SABIRNICE

1. SABIRNICE

2. Što su sabirnice? • -Sabirnica (eng.bus) je podskup unutar računala ili neke druge elektroničke opreme koja kroz jedan dogovoreni standard omogućava usmjeravanje podataka i upravljačkih signala između

3. Što su sabirnice? integriranih krugova kao na primjer CPU i memorije, ostalih uređaja koje sačinjavaju računalo pod skupova unutar računala, ili izmedu međuspojnica koje dozvoljavaju spajanje računala s vanjskim svijetom.

4. Povijest sabirnica • Prve računalne sabirnice sastojale su se od skupa paralelnih žica koje su spajale centralnu jedinicu sa memorijom te ostalim perifernim jedinicama. Zbog sličnosti sa sabrinicama u distribuciji napona, ovo ime je kasnije široko korišteno u računarstvu. U prvoj i drugoj generaciji računala postojale su posebne sabirnice za glavnu memoriju, te za ostale podskupove jedinica koje su činile računarski sistem.

5. Povijest sabirnica • Dizajner je imao zadatak da osmisli način spajanja svih glavnih komponenti sistema, vežući ih nazad na centralnu jedinicu ili mikroprocesor putem niza paralelnih žica ili paralelnih spojeva na tiskanoj pločici uzimajući u obzir brzinu te razne protokole koje su postojale između memorije, perifernih jedinica koje su kasnije povezane na centralnu jedinicu

6. Pojavom interrupta (prekida), posao dizajnera se u mnogome komplicira, jer tokom prekida centralna jedinica računala mora obrađivati poziv sa periferne jedinice, tj. raditi na nižoj brzini nego što je u stvari potrebno i tako usporavajući rad cijelog računarskog sistema. Ovaj monolitan način povezivanja pokazao se nedovoljno fleksibilan, jer mnoge odluke dizajnera u stvaranju sabirnice mogu dovesti do određenih problema, koje mogu biti fizičke i funkcionalne. Sa fizičke strane, ako je sabrinica dovoljno dugačka, onda zbog otpora te zbog elektromagneskih efekata, sabirnica postaje manje efektivna zbog grešaka te je potrebno pojačati razinu signala zbog gubitaka što nekada nije praktično jer uključuje mnogo žica

7. Određene tehnologije kao TTL imaju granice koliko istih uređaja u nizu je moguće povezati prije nego što se uvedu pojačala ili neke druge mjere. Rad monolitne sabirnice je nekada nepredvidivo bilo zbog vanjskih ili unutrašnjih smetnji, i dizajner je ponekad primoran na kompromise tj. usporavanje rada cijelog računarskog sistema u cilju uvođenja stabilnosti rada. Dizajneri su također imali i mnoge probleme nemogućnosti prebacivanje pojedinih ideja sa jedne mikroprocesorske arhitetkure, jer krajnji dizajn monolitne ili prve generacija sabrinica bile su uvjetovane iglicama koje su dostupne na kučištu mikroprocesora te pratećih integriranih krugova. U prvoj generaciji sabirnica glavu ulogu u kontroliranju rada sabrinice koristi se rad centralne jedinice.

8. Uvidjeći ove probleme, sljedeći pomak napravljen je u dizajnu sabrinice NuBus koje se smatra prekretnicom u izvedbi računarskih sabirnica. Pravi se dioba između centralne jedinice i memorije na jednoj strani, te perifernih jedinica na drugoj. Rad sa perifernim jedinicama dodijeljen je upravljaču sabrinice (eng. bus controller), koji je riješio problem trošenja ciklusa centralne jedinice i s time omogućavao njegovu veću brzinu rada

9. Isto tako, NuBus je omogućio dizajnerima korištenje sabirnice koja nije ovisila o vrsti i arhitekturi mikroprocesora, što je omogućilo veću slobodu rada. NuBus je uveo i termin plug-and-play, izbacivajući potrebu da se koriste tvrde poveznice (žićane spojke), koje su prije bile potrebne za korištenje novih perifernih jedinica na sabirnici. Prestavnici druge generacije sabirnica su: PCI, AGP, SCSI, IDE.

10. Povećanjem radnog takta mikroprocesora, te širine sabrinice za adrese i podatke (sa 16/32 bita na 64/128bita), dizajneri su bili suočeni sa raznim problemima posebno kod prijenosa podataka i smanjivanju razmaka između iglica na sabirnicama. Prestavnici treće generacije sabirnica su HyperTransport i InfiniBand. Koje omogućavaju veće brzine prijenosa podataka, i lakše povezivanje raznih podjedinica unutar računala.

11. Vrste sabirnica • Sabirnice se mogu dijeliti na unutarnje i vanjske sabirnice • Unutarnje sabirnice se koriste za priključivanje dijelova unutar računala i njihovu međusobnu razmjenu podataka • Najpoznatije unutarnje sabirnice su PCI, AGP i PCI Express

13. PCI • PCI (eng. Peripheral Component Interconnect) sabirnica dolazi u 32 i 64 bitnim verzijama, a može raditi na 66, 100, 133, 266 i 533 MHz, pa tako omogućava prijenos podataka koji varira od 264 MB/s kod 32-bitne na 66 MHz do 4,27 kod 64-bitne na 533 MHz. Na PCI sabirnicu se mogu spojiti raznorazni uređaji – grafičke kartice, zvučne kartice, TV kartice, mrežne kartice, kartice sa dodatnim USB konektorima itd.

14. AGP • AGP (eng. AdvancedGraphicsPort) sabirnica je 32-bitna namjenjena za spajanje isključivo grafičkih kartica koje povezuje sa sistemskom memorijom i glavnim procesorom. Prvotnom specifikacijom AGP 1x njena propusnost je bila 266 MB/s, a kasnije su napravljene i 2x, 4x i 8x koje redom omogućuju prijenos podataka od 533, 1066 i 2133 MB/s. AGP radi na 66 MHz. Postoji i 64-bitna AGP sabirnica, i AGP PRO standard koji omogućuje grafičkim karticama da dobivaju više struje.

15. PCI Express • PCI Express je sabirnica koja je napravljena s namjerom da zamijeni PCI i AGP sabirnice. Za razliku od klasične PCI sabirnice koja koristi paralelni prijenos podataka, PCI Express koristi brzi serijski prijenos podataka. Dolazi u više verzija - 1x, 4x, 8x ,16x i 32x koje omogućavaju prijenos podataka od 250 MB/s do 8 GB/s.

16. Vanjske sabirnice • Namjenjene su priključivanju uređaja koji se nelaze izvan računala • Priključnice vanjskih sabirnica su izvedene tako da nije potrebno otvarati kučište računala da bi se uređaj priključio • Najrasprostanjenija vanjska sabirnica je USB

17. USB • USB (eng. Universal Serial Bus). Namjenjena je spajanju više uređaja (do 127), a koristi se za povezivanje raznih uređaja poput skenera, pisača, miša, tipkovnice, ekstrenih tvrdih diskova itd. USB 1.0/1.1 sabirnica omogućava prijenos podataka do 12 Mbps, a USB 2.0 do 480 Mbps. Uređaje koji se spajaju na USB sabirnicu se može instalirati bez gašenja i resetiranja računala.