16.4. Інтерфейс pci-Express 16x

Починаючи з 2004 року, роль стандартної графічної шини загального призначення грає нова універсальна (індустріальна) шина PCI-Express в 16 канальному варіанті.

Ключові відмінності нової шини від AGP та PCI:

 Шина PCI-Express - паралельна. Пропускна здатність - більше 4ГБ/с.

 Специфікація розділена на цілий стек протоколів, кожний рівень якого може бути вдосконалений, спрощений або замінений, не позначаючись на інших.

 У початковій специфікації закладена можливість гарячої заміни карт.

 Закладені можливості контролю цілісності переданих даних (CRC).

 Передбачені багаті можливості керування живленням.

 Пропускна здатність однакова в обидва боки, шина є полнодуплексною.

 Нижче затримки (латентність).

 Немає принципових обмежень на число таких графічних роз’ємів у системі.

Контрольні питання

1. Як побудована шина ISA? Її перваги та недоліки.

2. Як побудована шина PCI? В чому її цінність?

3. Чому інтерфейс AGP називається портом? Які характеристики AGP?

4. Чим відрізняються та що загального між PCI та AGP?

5. Побудова та характеристики шини PCI-Express.

Лекція 17. Пристрої зберігання даних

17.1. Основні характеристики зовнішніх накопичувачів

Ємність. Перші накопичувачі мали ємність сотні кБ. Нинішні - сотні ГБ, одиниці ТБ.

Швидкодія. Визначає швидкість роботи всієї системи. Найбільш важливі - середній час доступу, середній час пошуку, лінійна швидкість передачі даних MTDTR = SRT x 512 x RPM / 60 (байт/с), де SRT - кількість секторів на доріжці, RPM - швидкість обертання дисків, об/хв.

Кеш-пам'ять дискового накопичувача. Становить 2-32МБ. Використовується для зберігання файлів під час запису, а також команд та алгоритмів роботи.

Способи передачі даних. Для передачі даних між накопичувачем і пам'яттю ПК використовується два основних способи:

1) Програмне введення/вивід (Programmed Input/Output, PIO) - виконується за допомогою ЦП. Є стандарти Mode 0 - Mode 5, що забезпечують швидкість передачі від 3,3МБ/с до 20МБ/с.

2) Прямий доступ до пам'яті (DMA) - виконується за допомогою контролера накопичувача без участі ЦП. Є режими SingleWord 0-2 зі швидкістю передачі 2.1-8.3МБ/с, MultiWord 0-3 зі швидкістю до 20МБ/с, Ultra DMA33 - Ultra DMA133 (ATA 66-ATA133) зі швидкістю інтерфейсу до 133МБ/с, Serial ATA - більше 155 МБ/с. Стандарт Ultra DMA 33 і вище використовує механізм виявлення помилок за допомогою циклічного контрольного коду (CRC).

Час безвідмовної роботи. Часто вказується величина 500 тис.год. (57 років), що жодного разу не виконувалося. Для контролю поточного стану механічних елементів накопичувача використовується технологія SMART.

17.2. Структура дисків

Диск складається з доріжок (циліндрів). Доріжка розділена на сектори по 512 байт. Сектори поєднуються в кластери. Останні є одиницею адресації диска. Кластери поєднуються в розділи та логічні диски. Розмітка розділів називається форматуванням. Розділ буває завантажувальним та звичайним. На початку завантажувального розділу є системна область, що містить завантажувальний сектор (Boot) зі службовою інформацією, таблицю розміщення файлів (FAT, TOC) та її копію, а також кореневий каталог. Звичайний розділ містить записи у вигляді файлів. Особливістю функціонування дисків, що стираються, є ефект фрагментації файлів.

Є кілька причин тому, щоб число розділів на диску було не менш двох. При цьому в першому з них установлюється операційна система:

 при установці системи може знадобитися форматування диска.

 швидкість на початку диска вище, а файл підкачки розміщається, як правило, наприкінці диска;