Sabirnica
Izvor: Wikipedija
Sabirnica ili engleski bus (buses - množina) je podskup unutar računala ili neke druge elektroničke opreme koja kroz jedan dogovoreni standard omogućava usmjeravaje podatka i upravljačkih signala između: integriranih krugova kao na primjer CPU i memorije, ostalih uređaja koje sačinjavaju računalo pod skupova unutar računala, ili izmedu međuspojnica koje dozvoljavaju spajanje računala s vanjskim svijetom.
[uredi] Povijest razvoja
Način na koji je sabirnica izrađena ili izabrana imat ce utjecaj na način na koje računalo radi (brzina) kao i na mogućnost proširenja i korištenja standardiziranih komponenti koje su dostupne na tržištu.
Prve računalne sabirnice sastojale su se od skupa paralelnih žica koje su spajale centralnu jedinicu sa memorijom te ostalim perifernim jedinicama. Zbog sličnosti sa sabrinicama u distribuciji napona, ovo ime je kasnije široko korišteno u računarstvu. U prvoj i drugoj generaciji računala postojale su posebne sabirnice za glavnu memoriju, te za ostale podskupove jedinica koje su činile računarski sistem. Dizajner je imao zadatak da osmisli način spajanja svih glavnih komponenti sistema, vežući ih nazad na centralnu jedinicu ili mikroprocesor putem niza paralelnih žica ili paralelnih spojeva na tiskanoj pločici uzimajući u obzir brzinu te razne protokole koje su postojale između memorije, perifernih jedinica koje su kasnije povezane na centralnu jedinicu.
Pojavom interrupta (prekida), posao dizajnera se u mnogome komplicira, jer tokom prekida centralna jedinica računala mora obrađivati poziv sa periferne jedinice, tj. raditi na nižoj brzini nego što je u stvari potrebno i tako usporavajući rad cijelog računarskog sistema. Ovaj monolitan način povezivanja pokazao se nedovoljno fleksibilan, jer mnoge odluke dizajnera u stvaranju sabirnice mogu dovesti do određenih problema, koje mogu biti fizičke i funkcionalne. Sa fizičke strane, ako je sabrinica dovoljno dugačka, onda zbog otpora te zbog elektromagneskih efekata, sabirnica postaje manje efektivna zbog grešaka te je potrebno pojačati razinu signala zbog gubitaka što nekada nije praktično jer uključuje mnogo žica. Određene tehnologije kao TTL imaju granice koliko istih uređaja u nizu je moguće povezati prije nego što se uvedu pojačala ili neke druge mjere. Rad monolitne sabirnice je nekada nepredvidivo bilo zbog vanjskih ili unutrašnjih smetnji, i dizajner je ponekad primoran na kompromise tj. usporavanje rada cijelog računarskog sistema u cilju uvođenja stabilnosti rada. Dizajneri su također imali i mnoge probleme nemogućnosti prebacivanje pojedinih ideja sa jedne mikroprocesorske arhitetkure, jer krajnji dizajn monolitne ili prve generacija sabrinica bile su uvjetovane iglicama koje su dostupne na kučištu mikroprocesora te pratećih integriranih krugova. U prvoj generaciji sabirnica glavu ulogu u kontroliranju rada sabrinice koristi se rad centralne jedinice.
Uvidjeći ove probleme, sljedeći pomak napravljen je u dizajnu sabrinice NuBus koje se smatra prekretnicom u izvedbi računarskih sabirnica. Pravi se dioba između centralne jedinice i memorije na jednoj strani, te perifernih jedinica na drugoj. Rad sa perifernim jedinicama dodijeljen je upravljaču sabrinice (eng. bus controller), koji je riješio problem trošenja ciklusa centralne jedinice i s time omogućavao njegovu veću brzinu rada. Isto tako, NuBus je omogućio dizajnerima korištenje sabirnice koja nije ovisila o vrsti i arhitekturi mikroprocesora, što je omogućilo veću slobodu rada. NuBus je uveo i termin plug-and-play, izbacivajući potrebu da se koriste tvrde poveznice (žićane spojke), koje su prije bile potrebne za korištenje novih perifernih jedinica na sabirnici. Prestavnici druge generacije sabirnica su: PCI, AGP, SCSI, IDE.
Povećanjem radnog takta mikroprocesora, te širine sabrinice za adrese i podatke (sa 16/32 bita na 64/128bita), dizajneri su bili suočeni sa raznim problemima posebno kod prijenosa podataka i smanjivanju razmaka između iglica na sabirnicama. Prestavnici treće generacije sabirnica su HyperTransport i InfiniBand. Koje omogućavaju veće brzine prijenosa podataka, i lakše povezivanje raznih podjedinica unutar računala.
[uredi] Podijela po načinu prijenosa
Po načinu prijenosa podataka i kontrolnih signala sabrinice se dijele na:
- serijske - na prijmer USB, Firewire
- paralelne - AGP, PCI
- miješane - HyperTransport, InfiniBand, PCIe
Paralelne sabirnice su prije imale primat kao način prijenosa podataka i signala, i serijske sabrinice su se uglavnom rabile kod sistema gdje brzina prijenosa podataka nije toliko važna, ili su udaljenosti između periferne jedinice i računala velike ili postoje posebni vanjski faktori kao elektromagnetske smetnje. Probojem novih tehnologija u obradi signala te većim radnim brzinama centralnih jedinica, omogućilo je dodatni razvoj serijskih sabrinica, i mnoge tvrtke su stvorile konzorcije radi spajanja najboljih tehničih riješenja koje su dostupne kod serijskih i paralelnih sabirnica.
[uredi] Standardizirane sabirnice
Postoji više standardiziranih sabirnica za računala za koje su podaci dostupni ili su bili korišteni pri gradnji računala.
