Understanding Expansion Buses

Industry Standard Architecture

(8088 प्रोसेसर के साथ) पहली पीढ़ी आईबीएम XT एक 8 बिट बाह्य डेटा बस था और 4.77 मेगाहर्ट्ज की रफ्तार से भाग गया. इन मशीनों 8.33 मेगाहर्ट्ज पर दौड़ा कि एक 8 बिट विस्तार बस (पीसी बस) के साथ बेच रहे थे

आईबीएम में 1981 में पहला पीसी बनाया गया है, यह पीसी बाजार का तेजी से विकास ईंधन कि कदम उठाए. आईबीएम के इंजीनियरों मानक का उपयोग करने में सक्षम , एक खुली प्रणाली के रूप में पीसी बनाया गया , बंद-the- शेल्फ घटकों . इस तृतीय पक्ष डेवलपर्स पीसी बस में तस्वीर सकता है कि कार्ड का निर्माण करने की अनुमति दी . आईबीएम भी प्रतियोगियों पीसी बस को कॉपी करने की अनुमति दी .

इस निर्णय के साथ, आईबीएम , इस प्रकार के लिए बाजार पैदा करने , उद्योग मानक वास्तुकला ( आईएसए ) इंटरफेस स्थापित " क्लोन . " तीसरे पक्ष कंपनियों के एक मेजबान बुनियादी पीसी डिजाइन बढ़ाया और इस तरह एप्पल द्वितीय के रूप में प्रतिस्पर्धा मालिकाना प्रणाली के लिए उन लोगों की तुलना Add-ons के लिए कीमतों में काफी कम रखा है कि उत्पादों को विकसित किया . यह किया है के रूप में इस धक्का बिना, पीसी बाजार के रूप में तेजी से विकसित नहीं होता .

आईबीएम इंटेल 80286 16 बिट प्रोसेसर की विशेषता , एटी (उन्नत प्रौद्योगिकी ) पीसी जारी किया जब 1984 में , यह आधिकारिक पहले ही उपकरणों के साथ संगत होगा कि एक नया विस्तार बस एक शामिल करना चाहता था . इसे पूरा करने के डिजाइनरों एक 8 बिट कार्ड या एक 16 बिट कार्ड या तो की प्रविष्टि की अनुमति एक बस गयी . यह परिवर्तन मानक 16 बिट इसा स्लॉट में हुई. इस नए 16 बिट बस आधिकारिक तौर पर 8.33 मेगाहर्ट्ज के एक शीर्ष गति से भाग गया , लेकिन कुछ पेरिफेरल घटक इंटरकनेक्ट ( पीसीआई) आधारित सिस्टम पर , इसा स्लॉट के लिए वास्तविक दर के बारे में 10 मेगाहर्ट्ज के रूप में उच्च साबित हुई . (पीसीआई इस पाठ में बाद में चर्चा की है . )

नोट

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शब्द " इसा " 1990 तक आधिकारिक नहीं बना था. इसलिए, 8 बिट स्लॉट एक्सटी कहा जाता है , और 16 बिट स्लॉट में कहा जाता है. हम एक इसा स्लॉट या एक इसा कार्ड को देखें, हम आम तौर पर 16 बिट शैली इंटरफ़ेस मतलब है. स्लॉट की गति के बारे में 7 मेगाहर्ट्ज पर बने रहे .

Problems with the ISA Design

इसा डिजाइन पीसी की सबसे ज्यादा टिकाऊ तत्वों में से एक है . यह दूसरी पीढ़ी आईबीएम पीसी से आज निर्मित मशीनों के लिए लगभग सभी प्रणालियों , पर पाया जा सकता है . कार्ड डिजाइन से stemming गति और संगतता समस्याओं की कमी : बहरहाल , यह दो प्रमुख कमियों से ग्रस्त है.

CPU प्रदर्शन वृद्धि हुई है और अनुप्रयोगों और अधिक शक्तिशाली हो गया, कार्ड डिजाइनरों कार्ड जोड़ने पर सुधार हार्ड ड्राइव , प्रदर्शन एडेप्टर , और इसी तरह के उत्पादों के लिए जरूरत के साथ रखने के लिए अनुमति होगी एक इंटरफेस की मांग की .

वे अन्य उपकरणों के साथ संघर्ष नहीं है कि इतनी विस्तार कार्ड , एक व्यवस्थित तरीके से सिस्टम संसाधनों का उपयोग करना चाहिए . इन सिस्टम संसाधनों के लिए मांगों को समन्वित नहीं कर रहे हैं, सिस्टम erratically व्यवहार या भी बूट अप करने के लिए असफल हो सकता है . पूर्व में, इसा कार्ड अक्सर स्मृति उपयोग या IRQ वे प्रयोग करेंगे ( बाधा अनुरोध ) स्थानों के पते को सेट करने के Jumpers और स्विच की एक bewildering सरणी इस्तेमाल किया .

गति और संगतता समस्याओं का विस्तार कार्ड की कमी दूर करने की जरूरत हर किसी पर सहमत हो सकता है और है कि उपयोगकर्ता स्वीकृति हासिल कर लेगा कि एक नया , मानक विस्तार कार्ड इंटरफ़ेस एक के लिए एक खोज करने के लिए नेतृत्व किया.

Micro Channel Architecture

1986 में बाजार में अपने 32 बिट वास्तुकला के साथ नए 386 मशीनों का बोलबाला हो गया. अधिकांश पीसी निर्माताओं एक ही मूल इसा डिजाइन और एमएस डॉस के लिए अटक गया . वर्ग मशीनों पर 286 के लिए आईएसए प्रौद्योगिकी पर आधारित विस्तार उपकरणों की समस्याओं के बिना एक नया 386 क्लोन में रखा जा सकता है.

आईबीएम , तथापि , सस्ता क्लोन से प्रतियोगिता की चुटकी महसूस कर रही थी , और पीसी बाजार में अपने प्रभुत्व को बनाए रखने की मांग की. आईबीएम डिजाइनरों पीसी का नया संस्करण का उत्पादन , पी एस / 2 (पर्सनल सिस्टम / 2) , और डिजाइन के हिस्से के रूप में माइक्रो चैनल आर्किटेक्चर ( एमसीए ) नामक एक मालिकाना विस्तार बस बनाया . 10 मेगाहर्ट्ज पर चल रहा है, इसे और अधिक प्रदर्शन की पेशकश की और एक 32 बिट डेटा पथ प्रदान की है, लेकिन यह भी पुराने इसा कार्ड के साथ पूरी तरह से तालमेल नहीं था .

एमसीए की एक विशेषता "आत्म विन्यास करें " उपकरणों करने की क्षमता थी . पीसी पर नज़र रखता है , मोडेम , और प्रिंटर के रूप में बाह्य उपकरणों के साथ काम करने के लिए स्वत: ही विन्यस्त करता है जिसमें प्रौद्योगिकी का उपयोग करने वाले उपकरणों के विपरीत , एक एमसीए युक्ति हमेशा एक विन्यास डिस्क के साथ आया था . एक एमसीए कंप्यूटर में एक नया उपकरण स्थापित करते हैं ( जब प्रेरित ) , तकनीशियन विन्यास डिस्क डाला , और IRQs , इनपुट / आउटपुट (आई / ओ ) पते, और प्रत्यक्ष स्मृति एक्सेस ( डीएमए ) चैनल स्वतः विन्यस्त थे . ( IRQs , मैं / हे पते और डीएमए चैनल अगले पाठ में विस्तार से चर्चा कर रहे हैं . ) एक एमसीए बस चित्रा 8.2 में दिखाया गया है.

पी एस / 2 और अपने माइक्रो चैनल वास्तुकला विस्तार बस 386 के साथ प्रतिस्पर्धा करने के लिए पर्याप्त बाजार हिस्सेदारी प्राप्त कभी नहीं . एमसीए कार्ड कुछ और दूर के बीच , और प्रतिस्पर्धा इंटरफेस डिजाइन की तुलना में महंगे थे .

MCA अब एक खो तकनीक है. एक कंप्यूटर तकनीशियन के रूप में, आप नए कंप्यूटर पर एमसीए का सामना नहीं करेंगे. हालांकि, यह अभी भी कुछ पुरानी मशीनों में पाया जाता है, और आप इसे पहचान करने के लिए पता करने की आवश्यकता होगी. (कुछ दुर्लभ संयोग से) एक ग्राहक सेवा के लिए एक पी एस / 2 मशीन में लाता है, तो कंप्यूटर के लिए विन्यास डिस्क के रूप में अच्छी तरह से इसके साथ जाना कि किसी भी एमसीए कार्ड प्राप्त कर लें.

Accelerated Graphics Port

पीसीआई के प्रारंभिक दिनों में , कि प्रौद्योगिकी के लिए प्रमुख बाजार उच्च प्रदर्शन प्रदर्शन अनुकूलक था . पीसीआई की लोकप्रियता विस्तार बस बाजार के अपने प्रभुत्व के लिए नेतृत्व किया . आज , पीसीआई बाजार एनआईसी , साउंड कार्ड , SCSI एडाप्टर , अल्ट्रा डायरेक्ट मेमोरी एक्सेस ( UDMA ) नियंत्रकों , और डीवीडी ( डिजिटल वीडियो डिस्क ) इंटरफेस भी शामिल है . उपकरणों की विविधता प्रदर्शन कार्ड डिजाइनरों के लिए एक समस्या के समक्ष रखी : एक ही बस में अधिक कार्ड होने प्रदर्शन धीमा , 24 बिट ग्राफिक्स और 3 डी की बढ़ती लोकप्रियता प्रदर्शन प्रणाली पर अधिक मांगों के लिए बुलाया प्रतिपादन बस जब . खोज अभी तक एक इंटरफेस के लिए पर था , इस बार समाधान किया गया एक स्लॉट देखते प्रदर्शन एडाप्टर के लिए . एक बार फिर, इंटेल जिस तरह का नेतृत्व और त्वरित ग्राफिक्स पोर्ट ( अगप ) विकसित की है.

अगप PCI बस से सभी प्रदर्शन डेटा यातायात को निकालता है और देता है कि वहाँ से , सीधे CPU करने के लिए यातायात अपनी ही 525 एमबी प्रति सेकंड प्रणाली की चिप सेट में पाइप और , . यह भी ग्राफिक्स से निपटने के लिए सिस्टम स्मृति के लिए एक सीधा रास्ता प्रदान करता है . डायरेक्ट मेमोरी ( पैसा ) निष्पादित के रूप में इस प्रक्रिया के लिए जाना जाता है. अगप डेटा पथ चित्र में दिखाया गया है

अगप स्लॉट, अगर मौजूद है, मदरबोर्ड पर अपनी तरह का केवल एक ही है और आमतौर पर निकटतम कीबोर्ड कनेक्टर को स्लॉट (आंकड़ा देखें) है. यह आगे पीसी के मामले के पीछे से PCI स्लॉट्स से सेट किया जाता है. अगप कनेक्टर्स केवल Pentium द्वितीय पर आधारित है और बाद में कंप्यूटर पर या गैर इंटेल विक्रेताओं से इसी तरह CPUs पर पाए जाते हैं.

IEEE 1394 FireWire High-Performance Serial Interface

बाहरी peripherals जोड़ने में SCSI अंतरफलक पर विवरण) के लिए एस सी एस आई "बुनियादी डिस्क ड्राइव, " के लिए एक संभव प्रतिस्थापन के रूप में बताया गया है कि एक दावेदार फायरवायर के अपने एप्पल व्यापार के नाम से भी जाना जाता है आईईईई 1394 , है . हम संक्षिप्त रूप का उपयोग करें और यह 1,394 फोन करता हूँ . इस उच्च गति सीरियल इंटरफ़ेस प्रति सेकंड अप करने के लिए 50 एमबी का डेटा अंतरण दर पर , एक श्रृंखला पर अप करने के लिए 62 उपकरणों की अनुमति देता है .

एक गर्म स्वैप क्षमता ( मशीन चल रही है , जबकि घटकों को जोड़ने और हटाने की क्षमता ) , छोटी और सस्ती कनेक्टर्स, और एक साधारण केबल डिजाइन: इस नए इंटरफ़ेस कई लाभ प्रदान करता है . अभी, कुछ उपकरणों 1394 का समर्थन है, लेकिन यह पीसी के लिए कैमकोर्डर और अन्य उपभोक्ता इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों की तरह मल्टीमीडिया उपकरणों को जोड़ने के लिए एक व्यवहार्य पद्धति के रूप में देखा जाता है. इसके समकालिक हस्तांतरण विधि ( एक स्थिर दर पर डेटा भेजने ) यह एक प्राकृतिक वीडियो उत्पादों के लिए बनाता है . वर्तमान में, कई 1394 पीसी उत्पादों महंगे हैं और आंतरिक उपकरणों को जोड़ने के लिए कोई प्रावधान नहीं है . 1394 और एस सी एस आई दोनों निकट भविष्य के लिए ज्यादा एस सी एस आई और यूनिवर्सल सीरियल बस ( यूएसबी ) की तरह एक साथ होना होगा . ( यूएसबी अगले भाग में चर्चा की है . )

कनेक्शन 1394 के साथ बना रहे हैं कैसे परिभाषित करने के लिए कुछ मानकों हैं हालांकि , कई विक्रेताओं के उत्पादों को जोड़ने के लिए कस्टम तरीके की पेशकश कर रहे हैं .

Universal Serial Bus

जनरल पीसी बस संग्रह करने के लिए नवीनतम इसके अलावा , यूएसबी माउस उपकरणों, प्रिंटर , मोडेम , कीबोर्ड , जॉयस्टिक , स्कैनर , और कंप्यूटर के लिए डिजिटल कैमरों के रूप में बाह्य बाह्य उपकरणों को जोड़ता है. यूएसबी पोर्ट एक पतली स्लॉट है , सबसे नए motherboards कीबोर्ड के पास स्थित दो , प्रदान करते हैं. उन्होंने यह भी एक विस्तार कार्ड के माध्यम से प्रदान की जा सकती है.

यूएसबी समकालिक ( समय पर निर्भर ) और अतुल्यकालिक ( आंतरायिक ) डाटा हस्तांतरण का समर्थन करता है . प्रसव की गारंटी निश्चित दर पर समकालिक कनेक्शन स्थानांतरण डेटा . यह और अधिक की मांग मल्टीमीडिया अनुप्रयोगों और उपकरणों के लिए आवश्यक है . कोई समकालिक यातायात बस में जब भी वहाँ अतुल्यकालिक डेटा स्थानांतरित किया जा सकता . यूएसबी एक परिधीय उपकरण की आवश्यकता है बस बैंडविड्थ की राशि के आधार पर निम्न डेटा अंतरण दर का समर्थन करता है :

बैंडविड्थ की एक बड़ी राशि की आवश्यकता नहीं है कि इस तरह के एक माउस या कीबोर्ड जैसे उपकरणों , के लिए प्रति सेकंड 1.5 megabits (एमबीपीएस ) अतुल्यकालिक अंतरण दर .

ऐसे मोडेम , वक्ताओं , स्कैनर , और मॉनिटर के रूप में उच्च बैंडविड्थ उपकरणों के लिए 12 एमबीपीएस समकालिक हस्तांतरण दर . समकालिक डेटा स्थानांतरण द्वारा प्रदान की गारंटी डेटा प्रसव दर मल्टीमीडिया अनुप्रयोगों और उपकरणों की मांग का समर्थन करने के लिए आवश्यक है .

यूएसबी उपकरणों कंप्यूटर चलाने के साथ संलग्न किया जा सकता है . एक नई डिवाइस आमतौर पर ( ऑपरेटिंग सिस्टम प्लग और खेलने की क्षमता है संभालने) ऑपरेटिंग सिस्टम द्वारा मान्यता प्राप्त हो जाएगा , और यदि जरूरी हुआ तो उपयोगकर्ता , ड्राइवरों के लिए प्रेरित किया जाएगा . यूएसबी एक नया मानक है , और कुछ जल्दी यूएसबी पोर्ट और चिप सेट ठीक से कुछ नए उपकरणों का समर्थन नहीं करते ध्यान में रखिए कि . एम्बेडेड यूएसबी पोर्ट के साथ कोई समस्या आम तौर पर मरम्मत के लायक नहीं हैं . यह एक नया यूएसबी इंटरफेस कार्ड स्थापित करने के लिए आम तौर पर बेहतर है .

एक नया यूएसबी डिवाइस संलग्न आमतौर पर उचित केबल ऊपर hooking और यदि अनुरोध (आंकड़ा देखें) एक ड्राइवर डिस्क लोड करने की तुलना में थोड़ा अधिक जटिल है . पुराने उत्पादों के लिए पर्याप्त रूप से समर्थित नहीं किया जा सकता है कि मन में रखो , और कुछ उपकरणों के एक बाहरी बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होगी .

निम्नलिखित बातों पर इस पाठ के मुख्य तत्वों को संक्षेप :

विस्तार बसों मदरबोर्ड के लिए उपकरणों को जोड़ने का एक तरीका प्रदान करते हैं .

इसा 8 बिट और 16 बिट विस्तार कार्ड दोनों को समायोजित कर सकता है .

एमसीए आईबीएम के पी एस / 2 कंप्यूटर के लिए एक मालिकाना वास्तुकला था .

EISA 32 बिट वास्तुकला पुराने इसा विस्तार कार्ड को समायोजित कर सकता है .

वी एल बी आर्किटेक्चर प्रदर्शन को बढ़ावा देने के लिए माहिर फट मोड और बस कार्यरत हैं.

पीसीआई वास्तुकला पीसी BIOS तंत्र बस से कार्ड जोड़ने आईआरक्यू आवंटित करने के लिए स्वचालित का उपयोग करता है .

अगप वास्तुकला PCI बस से प्रदर्शन डेटा यातायात को हटा.

यूएसबी वास्तुकला समकालिक ( समय पर निर्भर ) और अतुल्यकालिक ( आंतरायिक ) डाटा हस्तांतरण का समर्थन करता है .

आईईईई 1394 अधिकतर डेस्कटॉप कंप्यूटर पर मल्टीमीडिया अनुप्रयोगों के लिए प्रयोग किया जाता है .

विस्तार बसों प्रोसेसर गति में वृद्धि के साथ रखने के लिए बदल दिया है .

एक कंप्यूटर तकनीशियन एक कंप्यूटर का उन्नयन जब संगतता सुनिश्चित करने और कार्यक्षमता बढ़ाने के लिए कैसे पता करने के लिए विभिन्न विस्तार बसों ( ईसा, एमसीए , EISA , PCI , अगप , और यूएसबी ) की पहचान करने के लिए पता होना चाहिए .