Внутренние интерфейсы компьютера

Внутренние интерфейсы компьютераATA (PC/AT Attachment или Advanced Technology Attachment) — параллельный интерфейсподключения накопителей (жёстких дисков и оптических приводов) к компьютеру. Былфактическим стандартом на платформе IBM PC. Версии ATA известны под синонимами IDE,EIDE, UDMA, ATAPI, PATA (Parallel ATA). Первоначальная версия стандарта быларазработана в 1986 году фирмой Western Digital и называлась IDE (Integrated Drive Electronics,«Электроника, встроенная в привод»). Предназначался для подсоединения к 16-битной шинеISA, известной тогда как шина AT по 40-жильному ленточному кабелюИнтерфейс имеет 8 регистров, занимающих 8 адресов в пространстве ввода-вывода. Ширинашины данных составляет 16 бит.

Количество каналов – 2 и более. К каждому каналу можноподключить 2 устройства (master и slave), но вкаждый момент времени может работать лишьодно устройство. Принцип адресации дисковыхнакопителей: CHS - (Cylinder–Head–Sector).Стандарт ATA выдержал 7 редакций от ATA-1с быстродействием 8 Мбайт/с до ATA-7 – 133Мбайта/с. Стандарты АТА, начиная с 4-гоподдерживают режим Ultra-DMA. Обмен со скоростями 66 Мбайт/c (ATA-5) и более требуетиспользования 80-жильного кабеля.

Ширина информационной шины – 16 разрядов.Стандарт АТА-7 (введен в 2003 году) включает также последовательную версию интерфейсаSerial ATA «Последовательный ATA». Стандарт SATA существуют в в трех редакциях –SATA-150 (SATA-I), SATA-300 (SATA-2) , SATA-600 (SATA-3) в соответствии со скоростямиобмена (Мбайт/с).Передача информацииосуществляется по 7-проводномуплоскому кабелю (3 проводазаземлены и две парыдифференциальных – LVDS –сигнальных линий передачи отконтроллера к устройству и отустройства к контроллеру.Питание подается по 15-контактномупроводу. Разъём питания SATAподаёт 3 напряжения питания: +12 В,+5 В и +3,3 В. Стандарт SATAпредусматривает горячую заменуустройств и функцию очереди команд(NCQ).SCSI (Small Computer System Interface) — интерфейс, разработанный для объединения на однойшине различных по своему назначению устройств, таких как жёсткие диски, накопители намагнитооптических дисках, приводы CD, DVD, стримеры, сканеры, принтеры и т. д. Ширинаинформационной шины - 8 и 16 разрядов.

Частота шины – от 5 МГц (SCSI-1) до 80 МГц (Ultra320 SCSI). Пропускная способность, соответственно, от 5 до 320 Мбайт/c. Длина кабеля до 12м. Одновременно подключаемых устройств к одному кабелю – до 16. Всего существовало 9редакций стандарта – Fast SCSI, Ultra SCSI, Wide SCSI и др.Начиная с Ultra-2 SCSI используются LVDS параметры сигналов. Разъемы SCSI имеют 50 и 68контактов.ISA (Industry Standard Architecture, ISA bus) — 8-ми или 16-ти разрядная шина ввода/выводаIBM PC-совместимых компьютеров. Служит для подключения плат расширения стандарта ISA.Конструктивно выполняется в виде 62-х или 98-контактного разъёма на материнской плате.Информационная ширина шины – 8 бит (у самых первых PC) , 16 бит (наиболеераспространена) и 32 бита (EISA).

Системные платы с интерфейсом ISA выпускались до 1997 г.PCI (Peripheral component interconnect) – шина ввода/вывода для подключения периферийныхустройств к материнской плате компьютера.Частота шины – 33,33 МГц или 66,66 МГц,передача синхронная; разрядность шины – 32 или64 бита, шина мультиплексированная (адрес иданные передаются по одним и тем же линиям);пиковая пропускная способность для 32разрядного варианта, работающего на частоте33,33 МГц — 133 Мбайта в секунду; адресноепространство портов ввода-вывода — 32 бита (4байта); напряжение 3,3 или 5 вольт.

Существуетнесколько редакций стандарта PCI/CompactPCI — системная шина, используемая в промышленной автоматике. В отличие отстандарта PCI позволяет подключить большее число устройств. Использует модули размераEurocard. Позволяет использовать «горячее подключение» плат.

Широко используется втелекоммуникациях.AGP (Accelerated Graphics Port) — разработанная в 1997 году компанией Intel, специализированная 32-битная системная шина для видеокарты. Работает на тактовой частоте 66 МГц;Режимы работы с памятью DMA и DME; разделение запросов на операцию и передачу данных;AGP 2x передает 2 32-разрядных блокаданных за один такт.

это. AGP 4x (AGP2.0) –пересылает 4 блока за один такт(скорость обмена около 1ГБ/с), уровеньнапряжения вместо обычных 3,3 В былпонижен до 1,5 В. Шина AGP 8x(спецификация AGP 3.0) передаёт 8блоков за один такт (скорость передачиданных – 2ГБ/с).PCI Express или PCIe или PCI-E, – компьютерная шина, использующая программную модельшины PCI и физический протокол, основанный на последовательной передаче данных. Вотличие от шины PCI, использовавшей дляпередачи данных общую шину, PCI Express,является пакетной сетью с топологией типазвезда, устройства PCI Expressвзаимодействуют между собой черезкоммутаторы. Соединение между двумяустройствами PCI Express называется link, исостоит из одного (называемого 1x) илинескольких (2x, 4x, 8x, 12x, 16x и 32x)двунаправленных последовательныхИспользуется связей 1x 2x 4x 8x 12x 16x 32x соединений lane.

Пропускная способность,PCI Express 1.0, ГБ/c 0,5 1 2 4 6 8 16 PCIe спецификаций 1.0 (скорость lane – 2,5PCI Express 2.0, ГБ/c 1 2 4 8 12 16 32 Гбит/с) и 2.0 (скорость lane – 5 Гбит/с) сучётом двунаправленной передачи указана втаблице.