Magistrala

Centralną częścią komputera jest oczywiście procesor umieszczony w odpowiednim wejściu na płycie głównej, pozostałe elementy płyty, takie jak np: karty rozszerzające czy pamięć, kontaktują się z procesorem poprzez szyny danych zwane magistralami.
Rozróżniamy następujące typy magistrali :
" magistrala lokalna, obejmująca szynę danych i szynę adresową procesora;
" magistrala systemowa, sprzężona z lokalną poprzez rejestry zatrzaskowe, dostarcza ona sygnały sterujące;
" magistrala X, która komunikuje się z pamięcią ROM zawierającą systemowy BIOS oraz z portami układów na płycie głównej;
" magistrala pamięciowa, która łączy szyny systemowe z obwodami pamięci dynamicznej poprzez układy adresowania wierszy i kolumn;
" magistralę zewnętrzną, która stanowi wyprowadzenie systemowej szyny adresowej oraz szyny danych.

Struktura magistrali

Zawarte w magistralach linie można podzielić na trzy grupy funkcjonalne: linie danych, adresów i sterowania. Ponadto mogą występować linie służące do zasilania dołączonych modułów.

Linie danych są ścieżkami służącymi do przenoszenia danych między modułami systemu. Wszystkie te linie łącznie są określane jako szyna danych (ang. data bus). Szyna danych składa się typowo z 8, 16 lub 32 oddzielnych linii, przy czym liczba linii określa szerokość tej szyny. Ponieważ w danym momencie każda linia może przenosić tylko 1 bit, z liczby linii wnika, ile bitów można jednocześnie przenosić. Szerokość szyny danych jest kluczowym czynnikiem określającym wydajność całego systemu. Jeśli na przykład szyna danych ma szerokość 8 bitów, a każdy rozkaz ma długość 16 bitów, to procesor musi łączyć się z modułem pamięci dwukrotnie w czasie każdego cyklu rozkazu.

Linie adresowe są wykorzystywane do określania źródła lub miejsca przeznaczenia danych przesyłanych magistralą. Jeśli na przykład procesor ma zamiar odczytać słowo (8, 16 lub 32 bity) danych z pamięci, umieszcza adres potrzebnego słowa na linii adresowej. Jest jasne, że szerokość szyny adresowej determinuje maksymalną możliwą pojemność pamięci systemu. Ponadto linie adresowe są również używane do adresowania portów wejścia-wyjścia. Najczęściej najbardziej znaczące bity służą do wybrania określonego modułu na magistrali, natomiast najmniej znaczące bity określają lokację w pamięci lub port wejścia-wyjścia wewnątrz modułu.

Linii sterowania używa się do sterowania dostępem do linii danych i linii adresowych, a także do sterowania ich wykorzystaniem. Ponieważ linie danych i adresowe służą wszystkim zespołom, musi istnieć sposób sterowania ich używaniem. Sygnały sterujące przekazywane między modułami systemu zawierają zarówno rozkazy, jak i informacje regulujące czas (taktujące). Sygnały czasowe określają ważność danych i adresów. Sygnały rozkazów precyzują operacje, które mają być przeprowadzone. Typowe linie sterowania to linie:

• Zapis w pamięci. Sprawia, że dane z magistrali zostają zapisane pod określonym adresem.

• Odczyt z pamięci. Sprawia, że dane spod określonego adresu są umieszczane w magistrali.

• Zapis do wejścia-wyjścia. Sprawia, że dane z magistrali są kierowane do zaadresowanego portu wejścia-wyjścia.

• Odczyt z wejścia-wyjścia. Sprawia, że dane z zaadresowanego portu wejścia-wyjścia są umieszczane w magistrali.

• Potwierdzenie przesyłania (transfer ACK). Wskazuje, że dane zostały przyjęte z magistrali lub na niej umieszczone.

• Zapotrzebowanie na magistralę (bus request). Wskazuje, że moduł zgłasza zapotrzebowanie na przejęcie sterowania magistralą.

• Rezygnacja z magistrali (bus grant). Wskazuje, że moduł rezygnuje ze sterowania magistralą.

• Żądanie przerwania (interrupt request). Wskazuje, że przerwanie jest zawieszone.

• Potwierdzenie przerwania (interrupt ACK). Potwierdza, że zawieszone przerwanie zostało rozpoznane.

• Zegar. Wykorzystywany do synchronizowania operacji. Przywrócenie (reset). Ustawia wszystkie moduły w stanie początkowym.

Działanie magistrali jest następujące. Jeśli jeden z modułów zamierza wysłać dane do drugiego, to musi wykonać dwie rzeczy:

1. uzyskać dostęp do magistrali i

2. przekazać dane za pośrednictwem magistrali.

Jeśli natomiast zamierza uzyskać dane z innego modułu, to musi:

1. uzyskać dostęp do magistrali i

2. przekazać zapotrzebowanie do tego modułu przez odpowiednie linie sterowania i adresowe. Musi następnie czekać, aż drugi moduł wyśle dane.

Magistrala zewnętrzna (wejścia-wyjścia) jest zespołem sygnałów elektrycznych służących do komunikowania się procesora z kartami rozszerzeń.
Przez wiele lat ewolucji różnych modeli procesorów, ewolucje przechodziły również magistrale, które aby nie być "wąskim gardłem" systemów komputerowych, musiały swoimi parametrami dostosować się do wciąż rosnącej wydajności procesorów.
A wszystko zaczęło się od magistrali:

ISA (Industry System Architecture)
Jest to standard architektury, którą opracowano w roku 1980, gdy firma IBM skonstruowała pierwszego PC-ta. Miała ona ze względów oszczędnościowych szerokość 8-bitów (stosunkowo tanie wówczas układy 8-bitowe znacznie zmniejszały koszt wyprodukowania komputera, dlatego zastosowany w pierwszych PC-tach procesor 8088 był co prawda 16-bitowy, lecz miał 8-bitową zewnętrzną magistralę danych). Magistrala taktowana była zegarem 4,77 MHz, czyli pracowała z pełną częstotliwością procesora.
Złącze magistrali ISA znajduję się na płycie głównej komputera w postaci 62-końcówkowego gniazda rozszerzenia.
Każda końcówka odpowiada za poprawne funkcjonowanie karty doprowadzając odpowiednie sygnały takie jak np:
- napięcie zasilające
- sygnał zegara systemowego (OSC)
- linie zgłoszeń przerwań sprzętowych (kanały IRQ2-IRQ7)
- linie zgłoszeń żądania przydziału odpowiedniego kanału DMA (DRQ1- DRQ3)
- 20-bitowa magistrala adresowa komputera (linie A0-A19)
- sygnał sprawdzający wszelkie usterki karty (~I/O CHK)
- i inne.
Liczba gniazd ISA nie jest jednoznacznie sprecyzowana i zależy od modelu płyty. Teoretycznie jest całkowicie obojętne, w którym z gniazd umieszczona zostanie dana karta rozszerzająca, bowiem wyprowadzenia wszystkich gniazd są połączone równolegle.
W praktyce pewne karty umieszczone zbyt blisko siebie mogą się wzajemnie zakłócać.
Ten najprostszy i najwolniejszy typ magistrali często nazywano XT-BUS ze względu na typ procesora z jakim współpracowała.
Kolejnym krokiem, po opracowaniu procesora iAPX286, było wprowadzenie magistrali AT-BUS (nazwa często mylona z nazwą złącz twardych dysków IDE), która była przedłużoną o 36 styków magistralą XT-BUS. Oczywiście przybyło w ten sposób sygnałów sterujących i linii adresowych, które m.in. rozpoznawały 16-bitowe karty rozszerzające i zapewniały im poprawną obsługę oraz zwiększały wydajność.
Magistrala ta była w pełni 16-bitowa, występowała w postaci kilku gniazd na płycie głównej i taktowana była częstotliwością 8MHz. Teoretyczny transfer większości danych przez ten typ magistrali wymagał minimum 4 cykli zegara, zatem maksymalny transfer przez ten typ magistrali wynosi 8,33MB/s.
Pomimo tak słabych parametrów standard ten przetrwała aż do dnia dzisiejszego.

Wprowadzenie kolejnej linii procesorów - 80386, pociągnęło za sobą opracowanie nowej magistrali:

EISA (Extended Industry System Architecture)
System ten stanowi istotny krok na drodze do wykorzystania pełnych możliwości procesorów 32-bitowych. Architektura ta była niezwykle kosztowna ze względu na swoją komplikacje; karty ISA można było instalować w gniazdach EISA a więc zachowano pełną zgodność "w dół".
Z tego też względu aby uniknąć komplikacji magistrala EISA odziedziczyła 8 MHz zegar. Jednak osiąga ona przepustowość 33MB/s dzięki temu że wymaga minimum 1 cykla zegara dla transferu danych (dla ISA były to 4 cykle).
Dowolny kontroler (procesor) umieszczony na jednej z kart rozszerzających EISA ma nieograniczone możliwości sterowania magistralą systemową.
Oznacza to, że w systemie mogą współpracować ze sobą rożne procesory mające dostęp do tych samych zasobów komputera, takich jak dyski, pamięci itp. Karty EISA mają do dyspozycji, oprócz wielu sygnałów sterujących, 32-bity systemowej szyny adresowej i 32 bity systemowej szyny danych.
Aby zachować wymóg zgodności z kartami ISA, gniazda EISA mają szczególną konstrukcję. Styki gniazd ułożone są na 2 poziomach. Poziom górny dostarcza wszystkich sygnałów ISA, natomiast w dolnym, położonym w głębi gniazda, rozlokowane są końcówki EISA. Normalna karta ISA nie może być wsunięta tak głęboko, by sięgnąć linii dodatkowych styków co uniemożliwiają specjalne zapory.
Bardzo istotne zmiany wprowadzono w systemie DMA magistrali. EISA nie posiada już znanych z magistrali ISA ograniczeń objętości przesyłania danych do bloków po 64kB - wykorzystane są pełne zdolności 32-bitowej szyny adresowej tzn. możliwe są transfery bloków o wielkości 4GB.
W razie potrzeby nowoczesny kontroler DMA mógł emulować pracę swego 8 i 16-bitowego poprzednika.
Zmieniono również sposób przydziału kanałów urządzeniom. W miejsce stałych priorytetów poszczególnych kanałów wprowadzono rotacyjny system ich przydziału. Był to krok w stronę systemów wielozadaniowych i wieloprocesorowych, mający uniemożliwić trwałe blokowanie kanałów przez uprzywilejowane urządzenia.
Wprowadzone w stosunku do standardu ISA zmiany nie miały jednak charakteru rewolucyjnego, a raczej poważnej operacji kosmetycznej.

MCA (Micro Chanel Architecture)
Architektura ta opracowana została przez firmę IBM i zastosowana w modelach PS/2. Miała stanowić konkurencje dla EISA, jednak nie zachowała ona zgodności z architekturą ISA co spowodowało że nie przyjęła się na rynku.
Jedynie firma NCR zdecydowała się na jej zastosowanie, pozostałe firmy oparły swoje szybkie PC-ty o magistralę EISA.
MCA taktowana była zegarem 10 MHz, jej przepustowość sięgała 20MB/s a na każdą transmisje danych przypadały 2 cykle zegara.
Karty systemu MCA przestały być anonimowe - każda z nich posiadała swój niepowtarzalny numer identyfikacyjny. Umożliwiało to jednoznaczną identyfikację rodzaju karty, która ponadto nie posiadała żadnych zworek.
Jej konfiguracja odbywała w programie instalacyjnym.
Również pojedyncze gniazda magistrali MCA zaczęły być identyfikowalne w ramach systemu co dało możliwość programowego odłączania karty tkwiącej fizycznie w złączu, a więc w systemie mogły być zamontowane wykluczające się karty.

Po 1992 roku nastąpił wyraźny postęp w dziedzinie zwiększania częstotliwości pracy magistral systemowych. Szybkie procesory, pracujące z częstotliwościami 33, 50 i 66MHz, napotykały bowiem na magistrale, które mogły działać tylko z częstotliwością 8MHz.
W tym czasie duże powodzenie zdobyły różne systemy 32-bitowych szyn lokalnych (ang. local bus).
Jednym z typów tych magistrali była:

Wewnętrzna magistrala lokalna.
W tym przypadku na płycie głównej komputera zostaje umieszczony układ graficzny, którego szyna danych jest wprost dołączona do szyny danych procesora. Tego typu rozwiązania spotyka się na płytach głównych standardu all in one.
Rozwiązanie takie pozwala na zwiększenie szybkości przesyłania danych między urządzeniami zewnętrznymi a pamięcią RAM.
Ponadto wpływa to obniżeniu ceny - płyta zawierająca sterownik grafiki jest tańsza niż 2 oddzielne elementy.
Architektura ta ma jednak sporo wad. Pierwszą z nich jest brak możliwości
rozbudowy. Użytkownik kupując komputer musi od razu zdecydować się na konkretna konfigurację i później nie może jej już zmieniać.
Pozostałe wady są analogiczne jak dla opisanej poniżej magistrali VLB.
Pomimo tego standard ten jest stosowany aż po dzień dzisiejszy w tanich płytach głównych przeznaczonych przede wszystkim pod procesory Intel Celeron.

VLB (VESA Local Bus)
StandartVESA, stworzony przez organizację Video Electronics Standards Association, od poprzedniego rozwiązania różni się zainstalowaniem gniazda na płycie głównej, w którym umieszcza się karty i co za tym idzie łatwo je wymieniać.
Pod nazwą VLB kryje się system 32-bitowej szyny lokalnej dedykowanej w zasadzie obsłudze tylko 2 urządzeń - karty grafiki i kontrolera dysków,
chociaż teoretycznie można do niej dołączyć 5 urządzeń zewnętrznych.
Rozwiązanie to jest swego rodzaju dodatkiem do architektury ISA, gdyż
wymaga rozszerzenia zwykłego złącza ISA o złącze VLB.
Daje to możliwość użytkowania w takim gnieździe zarówno kart nowego standardu jak i zwykłych kart ISA nie czerpiących korzyści z rozszerzenia architektury.
Magistrala ta taktowana jest zegarem procesora (lub jego połową w DX2),
którego częstotliwość nie może jednak przekraczać 40 MHz. Przepustowość szyny sięga 120MB/s, co głównych konkurentów pozostawia daleko w tyle.
Warto dodać że płyty główne jaki i karty rozszerzające budowane w standardzie VLB były dużo tańsze od odpowiednich produktów konkurencyjnego standardu EISA. Fakt ten w połączeniu ze zwiększoną wydajnością pracy urządzeń spowodował że VLB stał się standardem 1993 roku.
W tym też roku opracowano bardzo wiele procesorów graficznych, które zapewniały 2-3 krotny wzrost wydajności w środowisku Windows, mowa tu układach z akceleracją 2D takich firm jak: S3, Cirrus Logic czy Trident.
Jednak magistrala ta posiadała bardzo poważne wady, wynikające z jej bezpośredniego dołączenia do magistrali procesora.
VLB została zaprojektowana dla 486 i tylko z nim mogła współpracować, obsługiwała jedynie dwa standardy kart rozszerzających nie zapewniając tym samym zwiększenia wydajności np. kart muzycznych, sieciowych czy modemów oraz często powodowała bardzo poważne konflikty między
urządzeniami.

Wszystkie te wady spowodowały upowszechnienie się w 1994 roku nowego standardu:

PCI (Peripherial Component Interconnect)
Standard ten pozbawiony jest wszelkich wad magistrali typu VLB.
PCI jest niezależna od typu procesora i dała się łatwo przystosować do systemów 64-bitowych, stanowi ona szybki pomost pomiędzy jednostką centralną CPU a urządzeniami zewnętrznymi.
Realizuje ona przesyłanie danych między dwoma szynami komputera:
lokalną procesora i systemową wejścia / wyjścia.
Zapewniając wykorzystanie mocy obliczeniowej procesorów 64-bitowych zapewnia także wykorzystanie urządzeń opracowanych dla magistrali ISA, EISA czy MCA.
Szyna PCI taktowana jest częstotliwością 33MHz co przy szerokości 32-bity pozwala osiągnąć przepustowość 133MB/s, czyli niewiele większą niż dla VLB.
Na tym jednak podobieństwa tych 2 różnych typów magistrali się kończą, ponieważ PCI umożliwia pracę w trybie seryjnym burst mode.
W tradycyjnym trybie adresowania danych, w adresowaniu liniowym, większe fragmenty informacji zapisane w pamięci przesyłane są do procesora (i z powrotem) małymi porcjami. Za każdym razem poszczególnym porcjom danych
przypisywany jest nowy adres (zwiększany liniowo).
Tryb seryjny umożliwia przesyłanie większej liczby porcji danych bez potrzeby podawania adresu dla każdej porcji z osobna.
Zwiększenie wydajności pracy szyny PCI osiągnięto również przez wprowadzenie techniki nadrzędnego sterowania magistralą (bus mastering) i przesyłanie współbieżne (concurrency).
Sterowanie nadrzędne polega na tym, że każde z inteligentnych urządzeń zewnętrznych (wyposażone zazwyczaj w odrębny procesor) może przejąć od procesora centralnego zarządzanie magistralą.
A dzięki współbieżności, procesor główny może pracować równolegle z kontrolerem urządzenia zewnętrznego, innymi słowy nie musi czekać na zwolnienie magistrali. Na przykład procesor CPU może wykonywać obliczenia zmiennoprzecinkowe, podczas gdy szyną PCI będą przesyłane dane do sieci.
System PCI dysponuje tylko 4 kanałami przerwań sprzętowych, jednak każdy kanał może być dzielony przez kilka urządzeń. W przypadku zgłoszenia przerwania sprzętowego przez jedno lub kilka urządzeń dzielących ten sam kanał wykonywane są, zgodnie z założonym przez system priorytetem, procedury obsługi urządzeń podłączonych do tego kanału (niezależnie od tego, czy zgłaszają przerwanie, czy nie), tak długo aż obsłużone zostaną wszystkie urządzenia zgłaszające przerwanie sprzętowe.
Za obsługę przerwań sprzętowych odpowiedzialny jest programowalny układ, który "przekłada" przerwania sprzętowe magistrali PCI na niewykorzystane kanały IRQ magistrali ISA.
Urządzenia PCI wyposażone są w 256-bajtową pamięć konfiguracyjną, w której przechowywane są informacje niezbędne do pracy urządzenia. Pamięć ta podzielona jest na 2 części:
- pierwsze 64 bajty stanowi nagłówek, którego struktura jest jednakowa dla wszystkich urządzeń PCI.
- pozostałe 192 bajty to rejestry specyficzne dla danego urządzenia.
Dostęp do pamięci konfiguracyjnej otrzymujemy poprzez wpisanie numery rejestru urządzenia PCI do 32-botowego portu 0CF8h.
W magistrali PCI zachowano pełną zgodność z istniejącymi realizacjami szyn systemowych. Poprzez specjalne pomosty (grupy wyspecjalizowanych układów) można do niej dołączyć wszelkie karty rozszerzeń wykonane w standardzie ISA, EISA, MCA.
Najpopularniejszy pomost - pomiędzy magistralą PCI i zwykłą ISA (PCI to ISA Bridge) umożliwiał poprawną komunikację, pracującej z częstotliwością 33MHz, magistrali PCI z relatywnie powolną 8MHz magistralą ISA.
Dzięki dodatkowym układom buforującym do magistrali PCI można podłączyć do 10 urządzeń zewnętrznych, czyli nie tylko kartę graficzną i sterownik dysków - jak miało to miejsce w przypadku VLB, lecz również kartę muzyczną czy modem wewnętrzny.
Kolejną zaletą magistrali stała się jej przystępność cenowa, co spowodowało w krótkim czasie napływem różnorodnych urządzeń opartych o tą architekturę.
Wszystko to sprawiło że stała się standardem i jest nim niemal do dziś, chociaż współczesne płyty główne posiadają jeszcze złącza ISA, jednak z rynku komputerowego zniknęły karty rozszerzające tego typu.
W późniejszym czasie dzięki podwojeniu szerokości pojawił się nowy 64-bitowy standard PCI 2.1 gwarantujący znaczny wzrost wydajności pracy komputera, szczególnie w przypadków graficznych i aplikacji multimedialnych.
Teoretyczna przepustowość tej nowej magistrali wynosi więc 264MB/s.
Urządzenia PCI, podobnie jak EISA , nie mają zworek konfiguracyjnych.
Kiedy podłączamy je do magistrali są automatycznie wykrywane i konfigurowane przez oprogramowanie systemowe.

AGP (Accelerated Graphics Port)
To nowy typ magistrali opracowany przez inżynierów firmy Intel.
Standard ten nie został stworzony z myślą o wyeliminowaniu szyny PCI, lecz po to aby ją uzupełnić.
Sama idea działania AGP jest bardzo prosta: otóż karta graficzna z nową magistralą może użyć dowolnej ilości pamięci operacyjnej komputera, a dzięki niezależnej szynie sprzętowej zapewnia bardzo szybki transfer danych.
Rozwój oprogramowania multimedialnego (czyli w praktyce właściwie gier) uświadomił twórcom standardu PCI, że ich magistrala nie jest już w stanie poradzić sobie z transferem tak olbrzymich ilości danych.
Okazuje się że w przypadku niektórych aplikacji, zwłaszcza tych które korzystają z grafiki 3D, standardowe 132 MB/s oferowane przez PCI już nie wystarcza. Nowy standard zdaje się rozwiązywać ten problem. Pierwotnie nowa technologia miała być przeznaczona jedynie dla płyt głównych obsługujących procesory Pentium II, na przykład dla chipsetu 440 LX. Ale wkrótce kilku niezależnych producentów z Tajwanu (między innymi VIA) opracowało chipsety obsługujące port AGP w standardowych płytach Pentium z gniazdem Socket 7.
Wyspecyfikowano następujące standardy AGP:
" AGP x1 - standardowa szybkość szyny 266 MB/s przy częstotliwości taktowania 66 MHz (czyli dwa razy więcej niż w przypadku szyny PCl);
" AGP x2 - maksymalna przepustowość 532 MB/s. Transfer danych jest inicjowany narastającym i opadającym zboczem sygnału taktującego.
Obniżono również napięcie z 5V do 3,3V.
W efekcie następuje pozorny wzrost częstotliwości zegara do 133 MHz;
" AGP x4 - do zrealizowania jedynie na plytach głównych z częstotliwością szyny 100 Mhz. Wprowadzona została przez Intela do specyfikacji 2.0 Teoretyczna przepustowość sięga 1064 MB/s a praca odbywa się przy obniżonym do 1,5V napięciu.
Dodatkowo szyna AGP potrafi inicjować kolejny transfer danych, mimo tego, iż poprzedni się jeszcze nie zakończył. W przypadku standardu PCI polecenie transmisji danych może być rozpoczęte dopiero po zakończeniu poprzedniego transferu.

Tak więc do głównych zalet AGP należą:
- do czterech razy większa niż w przypadku PCI szybkość transmisji danych graficznych;
- możliwość pobierania tekstur bezpośrednio z pamięci operacyjnej komputera;
- szybszy dostęp procesora do danych w pamięci RAM, niż w lokalnej pamięci karty graficznej;
- przeznaczenie jedynie dla kart graficznych. Nie ma konieczności dzielenia się szyną z innymi urządzeniami, jak w przypadku PCI (na przykład karta graficzna, sieciowa itp.).
Na sukces AGP składają się następujące technologie:
- DIME (Direct Memory Execute) - czyli możliwość szybkiego pobierania tekstur z pamięci operacyjnej, bez ich uprzedniego umieszczania w pamięci karty graficznej;
- GART (Graphics Address Remmaping Table) - wolna pamięć RAM jest tu widziana przez kartę graficzną jako jej własny obszar pamięci.
Mimo że nie widać tego na pierwszy rzut oka, AGP stanowi jedynie pewne przedłużenie magistrali PCI i nie jest magistralą jako taką. Nie ma i nie będzie płyt głównych z wieloma gniazdami AGP bowiem jedynym urządzeniem umieszczonym w takim gnieździe może być karta grafiki.
Karty AGP posiadają dwustronną listwę połączeniową o 132 kontaktach.
Odpowiednie kontakty otrzymują sygnały zapewniające poprawną pracę magistrali. Występujące sygnały przejęto z magistrali PCI oraz dodano 32 linie magistrali AGP (AD [31-0]) jak również sygnały SBA[7-0] spełniające rolę pomocniczej magistrali SBA (Side Band Adress port), wykorzystywanej do transportu adresów i rozkazów.
AGP stanowi rozwinięcie specyfikacji PCI w wersji 2.1 co oznacza pełną
zgodność "w dół". Jednak pełna zgodność od strony sprzętowej nie oznacza bynajmniej tego samego na polu oprogramowania.
W pracach nad pierwotnymi wersjami Windows 95 i NT nie uwzględniano bowiem obecności żadnych urządzeń typu AGP.
Pełna integracja AGP nastąpiła dopiero w systemie Windows 98 oraz Windows NT w wersji 5.0

Przez kolejne lata wprowadzania coraz to nowszych typów magistrali uaktualniano również tzw. chipsety, czyli układy scalone znajdujące się na płycie główne, które sterowały poszczególnymi elementami systemu.
Musiały one być dostosowane do wymogów jakie stawiały im nowe typy procesorów oraz magistral systemowych.
W skład takich układów wchodziły oprócz kontrolera magistrali (który zarządza komunikacją między CPU a pozostałymi elementami systemu) również: kontroler DMA, zegar czasu rzeczywistego, kontroler przerwań, zegar taktujący, kontroler klawiatury oraz timer.
Obecnie stosowane urządzenia tego typu noszą symbole: TX, MVP3, LX, EX i BX a ich producentami są firmy: Intel, Via, SiS, czy Opti.

SCSI

SCSI - skrót od Small Computer Systems Inferface - standard równoległego przesyłu danych między komputerem a jego urządzeniami poprzez tzw. szynę SCSI.

Komputer musi posiadać specjalny kontroler , który kontroluje "ruch" na szynie.

Wyróżniamy kilka odmian SCSI:

• SCSI-1: pierwsza wersja standardu. Pozwalała na transfer z prędkością 5MB/s an odległość 6m,

• SCSI-2: kolejna wersja standardu. Składa się z dwóch wariantów, zwiększających transfer do 10 lub 20 MB/s (odpowiednio Fast SCSI i Wide SCSI). Maksymalna odległośc to około 3 metry,

• SCSI-3: znany jako Ultra SCSI , prędkość transferu 20-40MB/s, teoretycznie maksymalna odległość zostaje nadal 3 metry,

• Ultra2 SCSI: wprowadzono technologię Low Voltage Differencial, pozwalającą na zwiększenia maksymalnej odległości do ~ 12m. Prędkość tranferu 40-80 MB/s,

• Ultra3 SCSI: maksymalny transfer 160MB/s, dodano fukcje wspomagające wykrywanie i usuwanie przekłamań.

Każde urządzenie SCSI, z kontrolerem włącznie, posiada swój niepowtarzalny numer identyfikacyjny (tzw. SCSI ID). Szyna jest zakończona specjalnym terminatorem .

System SCSI jest obecnie wykorzystywany głównie w wysokiej klasy serwerach i stacjach roboczych. Tańsze komputery domowe wykorzystują przeważnie standard ATA/IDE .

Przyszłość magistral.
Producenci sprzętu komputerowego bardzo niechętnie przedstawiają informację na temat tego nad czym się obecnie pracuje.
Jednak w chwili obecnej wiadomo już o pracach nad kolejnym typem magistrali, która według zapewnień ma być ponad 10-krotnie wydajniejsza od szyny PCI.
Tak naprawdę szyna AGP nie "zagościła" jeszcze w Naszych komputerach a już zapowiada się następne generacje - jednak jest to wymóg. Opracowywane są przecież następne generacje procesorów, których częstotliwości wewnętrzne taktowania będą 200MHz. Producenci informują o zaprzestaniu na początku 2000 roku wytwarzania płyt głównych z szyną ISA, która całkowicie zastąpiona zostanie przez PCI i AGP

8

---