Горнец Н.Н., Рощин А.Г. Организация ЭВМ и систем (2006) (1186251), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Во-вторых, шина АОР служит для прямого соединения графической подсистемы и контроллера ОП, тем самым разделяется доступ к ОП со стороны графической подсистемы и ЦП. Через зту шину АОР возможно подключение только графических плат. В шине АОР использованы раздельные линии адреса и данных и, кроме того, введена конвейеризация операций чтения-записи, позволившая устранить влияние задержек в памяти на скорость их выполнения. Эта шина способна передавать два, четыре или восемь блоков данных за один цикл.
Для контроллера АОР конкретный физический адрес, где хранятся данные в ОП, не имеет значения. Шина АОР может работать в двух режимах: 01МЕ и ПМА. В режиме прямого доступа в память 1)МА текстуры могут храниться в ОП, но перед использованием они должны быть скопированы в локальную видеопамять. В режиме непосредственного исполнения 131МЕ текстуры не копируются в видеопамять, а выбираются непосредственно из системной ОП.
Системная память динамически осуществляет выделение блоков по 4 Кбайт, так как она может использоваться не только контроллером АОР, а для обеспечения приемлемого быстродействия предусмотрен специальный механизм, отображающий последовательные адреса на реальные адреса в ОП. Этот механизм основан на специальной таблице, хранящейся в ОП. Операции шины АОР разделены, т.е. запрос на выполнение операции отделен от пересылки данных. Это значит, что можно генерировать запросы, не дожидаясь окончания текущей операции. Интерфейс НурегТгаварогг.
Интерфейс НурегТгапзроп (НТ) предназначен для использования в высокопроизводительных системах (ВС) в качестве внутренней локальной шины. По сравнению с шиной РС1 он позволяет уменьшить число проводников на 183 системной плате, устранить задержки,' связанные с монополиза цией шины устройствами с низкой производительностью, сни зить энергопотребление и в целом многократно повысить пропуск ную способность системы. Интерфейс НТ организован на следующих уровнях: физический — шина представлена 32 линиями, контроллера ми и стандартными электрическими сигналами; передача данных — определяет порядок инициализации и кон фигурирования устройств, установления и прекращения сеанса связи, помехоустойчивого циклического кодирования и пакетирование данных; протокол — определены команды выделения виртуальных каналов связи и правила управления потоком данных; транзакции — команды протокола конкретизированы в управляющие сигналы, например чтения или записи; сессии — определены команды управления энергопотреблением и другие команды общего характера.
Физические устройства в рамках интерфейса НТ подразделяют на несколько типов: Саге («пещера») — оконечное устройство дуплексного канала связи; Тпппе! («туннель») — промежуточное устройство дуплексного канала связи, отличное от моста; ВгЫ8е («мост») — устройство дуплексного канала связи. Основными характеристиками интерфейса являются: асинхронная последовательная пакетная передача по принципу «точка-точка»; пиковая пропускная способность — 6,4 Гбайт/с при тактовой частоте шины 800 МГц (по обоим фронтам импульсов — 1600 МГц) и ширине шины 32 бита; динамическое распределение линий.
С точки зрения схемотехнической организации шины НТ принципиальным является ее масштабируемость. В минимальной конфигурации (ширина шины 2 бит, на каждый бит — две физические линии) требуется 24 контакта, а в максимальной (ширина канала 32 бит) — 197. В интерфейсе НТ используются сигналы уровня 1,2 В (а не 2,5 В), «улучшенные» сигналы позволяют достичь длины шины около 60 см при скорости передачи данных до 800 Мбит/с.
Интерфейс РС1 Ехргевв (301О). Этот интерфейс имеет топологию звезды и используется в качестве внутренней шины. Стандартизация процедур в этом интерфейсе осуществляется на нескольких уровнях взаимодействия. Связь между устройствами производится по последовательным низковольтным дифференциальным линиям, по одной паре лля передачи и приема данных. Масштабируемость шины достигается динамическим увеличением требуемого числа линий в 2, 4, 8, 16 или 32 раза.
Между устройствами, участвующими в обмене дан- 184 ными по шине РС1 Ехргезз, устанавливается выделенный канал связи, ширина которого и тактовая частота оговариваются устройствами в процессе инициализации канала. Тем самым реализуется процедура обмена типа «точка-точка», одновременно определяется формат пакетов (8 или 10 бит). Аппаратно шина РС1 Ехргеза управляется контроллером, получившим название Нозг Впбйе.
На уровне данных формируются подлежащие передаче пакеты и осуществляется помехоустойчивое кодирование. На уровне транзакций определяется готовность буфера приемного устройства, пересылается пакет, проверяется его получение, а при обнаружении ошибок осуществляется его повторная передача. Логической частью интерфейса предусмотрена возможность передачи потока данных как по одному, так и по нескольким каналам. Такая организация обмена позволила обеспечить пропускную способность до 2,5 Гбит/с в каждом направлении, а с переходом на медные технологии увеличить ее до 10 Гбит/с.
Предполагается, что интерфейс РС1 Ехргеза заменит широко используемую в настоящее время шину АОР. 7.4. Интерфейсы внешней памяти Развитие интерфейсов НЖМД шло двумя путями. Одно решение заключалось в создании в самом накопителе отдельного «интеллектуального» контроллера, который брал бы на себя значительную часть работы по взаимодействию с НЖМД. Результатом этого подхода явился интерфейс 8С81 (8та11 Согпршег 8узгет 1пгег(асе), быстро завоевавший популярность для серверов.
Более дешевое решение состояло в том, чтобы переложить значительную часть операций по управлению вводом-выводом на ЦП. Это решение имеет вполне очевидный недостаток: снижение мощности ВС, особенно заметное при многозадачной работе. Результатом такого подхода явился интерфейс 1ПЕ/АТА (1пгейгагед Рпче Е1есггоп!сз/АТ Ацаспшепг 1ог 1)Ыс Рпчез). Интерфейс 1РЕ (АТА). В выпущенном в 1980-х гг. компьютере РС АТ накопитель на жестком диске был подсоединен к 16-битный шине 18А и управлялся отдельным собственным контроллером. Но затем было предложено встроить управляющую электронику в сам накопитель.
Стандарт на такой интерфейс получил название АТА; он обеспечил возможность модернизации персональных компьютеров путем простой замены или добавления жестких дисков. Позднее появилось обозначение этого же интерфейса П)Е. Спецификация АТА определила, что к одному каналу можно подключать два устройства — ведущее и ведомое и установила 185 режимы программного обмена данными Р10 и прямого доступа в память 13МА. Режим программного ввода-вывода Р10 предусматривает уча стие ЦП в обмене данными между диском и ОП.
В режиме прямого доступа в память 1)МА устройство напрямую общается с систем ной памятью, перехватывая управление шиной. Интерфейс АТА разрабатывался исключительно для подклю чения жестких дисков. Между тем появились новые типы накопи телей: дисководы, например СГ)-КОМ, СГ)-К%, стримеры и т.л кроме того, скорость считывания жестких дисков быстро увели чивалась и режимы, предусмотренные АТА, не удовлетворяли возрастающим требованиям. Все это вызвало появление нового интерфейса АТА-2. Стандарт АТА-2 установил более быстрые протоколы Р1О и 13МА, определил новый режим обмена данными при передаче блоками, а также новую адресацию дискового пространства ЬВА (Ьой!са! В!ос!с Аг!г!гезз!пй).
Затем в очередном стандарте АТА-3 была определена новая технология БМАКТ (Бе1Г-пюпйопп8 Апа!уз!з апб Керогйлй Тес!!по!ойу). Существенным шагом вперед стало появление протокола АТАР! (АТА Рас!се! 1пгегГасе — пакетный интерфейс АТА). Он обеспечил возможность подключения к ПЗЕ компонентов, отличных от жестких дисков. Различные фирмы производители жестких магнитных дисков (ЖМД) стали использовать собственные названия этих интерфейсов.
Обобщенно возможности разновидностей интерфейса 1ПЕ/АТА представлены в табл. 7.!. Возможности дальнейшего совершенствования параллельного интерфейса 10Е несмотря на появление жестких дисков Ь!!ггаАТА-!33 практически исчерпаны. ИнтерФейс ЯСБ1. В отличие от П)Е интерфейс БСБ1 (Бта!! Сотршег Бузгет 1пгегГасе — интерфейс малых вычислительных систем) разрабатывался для подключения не только дисков, а для восьми самых различных ПУ. Это универсальный интерфейс. Одно из этих устройств выполняет функции адаптера (!гозг), т.е.
связующего звена между шиной БСБ1 и системной шиной персонального компьютера. Шина БСБ1 взаимодействует не с самими устройствами, например дисковыми накопителями, а со встроенными в них контроллерами. В интерфейсе БСБ1 предусматривается параллельная передача данных по 8, 16 и 32 линиям данных. Первый вариант БСБ1 имел 8-битную шину, данные по которой передавались со скоростью до 5 Мбайт/с. В настоящее время скорость обмена через интерфейс БСБ1 Ы!гга320 составляет до 320 Мбайт/с (а скорость передачи информации по шине 10Е не превышает 133 Мбайт/с).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
