VY_32_INOVACE_31_09 Škola Název projektu, reg. č. Vzdělávací oblast Vzdělávací obor Tematický okruh Téma Tematická oblast Název Autor Vytvořeno, pro obor, ročník Anotace Přínos/cílové kompetence Střední průmyslová škola Zlín Inovace výuky prostřednictvím ICT v SPŠ Zlín, CZ.1.07/1.5.00/34.0333 Vzdělávání v informačních a komunikačních technologií Informatika Teorie Teorie Teorie Sběrnice Ing. Petr Vilímek Srpen 2012, technické lyceum 1. roč. Prezentace se věnuje sběrnicím osobního počítače. Žák vysvětlí a popíše základní druhy, typy, parametry a historický vývoj sběrnic. www.zlinskedumy.cz
Sběrnice - Úvod Prezentace se věnuje sběrnicím, jejich typům a parametrům. Stručně popisuje historický vývoj sběrnic. Prezentace navazuje na základní strukturu počítače. Své uplatnění najde v teoretických hodinách předmětu Informatika. Je určena pro žáky 1. ročníku Technického lycea. Slouží jako doprovodný materiál při výkladu učitele a taky jako výukový materiál pro žáky.
Sběrnice (bus) Soustava vodičů, která umožňuje přenos signálů mezi jednotlivými částmi počítače Pomocí těchto vodičů mezi sebou jednotlivé části počítače komunikují a přenášejí data Dva základní druhy sběrnic: Systémová (lokální) Rozšiřující
Sběrnice (bus) Systémová sběrnice Propojení zařízení jako například procesor, operační paměť a některá další Rozšiřující sběrnice Na tuto sběrnici, do tzv. slotů, se zapojují další zařízení jako například (zvuková, síťová karta, ) Ne všechny vodiče se používají pro přenos dat. Některé vodiče slouží např. pro napájení, řídící signály, přerušení apod.
Základní parametry Parametr Význam Jednotka Šířka přenosu Frekvence Rychlost (propustnost) Počet bitů, které lze po sběrnici přenést během jedné operace Maximální frekvence, se kterou může sběrnice pracovat Počet bajtů přenesených za jednotku času bit Hz B/s
Vývoj sběrnic PC bus Navržena firmou IBM pro počítače IBM PC založené na procesoru 8088 Šířka přenosu dat 8 bitů Maximální frekvence byla 8 MHz ISA S příchodem procesoru 80286 Šířka přenosu dat 16 bitů Kompatibilní s PC bus
Sloty sběrnice PC Bus a ISA
Vývoj sběrnic MCA Šířka přenosu dat 32 bitů Nekompatibilní s ISA nerozšířila se EISA Uvedena na trh v roce 1982 Sběrnice s šířkou přenosu 32 bitů Frekvence 8 MHz (z důvodu kompatibility s ISA) 59 nových vývodů umístěných mezi starými vývody sběrnice ISA. V případě zasunutí karty ISA zůstanou nezapojeny, čímž se dosahuje zpětné kompatibility EISA s ISA.
Vývoj sběrnic VL Bus Šířka přenosu dat 32 bitů Maximálně 3 přídavné sloty Teoretická maximální frekvence je 50 MHz Čím vyšší je počet karet zasunutých na sběrnici VL bus, tím nižší je použitá frekvence
Sběrnice PCI Tato sběrnice byla navržena firmou Intel již v roce 1992 První sběrnice s šířkou přenosu 64 bitů, frekvence 66 MHz, 512 MB/s Existuje však několik verzí PCI s šířkou přenosu dat 64 bitů, např. s frekvencí 133 MHz a datovým tokem 1066 MB/s Podporuje standard Plug and Play, který dovoluje velmi snadnou konfiguraci desek pro PCI, popř. jejich automatickou konfiguraci bez zásahu uživatele
Sloty sběrnice PCI a VL-Bus
PCI-Express Nová implementace PCI sběrnice v několika verzích a variantách Vytvořena jako náhrada za starší standardy PCI od roku 2004. Komunikuje sériově, pomocí paketů. To umožnilo dále zvyšovat frekvenci, jelikož paralelní komunikace nezvládá vyšší frekvence kvůli problémům se synchronizací
PCI-Express verze 1 x verze 2 Základní varianty: 1x, 4x, 8x, 16x varianta PCI Express 1 PCI Express 2 1x 4x 8x 16x 250 MB/s (obousměrně 500 MB/s) 1 GB/s (obousměrně 2 GB/s) 2 GB/s (obousměrně 4 GB/s) 4 GB/s (obousměrně 8 GB/s) 500 MB/s (obousměrně 1 GB/s) 2 GB/s (obousměrně 4 GB/s) 4 GB/s (obousměrně 8 GB/s) 8 GB/s (obousměrně 16 GB/s)
PCI-Express verze 3 Základní varianty: 1x, 4x, 8x, 16x Přenosová rychlost jednoho kanálu až 1 GB/s (obousměrný provoz až 2 GB/s) Pozn. PCI-E 1 a 4 se zatím používají pro zvukové karty, řadiče pevných disků a další zařízení, které nepotřebují tak velký výkon jako grafické karty
Konektory PCI-E Od shora patice PCI-E v tomto poradí x4, x16, x1, x16 a zcela vespod je klasický slot pro 32 bitovou kartu stávajícího systému s PCI. Slot x16 na konci je vybaven zámkem a slouží pro připojení grafických karet
AGP (Accelerated Graphics Port) Starší vysokorychlostní kanál pro připojení grafické karty k základní desce počítače Podobně jako PCI-Express v různých verzích Dnes již nahrazen rozhraním PCI-Express
Otázky na závěr 1. Co je to systémová sběrnice? 2. Co je to rozšiřující sběrnice? 3. Vyjmenuj základní parametry sběrnic. 4. Jak se nazývá první 64-bitová sběrnice? 5. Co ovlivňují varianty 1x, 4x, 8x, 16x sběrnice PCI-E? 6. K čemu se dříve hojně využívala sběrnice AGP?
Zdroje a prameny 1. Sběrnice pro PC. Jaroslav Pelikán FI MUNI [online]. 1999 [cit. 2012-08- 08]. Dostupné z: http://www.fi.muni.cz/usr/pelikan/archit/texty/buspc.html 2. Sběrnice. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001-2012 [cit. 2012-08-08]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/sb%c4%9brnice