Основні характеристики шини

До головних характеристик комп’ютерних шин належать тактова частота, розрядність, пропускна спроможність.

Робота будь-якого комп’ютера залежить від тактової частоти, яку визначає кварцовий резонатор. Він є олов’яним контейнером, в який поміщений кристал кварцу. Під впливом електричної напруги в кристалі виникають коливання електричного струму. Ось ця сама частота коливання і називається тактовою частотою. Всі зміни логічних сигналів в будь-якій мікросхемі комп’ютера відбуваються через певні інтервали, які називаються тактами. Звідси зробимо висновок, що найменшою одиницею вимірювання часу для більшості логічних пристроїв комп’ютера є такт або ще по іншому – період тактової частоти. На кожну операцію потрібний мінімум один такт (хоча деякі сучасні пристрої встигають виконати декілька операцій за один такт). Тактова частота персональних комп’ютерів вимірюється у Мгц, де Герц – це одне коливання в секунду, відповідно 1 Мгц – мільйон коливань в секунду. Доречно зауважити, зовсім не обов’язково, що б кожен компонент системи обов’язково що-небудь виконував з кожним тактом. Існують так звані порожні такти (цикли очікування), коли пристрій знаходиться в процесі очікування відповіді від якого або іншого пристрою. Так, наприклад, організована робота оперативної пам’яті і процесора (СPU), тактова частота якого значно вище за тактову частоту ОЗА.

Важливою характеристикою шини є розрядність шини, яка визначається кількістю даних, що паралельно “проходять” через неї. Перша шина ISA для IBM PC була 8-розрядною, тобто по ній можна було одночасно передавати лише 8 біт. Шина ISA – 16-розрядна, а шини введення/виводу VLB і PCI – 32-розрядні. Системні шини сучасних PC на базі процесорів п’ятого і шостого покоління – 64-розрядні.

Наступною характеристикою шини є пропускна спроможність, яка визначається кількістю біт інформації, що передаються по шині за секунду.

Для визначення пропускної спроможності шини необхідно помножити тактову частоту шини на її розрядність. Наприклад, для 16-розрядної шини ISA пропускна спроможність визначається так:

(16 біт х 8,33 Мгц) : 8 = (133,28 Мбіт/с) : 8 = 16.66 Мбайт/с

Системні шини

Системна шина – це набір провідників (металізованих доріжок на материнській платі), по яких передається інформація у вигляді електричних сигналів. Системна шина призначена для обміну інформацією між CPU, пам’яттю та іншими пристроями, що входять в систему. Основною функцією системної шини є передача інформації між базовим мікропроцесором і рештою електронних компонентів комп’ютера. Через цю шину так само здійснюється не тільки передача інформації, але і адресація пристроїв, а також обмін спеціальними службовими сигналами.

Системна шина GTL+(Р6) розроблена корпорацією Intel для процесорів шостого покоління. Розрядність шини – 64 біти, а тактова частота – 66, 100 та 133 Мгц. Пропускна спроможність шини складає 528. 800 і 1,06 Мбайт/с відповідно. Шиною GTL+ підтримуються CPU, модулі оперативної пам'яті, шина РСI і AGP (при їх наявності в системі).

Шина EV6 розроблена компанією Digital Equipment для CPU Alpha 21264. В світі PC вона використовується корпорацією AMD для систем з CPU K-7. Передача інформації здійснюється на обох фронтах сигналу, що дозволяє удвічі збільшити пропускну спроможність шини. Специфікація шини дозволяє підвищити її тактову частоту до 377 Мгц. Шина є каналом взаємодії CPU і Chipset, причому для багатопроцесорних систем кожному CPU виділяється окремий канал. Тому розрядність і тактова частота шини пам’яті не залежать від аналогічних характеристик шини EV6. Оскільки багато сучасних систем “спілкуються” з пам’яттю, минувши CPU, то з’являється можливість використовувати 128-розрядну шину пам’яті, що працює з тактовою частотою. визначуваною характеристикою використовуваних модулів пам’яті.