Специфікація локальних шин

Велика різниця в частотах роботи процесора і системної шини привела розробників до думки застосування локальної шини, швидкість функціонування якої вище швидкості системної шини і наближається до швидкості процесора. (МСА, EISA, VESA та інші)

Перші локальні шини використовувалися для пам'яті, а потім їх стали застосовувати і для підключення відеоадаптерів (відеокарт), в яких для створення реалістичного зображення вимагалося обробляти більші масиви даних з високою швидкістю.

Відеоадаптер(відеокарта) − це пристрій, який перетворює дані центрального процесора в текстову і графічну інформацію, що виводиться на екран монітора.

У технічній літературі поняття «адаптер» і «контролер» іноді вважають синонімами, тобто вважають, що між ними немає чітких відмінностей. Проте адаптер − це пристрій сполучення між процесором і периферійним пристроєм, який пов'язаний з перетворенням інформації (наприклад, у відеоадаптері) і узгодженням передаваної інформації, так, як у разі використання адаптера принтера.

Контролер − складний пристрій, що зазвичай побудований на базі мікропроцесора, управляє роботою підключених до нього периферійних пристроїв.

До основних функцій контролера відносяться: координація дій в часі, формування потоку даних, управління передачею даних і т. д.

Адаптери або контролери можуть розміщуватися на платі розширення або можуть бути вбудовані в системну плату.

Виникає питання: яким чином центральний процесор вибирає направлення передачі інформації по локальній шині або по системній шині?

Існує два основні способи розподілу даних по різних пристроях(рис.2.2) з використанням різних адресних просторів.

1. У першому випадку в системі команд процесора можна використати одну команду пересилки даних. Процесор аналізує адресу, використану в команді, і визначає, куди спрямовані дані: по системній або по локальній шині.

2. У другому випадку кожній шині виділяються свої адресні простори, тому потрібно дві різні команди передачі даних.

а) б)

Рисунок 2.2. Розподілення адресного простору

а) розподілення загального адресного простору;

б) окремі (автономні) адресні простори.

Локальна шина істотно «розвантажує» системну шину, яка є найбільш «вузьким місцем» в комп'ютері, при цьому загальна його швидкодія підвищується.

Аналогічним чином для підвищення швидкодії комп'ютера до відношення повільної оперативної пам’яті стали додавати внутрішній і зовнішній кеш (швидкодіючу локальну пам'ять, яка прискорює виконання команд програми). У кеші зберігаються найчастіше використовувані дані та їх адреси. Якщо процесор виявляє необхідну адресу, то він звертається до кеша, інакше - до оперативної пам'яті.

Внутрішній кеш входить до складу процесора, а зовнішній − підключається, приклад, до локальної шини.

Таким чином, в комп'ютері використовується багаторівневий принцип користування шин і пам'яті, спосіб своєрідної «розв'язки» потоків руху і зберігання інформації.