiau lūžis įvyko po metų, kai Intel išleido pirmuosius valdymo schemų rinkinius (chipsets), palaikančius šią magistralę.

Naujoji USB versija pasižymi daug kartų didesne sparta (480 Mb/s), nei USB 1.1, ir didesne sparta, nei jos pagrindinė konkurentė - FireWire.


USB 3.0

USB 3.0 sparta (4,8 Gbit/s) 10 kartų didesnė nei USB 2.0. Be to, USB 3.0 – dvikryptė; ja duomenis vienu metu galima perduoti abiem kryptimis (ankstesnėse – tik viena). Patobulintas duomenų mainų protokolas, padidinta leistina srovė (iki 0,9 A), didesnis efektyvumas energijos naudojimo požiūriu

USB 3.0 palaiko ir įtaisus, skirtus darbui per USB 2.0


USB 3.0 testai

USB 3.0

USB 2.0

SATA 300


Belaidė USB

Ekspertų nuomone, belaidė USB Wireless USB 1.1 (standartizuota 2010 m.) šiuo metu yra sėkmingiausia belaidė sąsaja pasaulyje

Wireless USB veikimo spindulys – 10 metrų

Jei atstumas neviršija 3 m. – duomenų perdavimo sparta iki 480 Mb/s, jei didesnis – sparta mažesnė (110 Mb/s)

Į turinį


Keli šaltiniai magistralėje

SkS2S1

I1 ImI1


Magistralės arbitražas

Kas bus, jei : tuo pačiu metu mainus norės atlikti keli

iniciatoriai? vykstant mainams tarp dviejų įtaisų, prisireiks

skubiai perduoti informaciją kitam įtaisui? Tvarkai palaikyti ir mainams organizuoti

naudojamas magistralės arbitražas Magistralės arbitražas būna nuoseklus

(paskirstytas) arba lygiagretus (centralizuotas)


Nuoseklus magistralės arbitražas

Magistra-lės

arbitras0

IN#

BUSY#

Magistra-lės

arbitras1

IN#OUT# OUT#Leidimas naudoti magistralę

Įtaisas 0

Užkl. Leid.

Įtaisas 1

Užkl. Leid.


Nuoseklus magistralės arbitras

SYSB/RESB# AEN# S2 S1 S0

8289

BCLK# BUSY# CBRQ# BPRN# BPRO#

BCLK# BUSY# CBRQ#

SYSB/RESB# - užklausimas

AEN# - leidžiama naudoti magistralę

S2 S1 S0 - būsenos signalai

BCLK# - magistr. sinchrosignalai

BUSY# - magistr užimta

CBRQ# - yra aukšt. prior. užklaus.

BPRN# - Bus Priority In(IN)

BPRO# - Bus Priority Out (OUT)


Lygiagretus magistralės arbitražas

Request3Request2Request1Request0

Central-izuotas

magistralės arbitras

Naudoji-mosi

magistrale valdymas

0

Įtaisas 0Užkl. Leid.

Grant3Grant2Grant1Grant0

Naudoji-mosi

magistrale valdymas

1


Naudoji-mosi

magistrale valdymas

2



Lygiagretus magistralės arbitras

DBR0#

DBG0 #

BGACK #

DBR1 #

DBG1 #

BCLR #

MC68452:• 8 įėjimai DBR7# - DBR0#• 8 išėjimai DBG7# - DBG0#• leidimo patvirtinimas BGACK#• magistralės “valymas” BCLR#

Į turinį


Kompiuterio kontroleriai ir VSR

Anksčiau kompiuteryje kontrolei ir valdymui buvo naudojamos atskiros mikroschemos – kontroleriai:

dinaminės atminties (RAM) kontroleris; pertraukčių kontroleris; tiesioginių mainų su atmintimi kontroleris; kešo kontroleris; sistemos kontroleris ir pan.

Laikui bėgant buvo imta šiuos kontrolerius integruoti į mikroschemų rinkinį, kurį sudarė dvi ar daugiau mikroschemų

Tad VSR – iš tiesų valdymo schemų rinkinys.


Pirmieji valdymo schemų rinkiniai

Valdymo schemų rinkiniai apjungia kompiuterio sisteminėje plokštėje esančius elementus – procesorių, atmintį, magistrales, L3 kešą – į vieningą sistemą.

Jų vietą sisteminėje plokštėje rodo sekančioje skaidrėje pateikta funkcinė schema su Intel Triton 430X:

sistemos kontroleris TSC 82437FX duomenų komutatoriai TDP 82371FB PCI IDE ISA spartintuvas PIIX (tiltas)


Pirmieji valdymo schemų rinkiniai

Procesorius

L2 (L3) kešas

Pagrindinėatmintis

Sistemos kontroleris

(TSC)

Duomenų komutat.

(TDP)

Tiltas(PIIX)

VAD

Procesoriaus (sisteminė) magistralė

Vald. Vald.

Adr.

Vald.

D

VA/D

PCI

IDEIDE

ISA įtaisai

PCI įtaisai


Valdymo schemų rinkiniai

Ką apibūdina ar nustato VSR: palaikomų procesorių tipus ir dažnius, palaikomą FSB dažnį, dinaminės atminties modulių tipus, apimtis ir kiekį,

duomenų mainų spartą, video sistemai prijungti naudojamą magistralę ir jos

spartą, PCI dažnį, magistralės kontrolerių skaičių, USB prievadų skaičių, prijungiamų diskų sąsają, diskų masyvo realizacijos

galimybes, audio sistemos galimybes, ...


Valdymo schemų rinkiniai

VSR paprastai sudaro dvi dalys: MCH (Memory Control Hub, northbridge) –

atminties kontroleris ir komutatorius, šiaurinis tiltas ir

ICH (Input/Output Control Hub, southbridge) – įvesties ir išvesties kontroleris ir komutatorius, pietinis tiltas

Jie sudaro kompiuterio “stuburą”:


Valdymo schemų rinkinys

CPU

Šiaurinistiltas

Pietinistiltas

FSB (Procesoriausmagistralė)


PCI-e(AGP)

USB

PCISATA(PATA)

Į turinį


Magnetinių diskų sąsajos

Sąsaja Savybės

IDE Paprasta, primityvi sąsaja. Duomenys perduodami per ISA magistralę, todėl lėtai. Talpa nedidelė, naujuose PC nenaudojama

EIDE Pagerinta IDE. Duomenys perduodami per PCI magistralę, todėl sparčiai. Diskų talpa didelė, nebrangūs ir efektyvūs. Ultra DMA – geriausias iš EIDE variantų

SCSI Našiausia, diskai jungiami per brangų kontrolerį. Paprastai MD yra aukščiausios kokybės, spartūs. SCSI kontroleris gali valdyti iki 7 MD, kurių talpa 45GB.


IDE sąsaja

IDE (Integrated Drive Electronics) – vienas iš anksčiausiai (1986) priimtų svarbių PC aparatūros standartų, apibrėžiančių duomenų perdavimą tarp procesoriaus ir standžiojo disko.

IDE reiškia, kad kontrolerio funkcijos realizuojamos standžiojo disko įtaise, todėl diskas jungiamas tiesiai prie sistemos magistralės.

IDE žinomas ir kitu vardu – ATA (AT Attachment). Pagal IDE specifikaciją galima prijungti ne daugiau

kaip du diskus, kurių kiekvieno talpa siekia 528MB (1986 atrodė, kad to pakaks).


IDE sąsaja

EIDE (Enhanced IDE) standartas buvo priimtas 1993 metais, siekiant peržengti IDE ribojimus

Kiekviename iš 2 kanalų gali dirbti du diskai - vedantysis (master) ir vedamasis (slave)

EIDE žymiai išplėtė ir disko talpos ribą – iki 8,4 GB, o vėliau – iki 137 GB

Diskuose imta naudoti diskų kešus, kurie priima ar perduoda duomenis blokais (paprastai 4 KB)

Kad būtų galima prijungti ne tik diskus (ir CD-ROM), įvesta ATAPI (AT Attachment Packet Interface) specifikacija, kurioje yra specialios komandos, reikalingos CD-ROM. ATAPI naudoja ir ciklinę kontrolę (CRC)


ATA variantai

Specifi-kacija

Kitaip ĮvestaMaks.

pralaidumas

ATA-1 ATA, IDE 1994 4 MB/s

ATA-2EIDE, Fast ATA,Fast IDE, Ultra ATA

1996 16 MB/s

ATA-3 EIDE 1997 16 MB/s

ATA/ ATAPI-4

ATA-4, Ultra ATA/33 1998 33 MB/s

ATA/ ATAPI-5



ATA variantai

Specifi-kacija

Kitaip ĮvestaMaks.

pralaidumas

ATA/ ATAPI-6


ATA/ ATAPI-7


ATA/ ATAPI-8

ATA-8 ????

ATA/ ATAPI-6 vėl išplėtė disko talpos ribą – iki 128 PB.


Lygiagrečioji ATA

Lygiagrečioji ATA sąsaja buvo plačiai naudojama dėl jos paprastumo ir palyginus nedidelės realizacijos kainos

Nors našumu ji nusileidia SCSI, tačiau šio našumo pakako daugumoje taikymo paprastuose kompiuteriuose atvejų

Tačiau tolesnis jos spartos didinimas pasidarė sunkiai įmanomas dėl įvairių technologinių priežasčių


Serial ATA sąsaja

2000 metais buvo patvirtinta SerialATA (SATA) specifikacija. SATA – nuoseklioji sąsaja.

Pirmieji produktai pasirodė 2001 metais, o masinė jų gamyba - 2002-2003.

SATA sparta – 150 MB/s ir daugiau. Jos privalumas – ne tik didesnė sparta, bet ir ploni kabeliai (lygiagrečiųjų sąsajų kabeliuose 40 ir net 80 laidininkų!!!).

Šių kabelių ilgis gali siekti 1 m, tuo tarpu kai lygiagrečiųjų – iki 40 cm.


Serial ATA sąsajos variantai

Pirmoji SATA karta, dar vadinama SATA/150, užtikrina maksimalų pralaidumą 1,5 Gb/s. Įvertinant papildomus bitus, informacijos perdavimo sparta – 1,2 Gb/s arba 150 MB/s

Kadangi SATA/150 turi kai kurių trūkumų (nepalaiko NCQ - Native command queuing), buvo parengta nauja specifikacija SATA/300, palaikanti paketinio informacijos perdavimo spartą 3 Gb/s arba 300 MB/s

Ši specifikacija dar vadinama Serial ATA II (SATA II)


SATA ir eSATA

Netrukus buvo paskelbta spartesnės SATA specifikacija - SATA 3.0 Gb/s, o 2009 metais - SATA 6.0 Gb/s specifikacija

Plintant išoriniams atminties įtaisams, 2004 m. paskelbtas eSATA standartas, numatęs kiek kitokius nei SATA įtampų lygius, kabelių ilgius.

eSATA sparta 3 kartus didesnė, nei USB 2.0


External SATA (eSATA)

2004 metais patvirtinto išorinių įtaisų prijungimą apibrėžiančio standarto eSATA skirtumai:

padidintas minimalus siunčiamų signalų potencialų skirtumas: 500–600 mV vietoj 400–600 mV;

sumažintas minimalus gaunamų signalų potencialų skirtumas: 240–600 mV vietoj 325–600 mV;

identiškas protokolas ir signalai, leidžiantys SATA įtaisus naudoti kaip išorinius minimaliai modifikavus;

maksimalus kabelio ilgis - 2 m (USB ir FireWire leidžia didesnį)

Į turinį


SCSI sąsaja

Alan Shugart, įkūręs kompanijas Shugart Associates ir Seagate Technology, 1979 metais pasiūlė Shugart Associates Systems Interface (SASI).

Kadangi autorius palaikė atvirųjų standartų principus, jis 1986 m. padavė paraišką į ANSI ir taip pasirodė SCSI - Small Computer System Interface.


SCSI sąsaja

Per SCSI galima prijungti iki 8 įrenginių. Vienas iš šių įrenginių – adapterio plokštė, įstatyta kompiuteryje; 7 likusieji – periferiniai įrenginiai. Prie vieno adapterio galima prijungti standžiųjų diskų kaupiklius, CD-ROM kaupiklius, skenerius ir kitus įrenginius (iš viso ne daugiau kaip 7).


SCSI variantai

STA TermsClock (MHz)

Bus Speed, MB/Sec. Max

Bus Width (in bits)

Max. Device Support

SCSI-1 5 5 8 8

Wide SCSI 5 10 16 8

Fast SCSI 10 10 8 8

Fast Wide SCSI

10 20 16 16

Ultra SCSI 20 20 8 8

Ultra SCSI 20 20 8 4


SCSI variantai

STA TermsClock (MHz)

Bus Speed, MB/Sec. Max

Bus Width (in

bits)

Max. Device Support

Wide Ultra SCSI 20 40 16 16



Ultra2 SCSI 40 40 8 8

Wide Ultra2 SCSI 40 80 16 16

Ultra3 SCSI (ULTRA 160) 80 160 16 16

Ultra320 SCSI 160 320 16 16Į turinį


Kontroliniai klausimai

1. Kokius duomenų perdavimo operacijų tipus žinote?2. Ką vadiname magistrale?3. Kuo ypatingos lygiagrečiosisos ir nuosekliosios

magistralės?4. Ką vadiname FSB?5. Kas dabar pakeitė FSB? 6. Apibūdinkite HyperTransport ir QuickPath

Interconnect7. Apibūdinkite PCI Express magistralę8. Kas yra USB? Kokia jos darbo sparta? Kur ji

naudojama?


Kontroliniai klausimai

9. Kam reikalingas magistralės arbitražas?

10. Apibūdinkite nuoseklųjį ir lygiagretųjį arbitražus?

11. Ką vadiname valdymo schemų rinkiniais?

12. Kas yra valdymo schemų rinkinių viduje?

13. Kokias magnetinių diskų sąsajas žinote?

14. Apibūdinkite IDE (ATA) sąsają

15. Kokia sąsaja populiari šiuolaikiniuose PC? Kodėl?

16. Apibūdinkite SCSI sąsają

Documents

KOMPIUTERIŲ ELEMENTAI ir ARCHITEKTŪRA