Окончание табл. 5.1

Тип шины

Разрядность, бит Частота шины, МГц

ЦиклыСкорость

данных/такт передачи данных, Мбайт/с

Шина FSB процессора Pentium l/lt/111.66 МГц64

UlHMaFSBnpoueccopaPentiuml/ll/lll. 100МГц64

Шина ISB процессора Pentium 1/(1/111. 133МГц64

Шика FSB процессора Athlon. 200 МГц64

Шина FSB процессора Athlon, 266 МГц64

Шина FSB процессора Atliion. 333 МГц64

Шина FS9 процессора Athlon, 400 МГц64

Шина FS9 процессора Athlon, 533 МГц64

Шина FS3 процессора Pentium 4.400 МГц64

Шина FSB процессора Pentium 4.533 МГц64

Шина FSB процессора Pentium 4. 800 МГц64

Шина FSB процессора Itanium, 266 МГц64

Шика FSB процессора Itanium 2.400 МГц12В

66

100

133

100

133

167

200

267

100

133

200

133

100

1800

11066

21 600 22133 22 666 23 200 24 266 43 200 44 266 46 400 22133 46 400

153

11.1шт ISA, EISA, VL-Bus u MCA в современных конструкциях системных платах не используются. Мбайт/с. - мегабайт в секунду.

ISA - Industry Standard Architecture, известная также как 8-разрядная РС/ХТили 16-разрядная AT-Bus. LPC - шина Low Pin Count.

EISA - Extended Industry Standard Architecture (32-разрядная ISA).

VL-Bus - VESA (Video Electronics Standards Association) Local Bus (расширение ISA).

MCA - MicroChannel Architecture (системы IBM PS/2).

PC-Card - 16-разрядгсый интерфейс PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association).

CardBus - 32-разрядная PC-Card.

Hub Inter/ace - шина набора микросхем Intel серии 8xx.

PCI - Peripheral Component Interconnect.

AGP - Accelerated Graphics Port.

RS-232 - стандартный последовательный порт, 115,2 Кбайт/с. RS-232 HS - высокоскоростной последовательный порт, 230.4 Кбайт/с. IEEE-1284 Parallel - стандартный деунаправлеттй параллельный порт. IEEE-1284 ЕРР/ЕСР - Enhanced Parallel Port/Extended Capabilities Port. USB - Vnitsersal Serial Bus. IEEE-1394 - Fire Wire, называемая также iXink.

ATA PIO - AT Attachment (известный также как IDE) Programmed I/O.

ATA-UDMA - AT Attachment Ultra DMA.

SCSI - Small Computer System Inter/ace.

FPM - Fast Page Mode (быстрый постраничный режим).

EDO - Extended Data Oui. (ускоренный ввод-вывод).

SDRAM - Synchronous Dynamic RAM.

RDRAM - Rambus Dynamic RAM.

DDR SDRAM - DoubleDaui Rate SDRAM.

FSB - шшш процессора (или Front-Side Bus).

НиЬ-юстерфейс - шина набора микросхем Intel Sxx.

HyperTransport - шина набора микросхем AMD.

V-Link - шшш набора микросхем VIA Technologies.

MuTIOL - шина набора микросхем SiS.

DDR2 - новое поколение памяти стандарта DDR.

Обратите внимание, что для повышения эффективности во многих шинах в течение одного такта выполняется несколько циклов данных (передач данных). Это означает, что скорость передачи данных выше, чем может показаться на первый взгляд. Существует достаточно простой способ повысить быстродействие шины с помощью обратно совместимых компонентов.

Шина процессора

Шина процессора (front-side bus- FSB) является связующим каналом данных между центральным процессором и набором микросхем системной платы. Если точнее, шина процессора подключается к микросхеме North Bridge или концентратору контроллера памяти. Шина работает на полной частоте системной платы, которая в современных ноутбуках составляет 66-533 МГц, в зависимости от архитектуры системной платы и набора микросхем. Этаже шина используется для передачи данных между центральным процессором и внешней кэш-памятью второго уровня в старых системах на основе процессоров 386,486 и Pentium.

В наборах микросхем серии 800 от компании Intel используется hub-архитектура, пришедшая на смену архитектуре на базе микросхем North и South Bridge. Это позволяет возложить задачу передачи данных на выделенный hub-интерфейс, обладающий пропускной способностью 266 Мбайт/с (что вдвое превышает пропускную способность шины PCI). В результате устройства PCI могут использовать всю пропускную способность шины данных. Кроме того, микросхема Flash ROM теперь называется концентратором прошивки (firmware hub) и подключается через шину LPC, а не микросхему Super I/O, как в старом дизайне на основе микросхем North и South Bridge. Более того, микросхема Super I/O также уходит в прошлое, поскольку поддерживаемые ею порты устарели. Большинство современных устройств подключаются к компьютеру по шине USB. В частности, во многих ноутбуках используется два контроллера USB и четыре порта (добавление концентраторов USB позволяет увеличить количество доступных портов USB).

В системах, созданных на базе процессоров AMD, применена конструкция Socket А, в которой используются более быстрые по сравнению с Socket 370 процессор и шины памяти, но все еще сохраняется конструкция Nortb/South Bridge. Обратите внимание на быстродействующую шину процессора, частота которой достигает 333 МГц (пропускная способность 2 664 Мбайт/с), а также на используемые модули памяти DDR SDRAM DIMM, которые поддерживают аналогичную пропускную способность (т.е. 2 664 Мбайт/с). Также следует заметить, что большинство компонентов South Bridge включают в себя функции, свойственные микросхемам Suier I/O. Эти микросхемы получили название Super South Bridge.

Процессоры Mobile Pentium 4 и Pentium 4-М созданы на основе hub-архитектуры и предназначены для установки в гнездо Socket 478, Основной особенностью этой конструкции является шина процессора с тактовой частотой 400/533/800 М Гц и пропускной способностью соответственно 3 200/4 266/6 400 Мбайт/с. Во многих новых ноутбуках используется память стандарта РС2700 (DDR333) и РС3200 (DDR400). Двухканальные модули памяти, пропускная способность которых увеличивается за счет одновременного доступа к модулям, не получили в ноутбуках должного распростраиения.

Поскольку шика процессора должна обмениваться информацией с процессором с максимально высокой скоростью, в компьютере она функциопирует намного быстрее любой другой шины. Сигнальные линии (линии электрической связи), представляющие шину, предназначены для передачи данных, адресов и сигналов управления между отдельными компонентами компьютера. Большинство процессоров Pentium имеют 64-разрядную шину данных, поэтому за один цикл по шине процессора передается 64 бит данных (8 байт).

Тактовая частота, используемая для передачи данных по шине процессора, соответствует его внешней частоте. Это следует учитывать, поскольку в большинстве процессоров внутренняя тактовая частота, определяющая скорость работы внутренних блоков, может превышать внешнюю. Например, процессор AMD Athlon XP-M 2800+ работает с внутренней тактовой частотой 2,13 ГГц, однако внешняя частота составляет только 266 МГц, в то время как процессор Mobile Pentium 4 с внутренней частотой 3,2 ГГц имеет внешнюю частоту, равную 533 или 800 МГц. В новых системах реальная частота процессора зависит от множителя шины процессора (2х, 2,5х, Зх и выше).

Подключенная к процессору шина по каждой линии данных может передавать один бит данных в течение одного или двух периодов тактовой частоты. Таким образом, в компьютерах с современными процессорами за один такт передается 64 бит.

Для определения пропускной способности шины процессора необходимо умножить значение ширины шины (64 бита или 8 байт для процессоров Celeron/Pentium Ш/4/М или Athlon/Duron/Athlon XP) на частоту шины, которая совпадает с базовой частотой процессора (до использования множителя).

Например, при использовании процессора Mobile Pentium 4 с тактовой частой 3,2 ГГц, установленного на системной плате, частота которой равна 533 МГц, максимальная мгновенная скорость передачи данных будет достигать примерно 4266 Мбайт/с. Этот результат можно получить, используя следующую формулу:

533 МГц х 8 байт (64 бит) - 4266 Мбайт/с. Для более медленной системы Mobile Pentium 4-М:

400 МГц х 8 байт (64 бит) - 3200 Мбайт/с. Для системы Athlon ХР-М (Socket А) получится следующее:

266,66 МГц х 8 байт (64 бит) * 2133 Мбайт/с.

Скорость передачи данных, называемая также пропускной способностью шшы (bandwidth.) процессора, представляет собой максимальную скорость передачи данных.

Шина памяти

Шина памяти предназначена для передачи информации между процессором и основной памятью системы. Эта шина соединена с набором микросхем системной платы North Bridge или микросхемой Memory Controller Hub, В зависимости от типа памяти, используемой набором микросхем (и, следовательно, системной платой), шина памяти может работать с различными скоростями. Наилучший вариант, если рабочая частота шины памяти совпадает со скоростью шины процессора. Пропускная способность систем, использующих память РС133 SDRAM, равна 1066 Мбайт/с, что совпадает с пропускной способностью шины процессора, рабсггаюшей на частоте 133 МГц. Рассмотрим другой пример: в системах Athlon и некоторых Pentium Ш используется шина процессора с частотой 266 МГц и память РС2100 DDR SDRAM, имеющая пропускную способность 2133 Мбайт/с - такую же, как и у шины процессора.

Замечание

Обратите внимание: разрядность шины памяти обычно равна разрядности шины процессора. Разрядность шины определяет размер банка памнта. Банком памяти е большинстве мобильных систем является модуль SO-DIMM.

Типы шин ввода-вывода

За время, прошедшее после появления первого PC, особенно за последние годы, было разработано довольно много вариантов шин ввода-вывода. Объясняется это просто: для повышения производительности компьютера нужна быстродействующая шина ввода-вывода. Производительность определяется тремя основными факторами:

быстродействием процессора;

качеством ирограммного обеспечения;

возможностями мультимедиа-компонентов.