主板總線(xiàn)基礎知識

PC總線(xiàn)知識

    從英特爾奔騰到奔騰Ⅲ，主板上的芯片組的結構和作用都沒(méi)有太大的變化，一般分成2部分，由2塊集成芯片組成，通過(guò)專(zhuān)用總線(xiàn)進(jìn)行連接，這就是我們所稱(chēng)的“橋”，簡(jiǎn)單地來(lái)說(shuō)橋就是一個(gè)總線(xiàn)轉換器和控制器。它實(shí)現各類(lèi)微處理器總線(xiàn)通過(guò)一個(gè)PCI總線(xiàn)進(jìn)行連接的標準，可見(jiàn)，橋是不對稱(chēng)的。在橋的內部包含有兼容協(xié)議以及總線(xiàn)信號線(xiàn)和數據的緩沖電路，以便把一條總線(xiàn)映射到另一條總線(xiàn)上。

　　目前流行的主板上2塊橋，一塊負責與CPU、主存連接，另一塊與ISA，PCI總線(xiàn)上的各種板卡、鍵盤(pán)、鼠標等輸入/輸出電路進(jìn)行連接。我們習慣上將與CPU連接的芯片稱(chēng)為北橋，與I/O設備連接的芯片稱(chēng)為南橋。為了更好的了解微機的硬件知識，本文就微機總線(xiàn)做以下簡(jiǎn)單介紹。

　　一、 總線(xiàn)

　　所謂總線(xiàn)，籠統來(lái)講，就是一組進(jìn)行互連和傳輸信息（指令、數據和地址）的信號線(xiàn)。計算機的總線(xiàn)都是有特定的含義。如“局部總線(xiàn)”、“系統總線(xiàn)”等。

　　二、 總線(xiàn)分類(lèi)

　　按性質(zhì)和應用來(lái)劃分，一般將總線(xiàn)劃分為3類(lèi)：

　�、� 局部總線(xiàn)

　　在以Windows為代表的圖形用戶(hù)接口(GUI)進(jìn)入PC機之后，要求有高速的圖形描繪能力和I/O處理能力。這不僅要求圖形適配卡要改善其性能，也對總線(xiàn)的速度提出了挑戰。實(shí)際上當時(shí)外設的速度已有了很大的提高，如硬磁盤(pán)與控制器之間的數據傳輸率已達10MB/s以上，圖形控制器和顯示器之間的數據傳輸率也達到69MB/s。通常認為I/O總線(xiàn)的速度應為外設速度的3～5倍。因此原有的ISA、EISA已遠遠不能適應要求，而成為整個(gè)系統的主要瓶頸。

　　局部總線(xiàn)是PC體系結構的重大發(fā)展。它打破了數據I/O的瓶頸，使高性能CPU的功能得以充分發(fā)揮。從結構上看，所謂局部總線(xiàn)是在ISA總線(xiàn)和CPU總線(xiàn)之間增加的一級總線(xiàn)或管理層。這樣可將一些高速外設，如圖形卡、硬盤(pán)控制器等從ISA總線(xiàn)上卸下而通過(guò)局部總線(xiàn)直接掛接到CPU總線(xiàn)上，使之與高速的CPU總線(xiàn)相匹配。

　　而采用PCI總線(xiàn)后，數據寬度升級到64位，總線(xiàn)工頻率為33.3MHZ，數據傳輸率（帶寬）可達266MB/S。所以采用PCI總線(xiàn)大大解決了數據的I/O瓶頸，使計算機更好地發(fā)揮性能。

　�、� 系統總線(xiàn)

　　這是微機系統內部各部件（插板）之間進(jìn)行連接和傳輸信息的一組信號線(xiàn)。例如ISA總線(xiàn)。由于它只具有16位數據寬度，最高工作頻率為8MHz，所以數據傳輸速率只能達到16MB/S。我們可以比較一下ISA總線(xiàn)與PCI總線(xiàn)帶寬（數據傳輸率），就知道為什么現在的主板開(kāi)始逐漸淘汰ISA插槽，如升技BF6主板有6個(gè)PCI插槽一個(gè)ISA插槽。

　�、� 通信總線(xiàn)

　　通信總線(xiàn)是系統之間或微機系統與設備之間進(jìn)行通信的一組信號線(xiàn)。 三、 總線(xiàn)主要性能比較

　　評價(jià)一種總線(xiàn)的性能主要注意以下幾個(gè)方面參數

A、 總線(xiàn)時(shí)鐘頻率：總線(xiàn)的工作頻率，以MHZ表示，它是影響總線(xiàn)傳輸速率的重要因素之一。

B、 總線(xiàn)寬度：數據總線(xiàn)的位數，用位（bit）表示，如總線(xiàn)寬度為8位、16位、32位和64位。

C、 總線(xiàn)傳輸速率：在總線(xiàn)上每秒鐘傳輸的最大字節數MB/S，即每秒處理多少兆字節。那么我們如何通過(guò)總線(xiàn)寬度和總線(xiàn)時(shí)鐘頻率來(lái)計算總線(xiàn)傳輸速率（帶寬）。

傳輸速率=總線(xiàn)時(shí)鐘頻率x總線(xiàn)寬度/8

　　如升技BF6主板，PCI總線(xiàn)總線(xiàn)寬度16位，當總線(xiàn)頻率66MHZ，總線(xiàn)數據傳輸速率=66x18/8(MB/S)=133(MB/S)。

　　為了更好地理解總線(xiàn)帶寬、總線(xiàn)位寬、總線(xiàn)工作時(shí)鐘頻率的關(guān)系，我們舉個(gè)比較形象的例子，高速公路上的車(chē)流量取決于公路車(chē)道的數目和車(chē)輛行駛速度，車(chē)道越多、車(chē)速越快則車(chē)流量越大；總線(xiàn)帶寬就象是高速公路的車(chē)流量，總線(xiàn)位寬仿佛高速公路上的車(chē)道數，總線(xiàn)時(shí)鐘工作頻率相當于車(chē)速，總線(xiàn)位寬越寬、總線(xiàn)工作時(shí)鐘頻率越高則總線(xiàn)帶寬越大。當然，影響總線(xiàn)性能的參數還有很多，如其同步方式、負載能力、信號線(xiàn)等等，但以上所介紹的三個(gè)是其重要參數。

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