10.3.1. Локальная шинаvesa(vlb)

В своем первоначальном варианте слоты локальной шины использовались почти исключительно для установки видеоадаптеров. К концу 1992 года было разработано несколько локальных шин. Исключительными правами на них обладали только фирмы-изготовители. Отсутствие стандартов сдерживало распространение локальных шин.

Приемлемое решение предложила ассоциация VESA(VideoElectronicsStandardsAssociation), которая разработала конструкцию стандартной локальной шины, названнойVESALocalBusили простоVLB. Как и в первых конструкциях локальной шины, через слотVLBможно было получить непосредственный доступ к системной памяти, а ее быстродействие равнялось быстродействию самого процессора. ПоVLBможно было производить 32-разрядный обмен данными между МП и совместимым видеоадаптером, т.е. ее разрядность соответствовала разрядности данных процессора I80486. Максимальная пропускная способностьVLBсоставляла 132 Мбайт/с.

Использование VLBпозволяло изготовителям интерфейсных плат жестких дисков устранить еще одно ограничение: низкую скорость обмена данными между жестким диском и МП. Обычный 16-разрядныйIDE-накопитель и его интерфейс могут обеспечить скорость передачи данных не выше 5 Мбайт/с, а адаптеры жесткого диска дляVLBпозволяли увеличить ее до 8 Мбайт/с. В реальных условиях пропускная способность этих адаптеров несколько ниже, тем не менееVLBсущественно повышала быстродействие накопителей на жестких дисках.

VLB– стандартизованная 32-битная шина расширения, практически представляющая собой линии шины процессора I80486, выведенные на дополнительные слоты системной (материнской) платы. Конструктивно шинаVLBвыполнена в виде добавочных слотов, расположенных позади уже существующих системных слотов ШРISA-16,EISA, МСА (по продольной оси) вблизи процессора. Таким образом, платы адаптеров одновременно вставлялись и в слоты ШР, и в слотыVLB. Слоты шиныVLBобычно использовались для подключения графического адаптера и адаптера жесткого диска. Однако существуют системные платы, которые имеют встроенный графический и дисковый интерфейсы с шинойVLB, но сами слотыVLBотсутствуют. С точки зрения надежности и совместимости такой вариант наиболее оптимален, поскольку проблемы совместимости адаптеров и согласования нагрузок для шиныVLBстоят очень остро.

При всех своих достоинствах шина VLBимеет ряд недостатков, основными из которых являются:

• Ориентация на процессор I80486.Уже отмечалось, чтоVLBявляется по существу продолжением шины процессора I80486, хотя возможно ее использование и с процессором I80386. Для процессоровPentiumбыла разработана спецификация 2.0 шиныVLB, в которой число линий данных было увеличено до 64. Кроме того, спецификация включала аппаратный преобразователь шиныPentiumвVLB. Однако дальнейшего развития эта версия не получила.

• Ограниченное быстродействие.СтандартVLBдопускает работу с тактовыми частотами до 66 МГц, но частотные характеристики разъемовVLBограничивают ее на уровне 50 МГц. Если в компьютере установлен переключатель для повышения тактовой частоты процессора (например, для увеличения ее в два раза), тоVLBпродолжает использовать в качестве тактовой основную час- тоту МП.

• Схемотехнические ограничения.К качеству импульсных сигналов, передаваемых по шине процессора, предъявляются очень жесткие требования, причем они могут быть разными для различных типов ИС процессоров. Соблюсти их можно только при определенных параметрах нагрузки каждой из линий шины, т.е. к шине процессора должен быть подключен вполне конкретный "набор" элементов, например внешний кэш и ИС контроллера шины. При добавлении новых плат нагрузка на линии шины возрастает. Если не принять соответствующих мер, это может привести к искажениям импульсных сигналов ("звонам", завалу фронтов, изменениям логических уровней), а в результате – к потерям данных, нарушениям синхронизации и другим сбоям как самого процессора, так и адаптеровVLB.

• Ограничение количества плат.По указанным в предыдущем пункте соображениям количество одновременно используемых адаптеровVLBограничено. СтандартVLBдопускает одновременную установку трех плат, но это возможно только при тактовой частоте до 40 МГц и малой нагрузке на шину. При ее увеличении и повышении тактовой частоты возможное количество адаптеров уменьшается. При частоте 50 МГц и большой нагрузке разрешается устанавливать всего одну платуVLB.

Указанные недостатки оказались настолько существенными, что в современных IBM PC шина VLB не используется.