Orbis pictus21. století

Tato prezentace byla vytvořenav rámci projektu

Používané sběrnice v PCPoužívané sběrnice v PC

OB21-OP-EL-KONP-JANC-M-3-034 OB21-OP-EL-KONP-JANC-M-3-034

Používané sběrnice v PCPoužívané sběrnice v PC

Sběrnice slouží v počítači k propojení Sběrnice slouží v počítači k propojení jednotlivých systémů. jednotlivých systémů.

Umožňují komunikaci těchto systémů mezi Umožňují komunikaci těchto systémů mezi sebou. sebou.

Představují základní infrastrukturu počítače.Představují základní infrastrukturu počítače.

Používané sběrnice v PCPoužívané sběrnice v PC

Mezi používané sběrnice dnes u počítačů Mezi používané sběrnice dnes u počítačů kategorie PC patří:kategorie PC patří:

PCI PCI a z ní vyvinuté sběrnice a z ní vyvinuté sběrnice PCI-XPCI-X a a PCI PCI ExpresExpres..

USBUSB ve verzi 2.0 a v poslední době ve verzi ve verzi 2.0 a v poslední době ve verzi 3.03.0

Používané sběrnice v PCPoužívané sběrnice v PC

Ostatní dříve používané sběrnice jsou dnes na ústupu. Jedná se Ostatní dříve používané sběrnice jsou dnes na ústupu. Jedná se především o sběrnicepředevším o sběrnice

ISA, EISA , VESA LOCAL BUSISA, EISA , VESA LOCAL BUS jsou staré sběrnice dnes už jsou staré sběrnice dnes už se nepoužívají.se nepoužívají.

PCIPCI v prvních verzích v prvních verzích

AGPAGP – rozhraní pro grarfické karty, používalo se v různých – rozhraní pro grarfické karty, používalo se v různých modifikacích pro různé přenosové rychlosti (AGP 1x až AGP modifikacích pro různé přenosové rychlosti (AGP 1x až AGP 16x)16x)

Používané sběrnice v PCPoužívané sběrnice v PC

Historie sběrnice PCI a PCI-XHistorie sběrnice PCI a PCI-X V souvislosti s rozvojem systémových sběrnic se hovoří oV souvislosti s rozvojem systémových sběrnic se hovoří o

generacích systémových sběrnic.generacích systémových sběrnic.

1. generace:1. generace: Sběrnice Sběrnice ISAISA – paralelní 16 bitová, asynchronní sběrnice, – paralelní 16 bitová, asynchronní sběrnice,

pomalá sběrnicepomalá sběrnice Zabudovány mechanismy na generování žádosti o přerušení a Zabudovány mechanismy na generování žádosti o přerušení a

přímý přístup do paměti.přímý přístup do paměti.

Používané sběrnice v PCPoužívané sběrnice v PC

2. generace:2. generace:

Sběrnice Sběrnice EISA, MCAEISA, MCA, později , později PCI a PCI-XPCI a PCI-X

Paralelní synchronní sběrnice (PCI a PCI-X), přenosové Paralelní synchronní sběrnice (PCI a PCI-X), přenosové rychlosti řádově jednotky GB/s.rychlosti řádově jednotky GB/s.

Hierarchická struktura vytvořená pomocí mostů (bridge)Hierarchická struktura vytvořená pomocí mostů (bridge)

Používané sběrnice v PCPoužívané sběrnice v PC

3. generace:3. generace:

Sběrnice Sběrnice PCI ExpressPCI Express

Sériová komunikace typu point-to-point.Sériová komunikace typu point-to-point.

Možnost použití více spojů – zvýšení rychlosti přenosu a šířky Možnost použití více spojů – zvýšení rychlosti přenosu a šířky pásma.pásma.

Do systémové sběrnice byla vložena sériová komunikace.Do systémové sběrnice byla vložena sériová komunikace.

Používané sběrnice v PCPoužívané sběrnice v PC

Používané sběrnice v PCPoužívané sběrnice v PC

Sběrnice PCI Express (PCI E)Sběrnice PCI Express (PCI E) O sběrnici PCI Express se hovoří jako o stavu, který nastal, O sběrnici PCI Express se hovoří jako o stavu, který nastal,

když křivka reflektující vývoj systémových sběrnic, ustrnula když křivka reflektující vývoj systémových sběrnic, ustrnula na inflexním bodě.na inflexním bodě.

Poprvé se v sestavách počítačů objevila v r. 2004.Poprvé se v sestavách počítačů objevila v r. 2004. Charakteristika:Charakteristika: PCI Express je vysokorychlostní, sériový, nízkonapěťový PCI Express je vysokorychlostní, sériový, nízkonapěťový

diferenciální spoj pro komunikaci mezi dvěma zařízeními.diferenciální spoj pro komunikaci mezi dvěma zařízeními. Spoj je realizován jako dvojitý jednosměrný spoj (dva Spoj je realizován jako dvojitý jednosměrný spoj (dva

jednosměrné spoje).jednosměrné spoje).

Používané sběrnice v PCPoužívané sběrnice v PC

Spojení Full duplex – současně je možné přenášet data v obou směrech maximální možnou frekvencí.Half duplex – je možné přenášet data pouze v jednom směru.

Používané sběrnice v PCPoužívané sběrnice v PC

Vyšší šířka pásma sběrnice PCI Express než šířka pásma Vyšší šířka pásma sběrnice PCI Express než šířka pásma sběrnice PCI.sběrnice PCI.

Počet vývodů konektoru je přibližně 10x menší (relace Počet vývodů konektoru je přibližně 10x menší (relace „rychlost“ versus „počet vývodů konektoru“ – jeden ze „rychlost“ versus „počet vývodů konektoru“ – jeden ze způsobů posuzování rychlosti přenosu).způsobů posuzování rychlosti přenosu).

Možnosti PCI Express jsou rozšiřitelné (scalable) v tom Možnosti PCI Express jsou rozšiřitelné (scalable) v tom smyslu, že přidáním dalšího spoje se zvýší šířka pásma.smyslu, že přidáním dalšího spoje se zvýší šířka pásma.

PCI Express nahrazuje AGP, PCI, PCI-X, její současné PCI Express nahrazuje AGP, PCI, PCI-X, její současné schopnosti nejsou konečné, současný stav – náhrada AGP v schopnosti nejsou konečné, současný stav – náhrada AGP v konstrukci grafických adaptérů.konstrukci grafických adaptérů.

Používané sběrnice v PCPoužívané sběrnice v PC

Výhoda:Výhoda:

Point-to-point spoje se neovlivňují, pokud Point-to-point spoje se neovlivňují, pokud potřebujeme na jednom spoji realizovat větší potřebujeme na jednom spoji realizovat větší šířku pásma, ostatní spoje to neovlivňuje.šířku pásma, ostatní spoje to neovlivňuje.

Používané sběrnice v PCPoužívané sběrnice v PC

V počítačích se sběrnicí PCI Express není zapotřebí arbitr pro rozhodnutí o přidělení sběrnice pro přenos dat – spoj point-to-point.Zařízení na spoji PCI Express může kdykoliv do sériového spoje poslat data, stejně tak musí být připraveno ze vstupního spoje data přijmout. Každý spoj je dedikovaný.

Používané sběrnice v PCPoužívané sběrnice v PC

Závěr: Závěr:

Sběrnice PCI Express může být „nastavena“ pro řadu aplikací, Sběrnice PCI Express může být „nastavena“ pro řadu aplikací, protože má nastavitelnou různou rychlost přenosu. protože má nastavitelnou různou rychlost přenosu.

Proto má sběrnice PCI Express široké použití v řadě aplikacíProto má sběrnice PCI Express široké použití v řadě aplikací

Používané sběrnice v PCPoužívané sběrnice v PC

USB (USB (Universal Serial BusUniversal Serial Bus)) je univerzální sériová sběrnice. je univerzální sériová sběrnice.

Moderní způsob připojení periférií k počítači. Moderní způsob připojení periférií k počítači.

Nahrazuje dříve používané způsoby připojení (sériový a Nahrazuje dříve používané způsoby připojení (sériový a paralelní port, PS/2, GamePort apod.) pro běžné druhy paralelní port, PS/2, GamePort apod.) pro běžné druhy periférií - tiskárny, myši, klávesnice, joysticky, fotoaparáty, periférií - tiskárny, myši, klávesnice, joysticky, fotoaparáty, modemy atd., ale i pro přenos dat z videokamer, čteček modemy atd., ale i pro přenos dat z videokamer, čteček paměťových karet, MP3 přehrávačů, externích disků a paměťových karet, MP3 přehrávačů, externích disků a externích vypalovacích mechanik.externích vypalovacích mechanik.

Používané sběrnice v PCPoužívané sběrnice v PC

USB vzniklo za spolupráce firem USB vzniklo za spolupráce firem Compaq, Hewlett-Compaq, Hewlett-Packard, Intel, Lucent, NEC, Microsoft a PhilipsPackard, Intel, Lucent, NEC, Microsoft a Philips. . Nahrazuje rozsáhle používaný port RS232.Nahrazuje rozsáhle používaný port RS232.

V listopadu roku 2008 byla oficiálně schválena specifikace V listopadu roku 2008 byla oficiálně schválena specifikace dalšího standardu dalšího standardu USB 3.0USB 3.0, správný název je ale , správný název je ale Super Speed Super Speed USBUSB (SS USB). Nové rozhraní má navýšit přenosové rychlosti (SS USB). Nové rozhraní má navýšit přenosové rychlosti ze stávajících 480 Mbit/s (USB 2.0) až na 5 Gbit/s. ze stávajících 480 Mbit/s (USB 2.0) až na 5 Gbit/s.

Podstatným rozdílem je navýšení počtu vodičů v kabelu, tedy Podstatným rozdílem je navýšení počtu vodičů v kabelu, tedy nebude možné pro plný přenos využít starší verze.nebude možné pro plný přenos využít starší verze.

Z původních čtyř vodičů jich má USB 3.0 osm.Z původních čtyř vodičů jich má USB 3.0 osm.

Používané sběrnice v PCPoužívané sběrnice v PC

Standard konektorů A pro USB 3.0. Vnitřek by měl být modrý a koncovka opatřena logem SS USB.

Používané sběrnice v PCPoužívané sběrnice v PC

Důležitá je hlavně kompatibilita se zařízeními standardu USB Důležitá je hlavně kompatibilita se zařízeními standardu USB 2.0, jež zůstala zachována napříč.2.0, jež zůstala zachována napříč.

USB 2.0 zařízení USB 2.0 zařízení bude fungovatbude fungovat v novém portu, stejně jako v novém portu, stejně jako USB 3.0 zařízení zprovozníte na starším konektoru (s USB 3.0 zařízení zprovozníte na starším konektoru (s adekvátně nižší přenosovou rychlostí). adekvátně nižší přenosovou rychlostí).

Zařízení USB 1.1, ta podporována na nových konektorech Zařízení USB 1.1, ta podporována na nových konektorech nejsou a nebudou fungovat. Na deskách bude jistě kromě USB nejsou a nebudou fungovat. Na deskách bude jistě kromě USB 3.0 i několik starších portů.3.0 i několik starších portů.

Používané sběrnice v PCPoužívané sběrnice v PC

Nové rozhraní také přináší některé novinky, hlavně v Nové rozhraní také přináší některé novinky, hlavně v úsporných režimech. Jednoduše řečeno, port se pokud v něm úsporných režimech. Jednoduše řečeno, port se pokud v něm je nebo není nic připojené, umí zcela vypnout a být je nebo není nic připojené, umí zcela vypnout a být energeticky úspornější. Důležité jsou také změny na dalších energeticky úspornější. Důležité jsou také změny na dalších konektorech, které se od verzí pro USB 2.0 liší. konektorech, které se od verzí pro USB 2.0 liší.

Nový standard USB 3.0 má být teoreticky Nový standard USB 3.0 má být teoreticky 10x rychlejší10x rychlejší než než jeho předchůdce. Prakticky je to samozřejmě méně, ovšem jeho předchůdce. Prakticky je to samozřejmě méně, ovšem nárůst přenosových rychlostí je opravdu znatelnýnárůst přenosových rychlostí je opravdu znatelný

Používané sběrnice v PCPoužívané sběrnice v PC

Specifikace sběrnice USB

Používané sběrnice v PCPoužívané sběrnice v PC

Dále jsou v počítačích kategorie PC používána rozhraníDále jsou v počítačích kategorie PC používána rozhraní

Serial ATA (SATA) je počítačová sběrnice využívaná Serial ATA (SATA) je počítačová sběrnice využívaná převážně pro připojení pevných a optických disků. převážně pro připojení pevných a optických disků.

Hlavní devizou je užší kabel, menší rušení, rychlejší přenos Hlavní devizou je užší kabel, menší rušení, rychlejší přenos dat a pokročilé technologie jako NCQ, Hot swap a eSATA.dat a pokročilé technologie jako NCQ, Hot swap a eSATA.

Specifikace rozhraní SATA

Používané sběrnice v PCPoužívané sběrnice v PC

Řadič SATA zdědil po ATA řadiči PIO a DMA modul. Řadič SATA zdědil po ATA řadiči PIO a DMA modul. Dosahuje vyšších rychlostí oproti ATA řadiči, protože přenos Dosahuje vyšších rychlostí oproti ATA řadiči, protože přenos

probíhá sériově na vysoké frekvenci (až 3000 MHz). probíhá sériově na vysoké frekvenci (až 3000 MHz). Disky se připojují přímým a samostatným kabelem k řadiči a Disky se připojují přímým a samostatným kabelem k řadiči a

tím pádem se nemusí rozlišovat na Master, Slave a Cable tím pádem se nemusí rozlišovat na Master, Slave a Cable Select. Select.

Oproti sběrnici ATA podporuje navíc odpojování a Oproti sběrnici ATA podporuje navíc odpojování a připojování zařízení za chodu počítače (Hot-plug) a také připojování zařízení za chodu počítače (Hot-plug) a také technologii NCQ. technologii NCQ.

Používané sběrnice v PCPoužívané sběrnice v PC

Ještě se používá v PC rozhraní PS/2 někdy také označované Ještě se používá v PC rozhraní PS/2 někdy také označované mini-DIN. mini-DIN.

Používá se pro připojení klávesnice, případně i myši Používá se pro připojení klávesnice, případně i myši k počítači.k počítači.

Děkuji za pozornostDěkuji za pozornost

Ing. Ladislav JančaříkIng. Ladislav Jančařík

LiteraturaLiteratura

M. Antošová, V. Davídek: Číslicová technika, KOPP České M. Antošová, V. Davídek: Číslicová technika, KOPP České Budějovice 2008Budějovice 2008

http://www.svethardware.czhttp://www.svethardware.cz