Rodzaje magistral I/O

Od czasu wprowadzenia na rynek pierwszego komputera PC opracowano wiele rodzajów magistral I/O. Wynikało to z oczywistego faktu w celu uzyskania wyższej wydajności systemu konieczne jest stosowanie szybszych magistral I/O. Potrzeba zwiększania wydajności jest związana z trzema podstawowymi czynnikami:

• szybszym procesorem,
• rosnącymi wymaganiami aplikacji,
• większymi wymaganiami multimediów.
• Każdy z wymienionych wymaga zastosowania jak najszybszej magistrali I/O.

Jednym z głównych powodów niewielkiej szybkości obecnie stosowanych magistral I/O jest wymóg zachowania kompatybilności, która wiąże przemysł komputerowy z przeszłością. Jednym z czynników, który zdecydował o sukcesie komputerów, osobistych była ich standaryzacja. To ona spowodowała, że tysiące niezależnych firm opracowało swoje karty I/O, z których każda była kompatybilna z oryginalną specyfikacją magistral zastosowanych w komputerach PC. Jeśli zaprojektowano nowy typ magistrali systemowej o dużej wydajności, wtedy przeważnie musiała ona być kompatybilna ze starszymi rozwiązaniami, co wynikało z konieczności zagwarantowania możliwości instalacji wcześniej wyprodukowanych kart. Podstawowa różnica pomiędzy poszczególnymi magistralami wynika głównie z ilości jednocześnie przesyłanych danych, jak również z szybkości działania.

Magistrala ISA

8-bitowa magistrala wykonana zgodnie z architekturą ISA (ang. Industry Standard Architecture) została zastosowana w 1981 r. w oryginalnym komputerze IBM PC. W 1984 r. w komputerze IBM PC/AT pojawiła się jej poszerzona, 16-bitowa wersja. ISA jest podstawową architekturą wykorzystywaną w nowoczesnych komputerach osobistych i w dalszym ciągu stanowi element składowy większości produkowanych systemów.

Jeśli za kryterium przyjmiemy ilość danych jednocześnie przesyłanych przez magistralę ISA, można wtedy wyróżnić jej dwie wersje, 8-bitową, i nowszą, 16-bitową. Oryginalna 8-bitowa magistrala ISA zastosowana w komputerach PC i XT była taktowana zegarem 4,77 MHz, natomiast wersja 16-bitowa użyta w systemie AT pracowała z częstotliwością 6 MHz, a później 8 MHz. W późniejszym okresie ustanowiono przemysłowy standard magistrali ISA (8/16-bitowej), w którym ustalono, że, ze względu na zachowanie kompatybilności wstecz, maksymalna jej częstotliwość może wynieść 8,33 MHz. W przypadku niektórych systemów istniała możliwość taktowania magistrali ISA zegarem o wyższej częstotliwości, ale wtedy nie wszystkie karty działały poprawnie. Przesyłanie danych przez magistralę ISA wymaga od dwóch do ośmiu cykli. Wynika z tego, że maksymalny teoretyczny transfer danych przesyłanych przez magistralę ISA wynosi około 8 MB/s.

Polecam książki