Rodzaje magistrali rozszerzeń: charakterystyka magistrali/gniazd ISA, PCI, AGP, PCIe

Ta praca została zweryfikowana przez naszego nauczyciela: 24.04.2024 o 10:55

Rodzaj zadania: Referat

Dodane: 23.04.2024 o 20:37

Magistrale rozszerzeń to kluczowe elementy w komputerach, które umożliwiają komunikację pomiędzy głównymi komponentami systemu a peryferiami. Umożliwiają one rozbudowę komputera o dodatkowe karty, które zwiększają jego funkcjonalność, takie jak karty graficzne, karty dźwiękowe, karty sieciowe i inne. W ciągu ostatnich dekad ewoluowały od prostych i wolnych połączeń do wysoce zaawansowanych magistral z dużą przepustowością. Poniżej przedstawiam charakterystykę najbardziej znaczących magistral: ISA, PCI, AGP oraz PCIe.

1. ISA (Industry Standard Architecture): Magistrala ISA była jednym z pierwszych typów złączy używanych w komputerach osobistych. Została wprowadzona na rynek w 1981 roku przez firmę IBM. Charakteryzowała się przepustowością na poziomie 8 bitów (później 16 bitów) i bazowym taktowaniem zegara 8 MHz (później 10 MHz). Magistrala ISA była stosunkowo wolna i obsługiwała napięcie zasilania 5 V. Liczba styków złącza wynosiła 62 dla wersji 8-bitowej i 98 dla wersji 16-bitowej. Magistrala ta była stosowana głównie w starszych komputerach i z biegiem czasu została zastąpiona przez nowocześniejsze rozwiązania.

2. PCI (Peripheral Component Interconnect): Wprowadzona w 1992 roku, magistrala PCI znacznie zwiększyła przepustowość w stosunku do ISA, oferując 32-bitowe i 64-bitowe ścieżki danych oraz maksymalną przepustowość wynoszącą do 133 MB/s (32-bitowa) lub 266 MB/s (64-bitowa). PCI działała z częstotliwością zegara 33 MHz lub 66 MHz i napięciem zasilania 3,3 V lub 5 V. Liczba styków wynosiła 124 dla wersji 32-bitowej i 188 dla 64-bitowej. PCI była szeroko stosowana do podłączania różnych kart rozszerzeń, ale z czasem uległa ewolucji do bardziej zaawansowanej technologii – PCI Express.

3. AGP (Accelerated Graphics Port): Magistrala AGP została zaprojektowana specjalnie dla potrzeb kart graficznych i zadebiutowała w 1997 roku. Umożliwiała bezpośredni dostęp do pamięci komputera, co znacznie przyspieszało przetwarzanie grafiki. AGP dostępne było w różnych wersjach, z przepustowością od 266 MB/s (AGP 1x) do 2133 MB/s (AGP 8x) i pracowało z napięciem 1,5 V lub 3,3 V. Liczba styków złącza wynosiła 32. AGP stopniowo ustępowało miejsca PCI Express, bardziej uniwersalnemu standardowi magistrali.

4. PCIe (PCI Express): Wprowadzone w 2003 roku, PCIe to magistrala oparta na punktowych połączeniach szeregowych, co pozwala na znaczne zwiększenie przepustowości w porównaniu do starszych magistral. PCIe jest rozbudowywane przez dodawanie kolejnych linii transmisyjnych, nazywanych ścieżkami. Każda ścieżka w wersji PCIe 1. oferuje przepustowość 250 MB/s w jednym kierunku. W kolejnych generacjach (PCIe 2., 3., 4., i 5.) przepustowość ta została odpowiednio podwojona. PCIe używa napięć zasilających 3,3 V i 12 V, a liczba styków złącza zależy od wersji i liczby ścieżek (od 18 do 164 styków).

Magistrale te odegrały kluczową rolę w rozwoju komputerów osobistych, umożliwiając tworzenie coraz to nowszych i bardziej złożonych systemów komputerowych. Każdy z wymienionych standardów był odpowiedzią na rosnące wymagania rynku w zakresie szybkości przesyłania danych oraz jakości wyświetlanego obrazu czy procesów obliczeniowych.