Sběrnice
Sběrnice je skupina signálových vodičů, kterou lze rozdělit na skupiny řídicích, adresových a datových vodičů v případě paralelní sběrnice nebo sdílení dat a řízení na společném vodiči (nebo vodičích) u sériových sběrnic. Sběrnice má za účel zajistit přenos dat a řídicích povelů mezi dvěma a více elektronickými zařízeními. Přenos dat na sběrnici se řídí stanoveným protokolem.
V případě modulární architektury elektronického zařízení nebo počítače je sběrnice po mechanické stránce vybavena konektory uzpůsobenými pro připojení modulů.
Počítačová sběrnice byla součástí většiny elektronických počítačů, v nichž sloužila k propojení jednotlivých částí – procesoru, paměti a vstupně/výstupních zařízení. V moderních počítačích však začala sběrnice představovat překážku zvyšování výkonnosti. Proto se přibližně od roku 2000 nahrazuje dvoubodovými spoji – příkladem je „sběrnice“ PCI-Express.
Příklady nejčastěji vyskytujících se standardů sběrnic
- ISA – starší typ pasivní sběrnice, šířka 8 nebo 16 bitů, přenosová rychlost < 8 MB/s
- PCI – novější typ „inteligentní“ sběrnice, šířka 32 nebo 64 bitů, burst režim, přenosová rychlost < 130 MB/s (260 MB/s)
- AGP – jednoúčelová sběrnice určená pro připojení grafického rozhraní (karty) k systému, přenosová rychlost 260 MB/s – 2 GB/s
- PCI-X – zpětně kompatibilní rozšíření sběrnice PCI
- PCI-Express (PCIe) – nová sériová implementace sběrnice PCI
- USB – sériová polyfunkční sběrnice, 2 diferenciální datové vodiče + 2 napájecí vodiče 5 V/500 mA, široké použití, verze 1.1 přenosová rychlost 12 Mb/s (~1,43 MB/s), 2.0 přenosová rychlost 480 Mb/s (~57 MB/s), 3.0 přenosová rychlost 4800 Mb/s (~572 MB/s)
- FireWire – sériová polyfunkční sběrnice, široké použití, 50 MB/s
- RS-485 – sériová průmyslová sběrnice, (někdy jako proudová smyčka), do prostor s vysokým elektromagnetickým rušením
- I²C – sériová sběrnice, < 100 kb/s, adresace 128 zařízení, komunikace a řízení v elektronických zařízení
Porovnání rychlostí počítačových sběrnic
| Sběrnice | bit/s | B/s |
|---|---|---|
| ISA 8bit/4.77 MHz[1] | 9.6 Mbit/s | 1,2 MB/s |
| Zorro II 16bit/7.14 MHz[2] | 28.56 Mbit/s | 3.90 MB/s |
| ISA 16bit/8.33 MHz[1] | 42.4 Mbit/s | 5.3 MB/s |
| Low Pin Count | 133.33 Mbit/s | 16.67 MB/s |
| HP-Precision Bus | 184 Mbit/s | 23 MB/s |
| EISA 8-16-32bits/8.33 MHz | 320 Mbit/s | 40 MB/s |
| VME64 32-64bits | 400 Mbit/s | 50 MB/s |
| NuBus 10MHz | 400 Mbit/s | 50 MB/s |
| DEC TURBOchannel 32bit/12.5 MHz | 400 Mbit/s | 50 MB/s |
| MCA 16-32bits/10 MHz | 660 Mbit/s | 66 MB/s |
| NuBus90 20MHz | 800 Mbit/s | 82.5 MB/s |
| Sbus 32bit/25 MHz | 800 Mbit/s | 100 MB/s |
| DEC TURBOchannel 32bit/25 MHz | 800 Mbit/s | 100 MB/s |
| VESA Local Bus (VL-Bus) 32bit/66 MHz | až 1.056 Gbit/s | 128-132 MB/s |
| PCI 32bit/33 MHz | 1.06666 Gbit/s | 133.33 MB/s |
| HP GSC-1X | 1.11 Gbit/s | 142 MB/s |
| Sbus 64bit/25 MHz | 1.6 Gbit/s | 136.53 MB/s |
| PCI-Express (x1 link)[3] | 2.5 Gbit/s | 320 MB/s |
| HP GSC-2X | 2 Gbit/s | 256 MB/s |
| PCI 64bit/33 MHz | 2.13333 Gbit/s | 273.07 MB/s |
| PCI 32bit/66 MHz | 2.13333 Gbit/s | 273.07 MB/s |
| AGP 1x | 2.13333 Gbit/s | 273.07 MB/s |
| AGP 2x | 4.26666 Gbit/s | 546.13 MB/s |
| PCI 64bit/66 MHz | 4.26666 Gbit/s | 546.13 MB/s |
| PCI-X DDR 16bit | 4.26666 Gbit/s | 546.13 MB/s |
| PCI-Express 2.0 (x1 link)[4] | 5 Gbit/s | 640 MB/s |
| PCI 64bit/100 MHz | 6.39999 Gbit/s | 812.2 MB/s |
| PCI-Express (x4 link)[3] | 10 Gbit/s | 1.25 GB/s |
| AGP 4x | 8.53333 Gbit/s | 1,06666 GB/s |
| PCI-X 133 | 8,53333 Gbit/s | 1.06666 GB/s |
| PCI-X QDR 16bit | 8,53333 Gbit/s | 1,06666 GB/s |
| InfiniBand single 4X | 10 Gbit/s | 1,25 GB/s |
| PCI-Express 2.0 (x4 link)[4] | 10 Gbit/s | 1,25 GB/s |
| UPA | 15,36 Gbit/s | 1,92 GB/s |
| PCI-Express (x8 link)[3] | 16 Gbit/s | 2 GB/s |
| AGP 8x | 17,066 Gbit/s | 2,133 GB/s |
| PCI-X DDR | 17,066 Gbit/s | 2,133 GB/s |
| HyperTransport 1.x (800 MHz, 16-pair) | 25,6 Gbit/s | 3,2 GB/s |
| PCI-Express 2.0 (x8 link)[4] | 32 Gbit/s | 4,0 GB/s |
| PCI-Express (x16 link)[3] | 32 Gbit/s | 4 GB/s |
| HyperTransport (1 GHz, 16-pair) | 32 Gbit/s | 4 GB/s |
| PCI-X QDR | 34,133 Gbit/s | 4,266 GB/s |
| AGP 8x 64bit | 34,133 Gbit/s | 4,266 GB/s |
| PCI-Express (x32 link)[3] | 64 Gbit/s | 8 GB/s |
| PCI-Express 2.0 (x16 link)[3] | 64 Gbit/s | 8 GB/s |
| PCI-Express 3.0 (x16 link) | 102,4 Gbit/s | 12,8 GB/s |
| PCI-Express 2.0 (x32 link)[4] | 128 Gbit/s | 16 GB/s |
| QPI (4,8 GT/s, 2,4 GHz) | 153,6 Gbit/s | 19,2 GB/s |
| HyperTransport 2.0 (1,4 GHz, 32-pair) | 179,2 Gbit/s | 22,4 GB/s |
| QPI (5,86 GT/s, 2,93 GHz) | 187,52 Gbit/s | 23,44 GB/s |
| PCI-Express 3.0 (x32 link) | 204,8 Gbit/s | 25,6 GB/s |
| QPI (6,40 GT/s, 3,20 GHz) | 204,8 Gbit/s | 25,6 GB/s |
| PCI-Express 4.0 (x16 link) | 252 Gbit/s | 31,5 GB/s |
| HyperTransport 3.0 (2.6 GHz, 32-pair) | 332,8 Gbit/s | 41,6 GB/s |
| HyperTransport 3.1 (3,2 GHz, 32-pair) | 409,6 Gbit/s | 51,2 GB/s |
Počítačové sběrnice (úložiště dat, záznamová zařízení)
| Sběrnice | bit/s | B/s |
|---|---|---|
| PIO Mode 0 | 26.4 Mbit/s | 3.3 MB/s |
| SCSI 1 (5 MHz) | 40 Mbit/s | 5 MB/s |
| PIO Mode 1 | 41.6 Mbit/s | 5.2 MB/s |
| PIO Mode 2 | 66.4 Mbit/s | 8.3 MB/s |
| Fast SCSI 2 (8 bits/10 MHz) | 80 Mbit/s | 10 MB/s |
| PIO Mode 3 | 88.8 Mbit/s | 11.1 MB/s |
| PIO Mode 4 | 133.3 Mbit/s | 16.7 MB/s |
| Fast Wide SCSI 2 (16 bits/10 MHz) | 160 Mbit/s | 20 MB/s |
| Ultra DMA ATA 33 | 264 Mbit/s | 33 MB/s |
| Ultra Wide SCSI 40 (16 bits/20 MHz) | 320 Mbit/s | 40 MB/s |
| Ultra DMA ATA 66 | 528 Mbit/s | 66 MB/s |
| Ultra-2 wide SCSI 80 (16 bits/40 MHz) | 640 Mbit/s | 80 MB/s |
| Serial Storage Architecture SSA | 640 Mbit/s | 80 MB/s |
| Ultra DMA ATA 100 | 800 Mbit/s | 100 MB/s |
| Fibre Channel 1GFC (1.0625 GHz) | 850 Mbit/s | 106.25 MB/s |
| Ultra DMA ATA 133 | 1.064 Gbit/s | 133 MB/s |
| Serial ATA (SATA-150) | 1.2 Gbit/s | 150 MB/s |
| Ultra-3 SCSI 160 (16 bits/40 MHz DDR) | 1.28 Gbit/s | 160 MB/s |
| Fibre Channel 2GFC (2.125 GHz) | 1.7 Gbit/s | 212.5 MB/s |
| Serial ATA (SATA-300) | 2.4 Gbit/s | 300 MB/s |
| Serial Attached SCSI (SATA II) | 3 Gbit/s | 300 MB/s |
| Ultra-320 SCSI (16 bits/80 MHz DDR) | 2.56 Gbit/s | 320 MB/s |
| Fibre Channel 4GFC (4.25 GHz) | 3.4 Gbit/s | 425 MB/s |
| Serial Attached SCSI 2 (SATA III) | 6 Gbit/s | 600 MB/s |
| Ultra-640 SCSI (16 bits/160 MHz DDR) | 5.12 Gbit/s | 640 MB/s |
| Note that[5],[6] and[7] | ||
Počítačové sběrnice (externí)
| Sběrnice | bit/s | B/s |
|---|---|---|
| Apple Desktop Bus | 10 kbit/s | 1.25 kB/s |
| MIDI | 31 250 bit/s | 3.9 kB/s |
| Serial RS-232 max | 230.4 kbit/s | 28.8 kB/s |
| Parallel (Centronics) CPP ~133 kHz | 1 Mbit/s | 133 kB/s |
| USB Low Speed (USB 1.0) | 1.536 Mbit/s | 192 kB/s |
| Serial RS-422 max | 10 Mbit/s | 1.25 MB/s |
| USB Full Speed (USB 1.1) | 12 Mbit/s | 1.5 MB/s |
| Parallel (Centronics) EPP 2MHz | 16 Mbit/s | 2 MB/s |
| FireWire (IEEE 1394) 100 | 98.304 Mbit/s | 12.288 MB/s |
| FireWire (IEEE 1394) 200 | 196.608 Mbit/s | 24.576 MB/s |
| FireWire (IEEE 1394) 400 | 393.216 Mbit/s | 49.152 MB/s |
| USB Hi-Speed (USB 2.0) | 480 Mbit/s | 60 MB/s |
| FireWire (IEEE 1394b) 800 | 786.432 Mbit/s | 98.304 MB/s |
| FireWire (IEEE 1394b) 1600 | 1.572864 Gbit/s | 196.608 MB/s |
| Cameralink base 24bit 85MHz | 2.04 Gbit/s | 261.12 MB/s |
| FireWire (IEEE 1394b)[8] 3200 | 3.145728 Gbit/s | 393.216 MB/s |
| USB Super Speed (USB 3.0, USB 3.1 gen 1) | 4,46875 Gbit/s | ~572 MB/s |
| Thunderbolt | ' |
Počítačové sběrnice (Macintosh, MAC to PHY)
| Sběrnice | bit/s | B/s |
|---|---|---|
| XAUI (4 Lanes) | 12.5 Gbit/s | 1,5625 GB/s |
| XGMII (32 Lanes) | 10.0 Gbit/s | 1,25 GB/s |
Reference
- ↑ a b Archivovaná kopie. www.csn.ul.ie [online]. [cit. 2007-06-28]. Dostupné v archivu pořízeném z originálu dne 2008-01-15.
- ↑ The Zorro II bus use 4 clocks per 16-Bit of data transferred. See the Zorro III technical specification for more information.
- ↑ a b c d e f Note that PCI Express lanes use an 8B/10B encoding scheme.
- ↑ a b c d PCIe 2.0 effectively doubles the bus standard's bandwidth from 2.5 Gbit/s to 5 Gbit/s
- ↑ SATA and SAS use an 8B/10B encoding scheme.
- ↑ Fibre Channel 1GFC, 2GFC, 4GFC use an 8B/10B encoding scheme.
- ↑ Fibre Channel 10GFC uses a 64B/66B encoding scheme, is not compatible with 1GFC, 2GFC and 4GFC, and is used only to interconnect switches.
- ↑ FireWire (IEEE 1394b) používá kódování 8B/10B.
Externí odkazy
Obrázky, zvuky či videa k tématu sběrnice na Wikimedia Commons
Média použitá na této stránce
VMEbus.jpg
(c) Sergio.ballestrero na projektu Wikipedie v jazyce angličtina, CC BY-SA 3.0
VMEBus. VME64 crate with, from left, an ADC module, a scaler module and a processor module.
(c) Sergio.ballestrero na projektu Wikipedie v jazyce angličtina, CC BY-SA 3.0
VMEBus. VME64 crate with, from left, an ADC module, a scaler module and a processor module.