SABIRNICESABIRNICE

Što su sabirnice?Što su sabirnice?

--Sabirnica (eng.bus)Sabirnica (eng.bus) je je podskup unutar računala ili podskup unutar računala ili neke druge elektroničke opreme neke druge elektroničke opreme koja kroz jedan dogovoreni koja kroz jedan dogovoreni standard omogućava standard omogućava usmjeravanje podataka i usmjeravanje podataka i upravljačkih signala izmeđuupravljačkih signala između

Što su sabirnice?Što su sabirnice?

integriranih krugova kao na primjer integriranih krugova kao na primjer CPU i memorije, ostalih uređaja CPU i memorije, ostalih uređaja koje sačinjavaju računalo pod koje sačinjavaju računalo pod skupova unutar računala, ili skupova unutar računala, ili izmedu međuspojnica koje izmedu međuspojnica koje dozvoljavaju spajanje računala s dozvoljavaju spajanje računala s vanjskim svijetom.vanjskim svijetom.

Povijest sabirnicaPovijest sabirnica

Prve računalne sabirnice sastojale su se Prve računalne sabirnice sastojale su se od skupa paralelnih žica koje su spajale od skupa paralelnih žica koje su spajale centralnu jedinicu sa memorijom te centralnu jedinicu sa memorijom te ostalim perifernim jedinicama. Zbog ostalim perifernim jedinicama. Zbog sličnosti sa sabrinicama u distribuciji sličnosti sa sabrinicama u distribuciji napona, ovo ime je kasnije široko napona, ovo ime je kasnije široko korišteno u računarstvu. U prvoj i drugoj korišteno u računarstvu. U prvoj i drugoj generaciji računala postojale su posebne generaciji računala postojale su posebne sabirnice za glavnu memoriju, te za ostale sabirnice za glavnu memoriju, te za ostale podskupove jedinica koje su činile podskupove jedinica koje su činile računarski sistem. računarski sistem.

Povijest sabirnicaPovijest sabirnica

Dizajner je imao zadatak da osmisli Dizajner je imao zadatak da osmisli način spajanja svih glavnih komponenti način spajanja svih glavnih komponenti sistema, vežući ih nazad na centralnu sistema, vežući ih nazad na centralnu jedinicu ili mikroprocesor putem niza jedinicu ili mikroprocesor putem niza paralelnih žica ili paralelnih spojeva na paralelnih žica ili paralelnih spojeva na tiskanoj pločici uzimajući u obzir brzinu tiskanoj pločici uzimajući u obzir brzinu te razne protokole koje su postojale te razne protokole koje su postojale između memorije, perifernih jedinica između memorije, perifernih jedinica koje su kasnije povezane na centralnu koje su kasnije povezane na centralnu jedinicu jedinicu

Pojavom interrupta (prekida), posao dizajnera Pojavom interrupta (prekida), posao dizajnera se u mnogome komplicira, jer tokom prekida se u mnogome komplicira, jer tokom prekida centralna jedinica računala mora obrađivati centralna jedinica računala mora obrađivati poziv sa periferne jedinice, tj. raditi na nižoj poziv sa periferne jedinice, tj. raditi na nižoj brzini nego što je u stvari potrebno i tako brzini nego što je u stvari potrebno i tako usporavajući rad cijelog računarskog sistema. usporavajući rad cijelog računarskog sistema. Ovaj monolitan način povezivanja pokazao se Ovaj monolitan način povezivanja pokazao se nedovoljno fleksibilan, jer mnoge odluke nedovoljno fleksibilan, jer mnoge odluke dizajnera u stvaranju sabirnice mogu dovesti dizajnera u stvaranju sabirnice mogu dovesti do određenih problema, koje mogu biti fizičke i do određenih problema, koje mogu biti fizičke i funkcionalne. Sa fizičke strane, ako je funkcionalne. Sa fizičke strane, ako je sabrinica dovoljno dugačka, onda zbog otpora sabrinica dovoljno dugačka, onda zbog otpora te zbog elektromagneskih efekata, sabirnica te zbog elektromagneskih efekata, sabirnica postaje manje efektivna zbog grešaka te je postaje manje efektivna zbog grešaka te je potrebno pojačati razinu signala zbog gubitaka potrebno pojačati razinu signala zbog gubitaka što nekada nije praktično jer uključuje mnogo što nekada nije praktično jer uključuje mnogo žicažica

Određene tehnologije kao TTL imaju granice Određene tehnologije kao TTL imaju granice koliko istih uređaja u nizu je moguće povezati koliko istih uređaja u nizu je moguće povezati prije nego što se uvedu pojačala ili neke druge prije nego što se uvedu pojačala ili neke druge mjere. Rad monolitne sabirnice je nekada mjere. Rad monolitne sabirnice je nekada nepredvidivo bilo zbog vanjskih ili unutrašnjih nepredvidivo bilo zbog vanjskih ili unutrašnjih smetnji, i dizajner je ponekad primoran na smetnji, i dizajner je ponekad primoran na kompromise tj. usporavanje rada cijelog kompromise tj. usporavanje rada cijelog računarskog sistema u cilju uvođenja stabilnosti računarskog sistema u cilju uvođenja stabilnosti rada. Dizajneri su također imali i mnoge rada. Dizajneri su također imali i mnoge probleme nemogućnosti prebacivanje pojedinih probleme nemogućnosti prebacivanje pojedinih ideja sa jedne mikroprocesorske arhitetkure, jer ideja sa jedne mikroprocesorske arhitetkure, jer krajnji dizajn monolitne ili prve generacija krajnji dizajn monolitne ili prve generacija sabrinica bile su uvjetovane iglicama koje su sabrinica bile su uvjetovane iglicama koje su dostupne na kučištu mikroprocesora te pratećih dostupne na kučištu mikroprocesora te pratećih integriranih krugova. U prvoj generaciji integriranih krugova. U prvoj generaciji sabirnica glavu ulogu u kontroliranju rada sabirnica glavu ulogu u kontroliranju rada sabrinice koristi se rad centralne jedinice.sabrinice koristi se rad centralne jedinice.

Uvidjeći ove probleme, sljedeći Uvidjeći ove probleme, sljedeći pomak napravljen je u dizajnu pomak napravljen je u dizajnu sabrinice NuBus koje se smatra sabrinice NuBus koje se smatra prekretnicom u izvedbi računarskih prekretnicom u izvedbi računarskih sabirnica. Pravi se dioba između sabirnica. Pravi se dioba između centralne jedinice i memorije na centralne jedinice i memorije na jednoj strani, te perifernih jedinica na jednoj strani, te perifernih jedinica na drugoj. Rad sa perifernim jedinicama drugoj. Rad sa perifernim jedinicama dodijeljen je upravljaču sabrinice dodijeljen je upravljaču sabrinice (eng. bus controller), koji je riješio (eng. bus controller), koji je riješio problem trošenja ciklusa centralne problem trošenja ciklusa centralne jedinice i s time omogućavao njegovu jedinice i s time omogućavao njegovu veću brzinu radaveću brzinu rada

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

Povećanjem radnog takta mikroprocesora, Povećanjem radnog takta mikroprocesora, te širine sabrinice za adrese i podatke (sa te širine sabrinice za adrese i podatke (sa 16/32 bita na 64/128bita), dizajneri su bili 16/32 bita na 64/128bita), dizajneri su bili suočeni sa raznim problemima posebno suočeni sa raznim problemima posebno kod prijenosa podataka i smanjivanju kod prijenosa podataka i smanjivanju razmaka između iglica na sabirnicama. razmaka između iglica na sabirnicama. Prestavnici treće generacije sabirnica su Prestavnici treće generacije sabirnica su HyperTransport i InfiniBand. Koje HyperTransport i InfiniBand. Koje omogućavaju veće brzine prijenosa omogućavaju veće brzine prijenosa podataka, i lakše povezivanje raznih podataka, i lakše povezivanje raznih podjedinica unutar računala.podjedinica unutar računala.

Vrste sabirnicaVrste sabirnica

Sabirnice se mogu dijeliti na unutarnje i Sabirnice se mogu dijeliti na unutarnje i vanjske sabirnicevanjske sabirnice

Unutarnje sabirnice se koriste za Unutarnje sabirnice se koriste za priključivanje dijelova unutar računala i priključivanje dijelova unutar računala i njihovu međusobnu razmjenu podatakanjihovu međusobnu razmjenu podataka

Najpoznatije unutarnje sabirnice su PCI, Najpoznatije unutarnje sabirnice su PCI, AGP i PCI ExpressAGP i PCI Express

PCIPCI PCIPCI (eng. (eng. Peripheral Component Peripheral Component

InterconnectInterconnect) sabirnica dolazi u 32 i 64 ) sabirnica dolazi u 32 i 64 bitnim verzijama, a može raditi na 66, bitnim verzijama, a može raditi na 66, 100, 133, 266 i 533 MHz, pa tako 100, 133, 266 i 533 MHz, pa tako omogućava prijenos podataka koji varira omogućava prijenos podataka koji varira od 264 MB/s kod 32-bitne na 66 MHz do od 264 MB/s kod 32-bitne na 66 MHz do 4,27 kod 64-bitne na 533 MHz. Na PCI 4,27 kod 64-bitne na 533 MHz. Na PCI sabirnicu se mogu spojiti raznorazni sabirnicu se mogu spojiti raznorazni uređaji – grafičke kartice, zvučne kartice, uređaji – grafičke kartice, zvučne kartice, TV kartice, mrežne kartice, kartice sa TV kartice, mrežne kartice, kartice sa dodatnim USB konektorima itd. dodatnim USB konektorima itd.

AGPAGP AGPAGP (eng. (eng. Advanced Graphics PortAdvanced Graphics Port) )

sabirnica je 32-bitna namjenjena za spajanje sabirnica je 32-bitna namjenjena za spajanje isključivo grafičkih kartica koje povezuje sa isključivo grafičkih kartica koje povezuje sa sistemskom memorijom i glavnim sistemskom memorijom i glavnim procesorom. Prvotnom specifikacijom AGP procesorom. Prvotnom specifikacijom AGP 1x njena propusnost je bila 266 MB/s, a 1x njena propusnost je bila 266 MB/s, a kasnije su napravljene i 2x, 4x i 8x koje kasnije su napravljene i 2x, 4x i 8x koje redom omogućuju prijenos podataka od 533, redom omogućuju prijenos podataka od 533, 1066 i 2133 MB/s. AGP radi na 66 MHz. 1066 i 2133 MB/s. AGP radi na 66 MHz. Postoji i 64-bitna AGP sabirnica, i AGP PRO Postoji i 64-bitna AGP sabirnica, i AGP PRO standard koji omogućuje grafičkim karticama standard koji omogućuje grafičkim karticama da dobivaju više struje. da dobivaju više struje.

PCI ExpressPCI Express

PCI ExpressPCI Express je sabirnica koja je je sabirnica koja je napravljena s namjerom da zamijeni PCI i napravljena s namjerom da zamijeni PCI i AGP sabirnice. Za razliku od klasične PCI AGP sabirnice. Za razliku od klasične PCI sabirnice koja koristi paralelni prijenos sabirnice koja koristi paralelni prijenos podataka, PCI Express koristi brzi serijski podataka, PCI Express koristi brzi serijski prijenos podataka. Dolazi u više verzija - prijenos podataka. Dolazi u više verzija - 1x, 4x, 8x ,16x i 32x koje omogućavaju 1x, 4x, 8x ,16x i 32x koje omogućavaju prijenos podataka od 250 MB/s do 8 GB/s. prijenos podataka od 250 MB/s do 8 GB/s.

Vanjske sabirniceVanjske sabirnice

Namjenjene su priključivanju uređaja koji Namjenjene su priključivanju uređaja koji se nelaze izvan računalase nelaze izvan računala

Priključnice vanjskih sabirnica su Priključnice vanjskih sabirnica su izvedene tako da nije potrebno otvarati izvedene tako da nije potrebno otvarati kučište računala da bi se uređaj priključiokučište računala da bi se uređaj priključio

Najrasprostanjenija vanjska sabirnica je Najrasprostanjenija vanjska sabirnica je USBUSB

USBUSB

USBUSB (eng. (eng. Universal Serial Universal Serial BusBus). Namjenjena je spajanju ). Namjenjena je spajanju više uređaja (do 127), a više uređaja (do 127), a koristi se za povezivanje koristi se za povezivanje raznih uređaja poput skenera, raznih uređaja poput skenera, pisača, miša, tipkovnice, pisača, miša, tipkovnice, ekstrenih tvrdih diskova itd. ekstrenih tvrdih diskova itd. USB 1.0/1.1 sabirnica USB 1.0/1.1 sabirnica omogućava prijenos podataka omogućava prijenos podataka do 12 Mbps, a USB 2.0 do do 12 Mbps, a USB 2.0 do 480 Mbps. Uređaje koji se 480 Mbps. Uređaje koji se spajaju na USB sabirnicu se spajaju na USB sabirnicu se može instalirati bez gašenja i može instalirati bez gašenja i resetiranja računala. resetiranja računala.