Шина PCI

На початку 1992 року Intel організувала групу розробників, перед якою була поставлена та ж задача, що і перед групою VESA, — розробити нову шину, в якій були б усунені всі недоліки шин ISA і EISA.

У червні 1992 року була випущена специфікація шини PCI версії 1.0, яка з тих пір зазнала декілька змін. Різні версії PCI приведені в табл. 4.27.

Таблиця 4.27. Специфікації PCI

Творці PCI відмовилися від традиційної концепції, ввівши ще одну шину між процесором і звичною шиною вводу-виводу. Замість того щоб підключити її безпосередньо до шини процесора, вельми чутливої до подібних втручань, вони розробили новий комплект мікросхем контроллерів для розширення шини.

PCI додає до традиційної конфігурації шин ще один рівень. При цьому звична шина вводу-виводу не використовується, а створюється фактично ще одна високошвидкісна системна шина з розрядністю, рівною розрядності даних процесора. Комп'ютери з шиною PCI з'явилися у середині 1993 року, і незабаром вона стала невід'ємною частиною комп'ютерів високого класу.

Тактова частота стандартної шини PCI рівна 33 Мгц, а розрядність відповідає розрядності даних процесора. Для 32-розрядного процесора пропускна здатність складає 132 Мбайт/с:

33 Мгц х 32 біт = 1 056 Мбіт/с; 1056 Мбіт/с: 8 = 132 Мбайт/с.

Існує декілька різновидів стандартної шини PCI, вони представлені в табл. 4.28.

В даний час 64-розрядні шини або шини з робочою частотою 66 і 133 Мгц використовуються тільки в системних платах серверів або робочих станцій. Одна з основних переваг шини PCI полягає у тому, що вона може функціонувати одночасно з шиною процесора. Це дозволяє процесору обробляти дані зовнішньої кеш-пам'яті одночасно з передачею інформації по шині PCI між іншими компонентами системи.

Таблиця 4.28. Типи шин PCI

Для підключення адаптерів шини PCI використовується спеціальний роз'єм. Ці роз'єми легко розпізнати, оскільки вони звичайно встановлюються окремо від роз'ємів шин ISA, MCA або EISA (мал. 4.44). Плата PCI може бути тих же розмірів, що і плата для звичної шини вводу-виводу.

Мал. 4.44. Можливе розташування роз'ємів PCI щодо роз'ємів шин ISA і EISA

Стандарт PCI пропонує три види плат для комп'ютерів різних типів і з різною напругою живлення. Плати з напругою 5 В призначені для стаціонарних комп'ютерів, а з напругою 3,3 В — для портативних. Передбачені також універсальні адаптери і системна плата, яка може працювати в комп'ютерах обох типів.

Порівняти 32- і 64-розрядні варіанти стандартного роз'єму PCI (5 В) з 64-розрядним універсальним роз'ємом PCI допоможе мал. 4.45. На мал. 4.46 показане розташування виводів 64-розрядної універсальної плати PCI по відношенню до 64-розрядного роз'єму PCI.

Зверніть увагу, що універсальна плата PCI може встановлюватися в роз'єм, призначений для будь-якої плати з фіксованою напругою живлення. Якщо напруга, що подається на ті або інші контакти, може бути різною, то вона позначається +В I/O. На ці контакти подається опорна напруга, що визначає рівні вихідних логічних сигналів.

Іншою важливою властивістю плати PCI є те, що вона задовольняє специфікації Plug and Play компанії Intel. Це означає, що PCI не має перемичок і перемикачів і може настроюватися за допомогою спеціальної програми настройки. Системи з Plug and Play здатні самостійно настроювати адаптери, а в тих комп'ютерах, в яких ця система відсутня, але є роз'єми PCI, настройку адаптерів потрібно виконувати вручну за допомогою програми Setup BIOS. З кінця 1995 року в більшості комп'ютерів встановлюється BIOS, задовольняюча специфікації Plug and Play, яка забезпечує автоматичну настройку.

Мал. 4.45. Роз'єм 32-розрядної шини РС1 порівняно з роз'ємами 64-розрядної шини РС1 і 64-розрядної універсальної шини РС1

Мал. 4.46. 64-розрядна універсальна плата РС1 (вгорі) в порівнянні з роз'ємом 64-розрядної універсальної шини РС1 (внизу)