Универсальные последовательные периферийные шины.

Тенденция перехода на последовательные и беспроводные интерфейсы связана с усложнением функциональности интегральных микросхем (специальным кодированием и декодированием данных, устранением сложных процедур синхронизации каналов, эффективной защитой от ошибок, оптимизацией маршрутизации, поддержкой режима «горячего» подключения устройств и др.). Последовательные интерфейсы удобнее параллельных и, как это ни парадоксально, существенно более скоростные. Пропускная способность последовательных интерфейсов увеличивается ввиду соединений с устройствами по типу «точка-точка» (многосвязный интерфейс) вместо общей шины и уменьшения паразитных индуктивностей и емкостей проводов, а следовательно, и возможности работы на более высоких рабочих частотах. Так, рабочие частоты параллельных интерфейсов лежат в пределах от десятков до нескольких сотен мегагерц, а последовательных – до десятка гигагерц (например, последовательный интерфейс PCI Express имеет рабочую частоту 2,5 ГГц). Основные достоинства последовательных интерфейсов:

• большая гибкость и функциональность шин;

• удобство отладки и использования ввиду переноса «центра тяжести» выполнения этих технологий на микросхемы;

• высокая пропускная способность, ввиду многосвязности и снижения паразитных индуктивностей и емкостей в линиях связи и отсутствия сложных процедур синхронизации;

• миниатюризация и снижение стоимости монтажа, сокращение количества контактов, проводов, экранов;

• возможность «горячего» подключения устройств, то есть динамического конфигурирования системы и ее масштабирования;

• облегчение арбитража шин и организации прерываний;

• лучшая помехозащищенность и надежность работы.

Последовательная шина USB USB (Universal Serial Bus) – универсальная последовательная шина. USB самостоятельно определяет, что именно подключили к компьютеру, какой драйвер и ресурсы понадобятся устройству, после чего все это выделяет без вмешательства пользователя. Для адекватной работы шины необходима операционная система, которая корректно с ней работает. В данном случае такой ОС является Windows 95 и выше. К шине USB можно одновременно подключить до 127 устройств, практически любых: мониторы, принтеры, сканеры, клавиатуры и т. д. Каждое устройство, подключенное на первом уровне, может работать в качестве коммутатора – то есть к нему, при наличии соответствующих разъемов, могут подключаться еще несколько устройств. Обмен по интерфейсу – пакетный, скорость обмена – 12 Мбит/с.  Поддерживается также дополнительный подканал со скоростью обмена данными в 1,5 Мбит/с для медленных устройств (клавиатуры, мыши, модема). Шина USB реализует как синхронный (нужный, например, при проведении телеконференций), так и асинхронный режимы передачи данных.  ^ Стандарт IEEE 1394 IEEE 1394 – перспективный последовательный интерфейс, предназначенный для соединения внутренних компонентов компьютера и внешних устройств. IEEE 1394 известен также под именем Fire Wire – «огненный провод». Цифровой последовательный интерфейс FireWire характеризуется высокой надежностью и качеством передачи данных, его протокол поддерживает гарантированную передачу критичной по времени информации, обеспечивая прохождение видео- и аудиосигналов в реальном масштабе времени без заметных искажений.  Пропускная способность интерфейса составляет 100-400 Мбит/с, а в будущем ожидается даже 1600 Мбит/с. Этот интерфейс используется для подключения жестких дисков, дисководов CD-ROM и DVD-ROM, а также высокоскоростных внешних устройств, таких как цифровые видеокамеры, видеомагнитофоны и т. д. ^ Последовательный интерфейс SATA В конце 2000 года группа компаний «Working Group» (Intel, IBM, Maxtor, Quantum, Seagate и др.) анонсировала новый чрезвычайно эффективный последовательный интерфейс Serial ATA (SATA), обеспечивающий пропускную способность 1500 Мбит/с по 8-жильному кабелю. Версия SATA-2 имеет скорость передачи уже 3000 Мбит/с. В последующих версиях предполагается увеличение скорости обмена данными до 6000 Мбит/с (550 Мбайт/с). Интерфейс Serial ATA призван сменить параллельный интерфейс ATA (IDE). Последняя версия АТА – Ultra ATA 100/133 с пиковой скоростью передачи данных 133 Мбайт/с (максимально достижимая скорость обмена по такому типу каналов). ^ Последовательный интерфейс SAS В 2004 году представлены последовательные интерфейсы Serial Attached SCSI – SAS со скоростью 3 Гбит/с (пиковая скорость 6 Гбит/с). Обещано второе и третье поколения интерфейса со скоростью до 12 Гбит/с.