14. Системные интерфейсы эвм.

Появились в рамках архитектуры мини-ЭВМ для решения следующих задач: сделать систему дешёвой и расширяемой на основе модульности. Объединяют элементы ядра и элементы СВВ, организуются в виде общей шины, хорошо стандартизированы. Производительность меньше, чем у внутрисистемных интерфейсов. Протоколы простые, аппаратно реализованные. Разрядность порядка 64 бит (или 128). Протяжённость малая - от единиц миллиметров до единиц метров (максимум - 15 метров). UniBus, Qbus, ISA, PCI

Системный служит для развития системы, то есть наращивания характеристик ядра(например, ISA, PCI). Является компромиссом при создании дешевой вычислительной структуры.

Второй интерфейс PCI - системный. Он параллельный. Есть возможность работы с блоками памяти и периферийными регистрами. Удобно включать в адресное пространство ОП буферные блоки видеопамяти, буферной памяти сетевых контроллеров, КЭШ- памяти дисковых оптических накопителей.

Системные интерфейсы должны уметь сопрягать ЦП, оперативную память и элементы системы ввода/вывода.

Должны уметь обеспечить быструю передачу информации (от этого зависит быстродействие вычислительной системы). Должен быть доступ к периферийному контроллеру.

Контроллеры ввода/вывода видны в виде совокупностей регистров.

Системный интерфейс должен обеспечивать адресацию и доступ с необходимой скоростью к регистрам контроллера ввода/вывода. В нем должны присутствовать 2 системные адресации, параллельная шина, простой протокол обмена.

ISA

Является разработкой фирмы IBM

Первоначальная версия ISA включала восьми разрядную шину данных (ШД) и 20-ти разрядную шину адреса (ША), т.е. предназначалась для ПК на базе процессора Intel 8088. Дальнейшее развитие этом случае ШД 16-ти разрядная, а ША по сравнению с 86 была увеличена до 24 разрядов.

Пропускная способность шины в зависимости от модификации составляет от 4 Мб/сек до

16 Мб/сек.

Расширением шины ISA является EISA, которая имеет ШД и ША по 32 бита.

PCI

Представляет собой типичный пример шины расширения. Она была разработана фирмой Intel, Занимает особое место в архитектуре ПК, являясь высокоскоростной шиной расширение, соединяющих системную шину с шинами (интерфейсами) ВВ. Именно шина PCI считают своеобразной "центральной шиной (экватором)" структуры ПК при определении наименования моста.

Используются две версии шины PCI с 32-х и 64-х разрядной шиной данных, 132/264 Мб/с с частой 33 МГц. Более поздние версии с частотой PCI 2.1 обеспечивают пропускную способность 528 Мб/с на частоте 66 МГц.

Шина PCI сейчас является самой высокоскоростной шиной расширения в ПК (не считая AGP - Accelerated Graphic Port), которая используется только для высокоскоростных графических мониторов.

PCI Express

Интерфейс PCI Express (первоначальное название - использует концепцию PCI,

однако физическая их реализация кардинально отличается. На физическом уровне PCI Express представляет собой не шину, а некое подобие сетевого взаимодействия на основе последовательного протокола. Высокое быстродействие PCI Express позволяет отказаться от других системных интерфейсов (AGP, PCI), что дает возможность также отказаться от деления системного чипсета на северный и южный мосты в пользу единого контроллера PCI Express,

Одна из концептуальных особенностей интерфейса PCI Express, позволяющая существенно повысить производительность системы, - использование топологии "звезда".