SABIRNICE

1
SABIRNICE
2
Što su sabirnice?

• -Sabirnica (eng.bus) je podskup unutar racunala
  ili neke druge elektronicke opreme koja kroz
  jedan dogovoreni standard omogucava usmjeravanje
  podataka i upravljackih signala izmedu

3
Što su sabirnice?

• integriranih krugova kao na primjer CPU i
  memorije, ostalih uredaja koje sacinjavaju
  racunalo pod skupova unutar racunala, ili izmedu
  meduspojnica koje dozvoljavaju spajanje racunala
  s vanjskim svijetom.

4
Povijest sabirnica

• Prve racunalne sabirnice sastojale su se od skupa
  paralelnih žica koje su spajale centralnu
  jedinicu sa memorijom te ostalim perifernim
  jedinicama. Zbog slicnosti sa sabrinicama u
  distribuciji napona, ovo ime je kasnije široko
  korišteno u racunarstvu. U prvoj i drugoj
  generaciji racunala postojale su posebne
  sabirnice za glavnu memoriju, te za ostale
  podskupove jedinica koje su cinile racunarski
  sistem.

5
Povijest sabirnica

• Dizajner je imao zadatak da osmisli nacin
  spajanja svih glavnih komponenti sistema, vežuci
  ih nazad na centralnu jedinicu ili mikroprocesor
  putem niza paralelnih žica ili paralelnih spojeva
  na tiskanoj plocici uzimajuci u obzir brzinu te
  razne protokole koje su postojale izmedu
  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 racunala mora obradivati poziv sa
  periferne jedinice, tj. raditi na nižoj brzini
  nego što je u stvari potrebno i tako usporavajuci
  rad cijelog racunarskog sistema. Ovaj monolitan
  nacin povezivanja pokazao se nedovoljno
  fleksibilan, jer mnoge odluke dizajnera u
  stvaranju sabirnice mogu dovesti do odredenih
  problema, koje mogu biti fizicke i funkcionalne.
  Sa fizicke strane, ako je sabrinica dovoljno
  dugacka, onda zbog otpora te zbog
  elektromagneskih efekata, sabirnica postaje manje
  efektivna zbog grešaka te je potrebno pojacati
  razinu signala zbog gubitaka što nekada nije
  prakticno jer ukljucuje mnogo žica

7

• Odredene tehnologije kao TTL imaju granice koliko
  istih uredaja u nizu je moguce povezati prije
  nego što se uvedu pojacala 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 racunarskog sistema u
  cilju uvodenja stabilnosti rada. Dizajneri su
  takoder imali i mnoge probleme nemogucnosti
  prebacivanje pojedinih ideja sa jedne
  mikroprocesorske arhitetkure, jer krajnji dizajn
  monolitne ili prve generacija sabrinica bile su
  uvjetovane iglicama koje su dostupne na kucištu
  mikroprocesora te pratecih integriranih krugova.
  U prvoj generaciji sabirnica glavu ulogu u
  kontroliranju rada sabrinice koristi se rad
  centralne jedinice.

8

• Uvidjeci ove probleme, sljedeci pomak napravljen
  je u dizajnu sabrinice NuBus koje se smatra
  prekretnicom u izvedbi racunarskih sabirnica.
  Pravi se dioba izmedu centralne jedinice i
  memorije na jednoj strani, te perifernih jedinica
  na drugoj. Rad sa perifernim jedinicama
  dodijeljen je upravljacu sabrinice (eng. bus
  controller), koji je riješio problem trošenja
  ciklusa centralne jedinice i s time omogucavao
  njegovu vecu brzinu rada

9

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

10

• Povecanjem radnog takta mikroprocesora, te širine
  sabrinice za adrese i podatke (sa 16/32 bita na
  64/128bita), dizajneri su bili suoceni sa raznim
  problemima posebno kod prijenosa podataka i
  smanjivanju razmaka izmedu iglica na sabirnicama.
  Prestavnici trece generacije sabirnica su
  HyperTransport i InfiniBand. Koje omogucavaju
  vece brzine prijenosa podataka, i lakše
  povezivanje raznih podjedinica unutar racunala.

11
Vrste sabirnica

• Sabirnice se mogu dijeliti na unutarnje i vanjske
  sabirnice
• Unutarnje sabirnice se koriste za prikljucivanje
  dijelova unutar racunala i njihovu medusobnu
  razmjenu podataka
• Najpoznatije unutarnje sabirnice su PCI, AGP i
  PCI Express

12
(No Transcript)
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 omogucava 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 uredaji graficke kartice,
  zvucne kartice, TV kartice, mrežne kartice,
  kartice sa dodatnim USB konektorima itd.

14
AGP

• AGP (eng. Advanced Graphics Port) sabirnica je
  32-bitna namjenjena za spajanje iskljucivo
  grafickih 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 omogucuju 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
  omogucuje grafickim 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 klasicne 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 omogucavaju
  prijenos podataka od 250 MB/s do 8 GB/s.

16
Vanjske sabirnice

• Namjenjene su prikljucivanju uredaja koji se
  nelaze izvan racunala
• Prikljucnice vanjskih sabirnica su izvedene tako
  da nije potrebno otvarati kucište racunala da bi
  se uredaj prikljucio
• Najrasprostanjenija vanjska sabirnica je USB

17
USB

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