1. Bus ISA:
Es una
arquitectura de bus creada por IBM en 1980, en Boca Ratón (Florida) para ser
utilizado en los ordenadores de IBM PC. Se creó como un sistema de 8 bits y en
1983 se extendió como la arquitectura del bus XT. El nuevo estándar de 16 bits
se introduce en 1984 y se le llama habitualmente arquitectura del bus AT. Fue
diseñado para conectar tarjeta de ampliación en la placa madre, sólo los
primeros 16 MiB de la memoria principal están disponibles para acceso directo.
La velocidad de transmisión de 8 bits funciona
a 4,77 MHz, mientras que el de 16 bits opera a 8 MHz y
su ancho de banda máximo del bus ISA de 16 bits es de 16 Mbyte/segundo.
Su bus es el XT aunque precede al
bus AT.
|
CANAL DMA
|
EXPANSIÓN
|
FUNCIÓN ESTÁNDAR
|
|
0
|
No
|
Refresco de
la RAM dinámica
|
|
1
|
Sí
|
Tarjetas de
ampliación
|
|
2
|
Sí
|
Controladora
de disquetes
|
|
3
|
Sí
|
Controladora
de disco duro
|
2.
Bus EISA:
Fue creado por
el grupo de los nueve a finales de los 1988, está arquitectura de bus serviría
para los ordenadores compatibles de IBM PC. El bus EISA amplía su arquitectura
a 32 bits y permite que más de una CPU comparta el bus. El soporte del bus
mastering también se mejora para permitir acceso hasta 4 GB de memoria. A
diferencia de MCA, EISA es compatible de forma descendente con ISA, por lo que
puede aceptar tarjetas antiguas XT e ISA, siendo conexiones y las ranuras una
ampliación de las del bus ISA.
EISA introduce las siguientes mejoras sobre ISA:
·
Direcciones de memoria de 32 bits
para CPU, DMA, y dispositivos de bus master.
·
Protocolo de transmisión síncrona
para transferencias de alta velocidad.
·
Traducción automática de ciclos de
bus entre maestros y esclavos EISA e ISA.
·
Soporte de controladores de
periféricos maestros inteligentes.
·
33 MB/s de velocidad de transferencia para buses maestros y dispositivos DMA.
·
Interrupciones (IRQ) compartidas.
3.
Bus PCI:
Es un bus estándar de computadoras para conectar dispositivos periféricos directamente a la placa base. Estos
dispositivos pueden ser circuitos integrados ajustados en esta (los llamados
dispositivos planares en la especificación PCI) o tarjetas de expansión que se
ajustan en conectores. Es común en PC, donde ha desplazado
al ISA como bus estándar, pero también se emplea en otro tipo de
computadoras. En diferencia de
los buses ISA, el bus PCI permite configuración dinámica de un dispositivo
periférico. En el tiempo de arranque del sistema, las tarjetas PCI y el BIOS interactúan y negocian
los recursos solicitados por la tarjeta PCI. Esto permite asignación de las IRQ y direcciones del
puerto por medio de un proceso dinámico diferente del bus ISA, donde las IRQ
tienen que ser configuradas manualmente usando jumpers externos. Las
últimas revisiones de ISA y el bus MCA de BM ya incorporaron
tecnologías que automatizaban todo el proceso de configuración de las tarjetas,
pero el bus PCI demostró una mayor eficacia en tecnología plug and play. Aparte de esto, el bus PCI
proporciona una descripción detallada de todos los dispositivos PCI conectados
a través del espacio de configuración PCI.
Las
nuevas versiones PCI añadieron características y mejoras en el rendimiento,
incluyendo un estándar a 66MHz y 3,3V y otro de 133MHz: llamados PCI-X. Ambos PCI-X 1.0b y PCI-X 2.0 son compatibles con sus predecesores.
0El PCI tiene dos espacios de dirección separados de 32-bit y 64-bit, correspondientes a la memoria y puerto
de dirección de entrada/salida de la familia de procesadores de X86.
El direccionamiento es asignado por el software. Un tercer espacio de dirección
llamado “Espacio de Configuración PCI” (PCI Configuration Space), el cual utiliza un esquema de
direccionamiento corregido que permite al software determinar la cantidad de
memoria y espacio de direcciones entrada/salida necesario por cada dispositivo.
Cada dispositivo que se conecta puede solicitar hasta seis áreas de espacio de
memoria o espacios de puerto entrada/salida a través de su registro de espacio
de configuración. El modo de funcionamiento de esto es porque cada dispositivo
PCI puede operar en modo bus-master que es requerido para implementar un
reloj, llamado reloj de latencia que limita el tiempo que cada dispositivo
puede ocupar el bus PCI. Cuando el contador alcanza el 0 el dispositivo es
solicitado para abandonar el bus. Si no hay ningún otro dispositivo esperando
la propiedad del bus puede simplemente volver a obtenerlo y transferir más
datos.
·
El PCI 1.0 fue lanzado el 22 de junio de 1992, y era solamente una especificación a nivel de
componentes.
·
El PCI 2.0, lanzado en 1993, fue el primero en establecer el estándar para el conector
y la ranura (slot) de la placa base.
·
El PCI 2.2 funciona a 66 MHz (requiere 3,3 voltios en las señales), con índice
de transferencia máximo de 503 MiB/s (533MB/s).
·
El PCI 2.3 permite el uso de 3,3 voltios y señalizador universal, pero no
soporta los 5 voltios en las tarjetas.
·
El PCI 3.0 es el estándar final oficial del bus, con el soporte de 5 voltios
completamente quitado.
·
El PCI-X cambia el protocolo levemente y aumenta la transferencia de datos a
133 MHz (índice de transferencia máximo de 1014 MiB/s).
·
El PCI-X 2.0 especifica un radio de 266 MHz (índice de transferencia máximo de
2035 MiB/s) y también de 533 MHz, expande el espacio de configuración a 4096
bytes, añade una variante de bus de 16 bits y utiliza señales de 1,5 voltios.
·
El PC104/Plus es un bus industrial que utiliza las señales
PCI con diferentes conectores.
Las siguientes especificaciones representan a la versión de PCI usada más comúnmente
en las PC:
·
Reloj de 33,33 MHz con transferencias síncronas.
·
Ancho de bus de 32 bits o 64 bits.
·
Tasa de transferencia máxima de 133 MB por segundo en el bus de 32 bits (33,33 MHz × 32 bits ÷ 8 bits/byte =
133 MB/s).
·
Tasa de transferencia máxima de 266 MB/s en
el bus de 64 bits.
·
Espacio de dirección de 32 bits (4 GB).
·
Espacio de puertos I/O de 32 bits (actualmente
obsoleto).
·
256 bytes de espacio de configuración.
·
3,3 V o 5 V, dependiendo del dispositivo.
4.
Bus PCI Express:
Es un nuevo desarrollo
del bus PCI que usa los
conceptos de programación y los estándares de comunicación existentes, pero se
basa en un sistema de comunicación serie mucho más rápido. Este sistema es
apoyado principalmente por Intel, que empezó a desarrollar el estándar con
nombre de proyecto Arapahoe después de retirarse del sistema Infiniband. PCI Express es abreviado como PCI-E o PCIe, aunque
erróneamente se le suele abreviar como PCI-X o PCIx. Sin embargo, PCI Express
no tiene nada que ver con PCI-X OG que es una
evolución de PCI, en la que se consigue aumentar el ancho de banda mediante el
incremento de la frecuencia, llegando a ser 32 veces más rápido que el PCI 2.1
ya que, aunque su velocidad es mayor que PCI-Express, presenta el inconveniente
de que al instalar más de un dispositivo la frecuencia base se reduce y pierde
velocidad de transmisión. Este bus está estructurado como carriles punto a punto, full-duplex, trabajando en serie. En PCIe 1.1 (el más común en 2007)
cada carril transporta 250 MB/s en cada dirección. PCIe 2.0 dobla esta tasa a
500 MB/s y PCIe 3.0 la dobla de nuevo (1 GB/s por carril). Cada ranura de
expansión lleva uno, dos, cuatro, ocho o dieciséis carriles de datos entre la
placa base y las tarjetas conectadas. El número de carriles se escribe con una
x de prefijo (x1 para un carril simple y x16 para una tarjeta con dieciséis
carriles); x16 de 500MB/s dan un máximo ancho de banda de 8 GB/s en
cada dirección para PCIE 2.x. En el uso más común de x16 para el PCIE 1.1 proporciona
un ancho de banda de 4 GB/s (250 MB/s x 16) en cada dirección. En comparación
con otros buses, un carril simple es aproximadamente el doble de rápido que el
PCI normal; una ranura de cuatro carriles, tiene un ancho de banda comparable a
la versión más rápida de PCI-X 1.0, y ocho carriles tienen un ancho de banda
comparable a la versión más rápida de AGP. Una ranura PCi
Express 3.0 tiene 1 GB/s direccional y 2 GB/s bidireccional, por lo que logran
en el caso de x16 un máximo teórico de 16 GB/s direccionales y 32 GB/s
bidireccional.
|
Versión de PCI
Express
|
Código en línea
|
Velocidad de
transferencia
|
Ancho de banda
|
|
Por carril
|
En 16x
|
|
1.0
|
8b/10b
|
2,5 GT/s
|
2 Gbit/s (250 MB/s)
|
32 Gbit/s (4 GB/s)
|
|
2.0
|
8b/10b
|
5 GT/s
|
4 Gbit/s (500 MB/s)
|
64 Gbit/s (8 GB/s)
|
|
3.0
|
128b/130b
|
8 GT/s
|
7,877 Gbit/s (984,6 MB/s)
|
126,032 Gbit/s (15,754 GB/s)
|
|
4.0
|
128b/130b
|
16 GT/s
|
15,754Gbit/s (1969,2 MB/s)
|
252,064 Gbit/s (31,508 GB/s)
|
