13. Разновидности шины pci.

1-я версия V.10 появилась в 1992 году. Она предполагала обмен 32-разр. Словами на частоте 33 МГц. Позже в спецификации PCI , была введена возможность обмена 64 разр. данными. PCI V.21 в нач. варианте предполагала работу на частоте 66 МГц. Версия PCI – X разрешает работу на частоте от 66 МГЦ до 533 МГц. При этом максимальная пропускная способность возрастает до 4356Мб/сек.

Последней разработкой в области PCI является шина PCI – express. Она фактически не является шиной как таковой. Логика ее работы представляет соединения типа “точка-точка”. Для обеспечения обмена со многими ус-вами в состав шины введен переключатель.

Хотя на рисунке переключатель показан отдельно, обычно он входит в состав чипсета. Всё более высокие требования по скорости обмена уже не могут быть выполнены в пределах концепции предыдущих интерфейсов. В частности большие проблемы вызывает обмен по 64-разр. шине,т.к. отдельные разряды приходят к получателю с различной задержкой,поэтому ширина шины PCI - Е сохранена до 8 разрядов

При этом сокращаются взаимные помехи, вызванные одновременным переключением многих сигналов. Для 8 сигналов проще достигнуть одновременности их появления, чем для более широкой шины. В целом сокращение размерности шины позволило поднять пропускную способность до 2.5 Гбит/сек.

Другой особенностью данной архитектуры является возможность множественных соединений типа “точка-точка”. В частности для обмена с графической платой используются 16 – канальные соединения. Переключатель, введенный в состав чипсета позволяет производить обмен, минуя главный мост. За счет этого удается поднять производительность системы путем осуществления параллельного обмена в нескольких направлениях.

Для ус-в промышленного назначения принят стандарт Compact PCI. От обычной шины PCI V.21 она отличается возможностью подключения8 ус-в, вместо 4. В связи с этим в разъеме появились 4 дополнительные сигнала запроса и предоставления управления шиной. Шина поддерживает 32 и 64 битный обмен и может работать на частоте 33 и 66 МГц. Контакты питания делаются на плате расширенно несколько более длинными, чем др. контакты. Это дает возможность горячей замены модулей.

На базе интерфейса Compact PCI разработана спецификация PXI – это расширение для инструментальных систем. Особенностью этой спецификации явл. наличие8 линий, кот-е звездообразно соединяют первый слот после системного контролера с остальными слотами. Эти линии призваны синхронизировать события на разных модулях. Для этого на них с задержкой относительно др. др. подается высокостабильная частота. Такой подход необходим для построения измерительных систем. Другой особенностью данной шины явл. доп. локальные шины, соединяющие соседние слоты. По ним можно передавать как цифровые, так и аналоговые сигналы:

14. Магистральный интерфейс agp.

Основным из главных потребителей пропускной способности шины и является граф. адаптер. По мере развития возможностей граф. сист. требования к пропускной способности шины, связывающей дисплейный адаптер с памятью и процессором , возрастают параллельно повышению пропускной способности шины. Пришедшие на смену 2-х мерным акселераторам 3-х мерные, требуют значительного ур-ня видеопамяти. В связи с этим компания Intel на базе шины PCI V21 разработала новый стандарт AGP(Accelerated Graphic Port ) – ускоренный граф. порт. Этот интерфейс представляет собой 32- разр. шину с тактовой частотой66 МГц и по составу напоминает шину PCI. В системе шина AGP связывается с памятью и сист. шиной процессора, минуя шину PCI , тем самым снижается нагрузка на шину PCI и обмен по шине AGP становится независимым от пропускной способности шины PCI. Более высокая скорость обмена обеспечивается след. 3 факторами: 1.конвейеризация операций по обращению к памяти.2.сдвоенные передачи данных.3.демультиплексирование шин адреса и данных.

1. при неконвейерных обращениях на шине PCI до реакции памяти на запрос шина простаивает. Конвейерный доступ шины AGP позволяет в это время передавать следующие запросы, а потом получить плотный поток ответов. Спецификация АЖП позволяет постановку в очередь до 256 запросов. При конфигурировании ус-в PnP уточняются реальные возможности конкретной системы. АЖП поддерживает 2 пары очередей для операций записи и чтения и для операций с высоким и низким приоритетом.

2. сдвоенная передача данных обеспечивает обмен данными по обоим фронтам тактового сигнала  в рез-те скорость удваивается. Заказать режим удвоения может только граф. плата, если она его поддерживает.

3. демультиплексирование шин адреса и данных сделано в этой шине несколько необычным способом. В идеале демультиплексор подразумевает наличие двух разл. шин ША и ШД, однако реализация такого варианта была бы слишком дорогой. ША в демультипл. режиме представляет из себя 8 линий проводов, по которым за 3 такта передаются: 4 бита адреса; длина запроса 1б; команда 1б.

За каждый такт передаются 2 байта: 1 по фронту, другой по спаду тактовой частоты.

В режиме ПДП акселератор рассм. свой локальный буфер как первичную память и когда ее не хватает, подкачивает данные из основной памяти. При этом характерны длинные блочные передачи.

В режиме исполнения локальная граф. память и основная память системы является для акселератора однозначными и располагаются в едином адресном пространстве. Хар –ны короткие произвольные запросы.

Первоначально шина обеспечивала проп. способность 266 Мб/с. При этом данные фиксировались только по одному фронту тактовой частоты. С развитием видеоакселераторов потребовалась более высокая пропускная способность шины, поэтому последовательно появились режимы 2х, 4х, 8х.

В 2х режиме для фиксации данных используются 2 дополнительных стробирующих сигнала. Для младших 16 и для старших 16 разрядов. Эти стробирующие сигналы формируются источником данных, приемник фиксирует данные по переднему и по заднему фронтам строб. сигналов. Частота строб. сигналов совпадает с тактовой частотой.

Порт АЖП может исп 2 напряжения питания: 3.3V; 1.5V. снижение напряжения питания позволяет поднять частоту переключения схем.