Доклад: Шини (Industrial Standard Architecture)

Важливою особливістю шини була можливість для будь-якого bus master звертатися до будь-якого пристрою пам'яті або периферійному пристроєві, навіть якщо вони мали різні розряди шини. Говорячи про повну зворотну сумісність з ISA, слід зазначити, що ISA-карти, природно, не підтримували поділ переривань, навіть будучи вставленими в EISA-коннектор. Що стосується підтримки multiply bus master, те вона являла собою поліпшену і доповнену версію такої для ISA. Також були присутні чотири рівні пріоритету:

1. схеми відновлення пам'яті;

2. DMA;

3. процесор;

4. адаптери шини

і арбітр шини EISA - периферійний контролер (ISP - Integrated System Peripheral) - "стежив за порядком". Крім цього, було в наявності ще один пристрій - Intel's Bus Master Interface Chip (BMIC), що стежило за тим, щоб master "не засиджувався" на шині. Через визначену кількість тактів master "знімався" із шини і генерувалося немаскируемое переривання.

MCA проти EISA

Відразу ж після виходу шини EISA почалася "шинна війна", причому це була не стільки війна між архитектурами (вони обидві пішли в минуле), скільки війна за контроль IBM над ринком персональних комп'ютерів. І цю війну корпорація з тріском програла. Так, архітектура MCA по закладених технічних рішеннях і перспективам розвитку виглядала переважніше. Але, як не дивно, саме це виявилося другим фактором, що неї сгубил. Порівняльна характеристика шин EISA і MCA представлена у виді табл. 3.

Таблиця 3. Порівняльна характеристика шин EISA і MCA.

MCA	EISA
Пропускна здатність, МВ/хв	20	33
Спосіб передачі даних	асинхронний	Синхронний
Розмір карти (довжина х ширина), мм	292.1 х 88.2	333.5 х 127.0

Площа поверхні карти EISA у 1.65 рази більше. А якщо ще врахувати, що адаптер EISA міг споживати більш ніж у 2 рази більше потужності, чим адаптер MCA, стає ясно, що робити периферію під EISA було і простіше і дешевше.

Крім того, у "шинній війні", як і скрізь, є присутнім "рука Intel". У прагненні звільнити ринок для нових процесорів 80386 і 80486, Intel випускав EISA-чипсети, що не підтримують 286 процесор (не чи правда, знайома ситуація), у той час, як шина MCA прекрасно працювала і на комп'ютерах з 286. Таким чином, перспективна розробка IBM так і залишилася перспективною розробкою, але і шина EISA не стала хітом: на той час, коли потреби комп'ютерів середнього рівня переросли можливості шини ISA, розроблювачі перейшли, минаючи EISA, до локальної шини.

Шина MCA (Micro Channel Architecture)

"До 1 квітня 1987 року життя у світі РС був украй простій: у байті було 8 біт, і при цьому існувала тільки одна шина, по якій ці біти можна було передавати. Звичайно, ця шина була "двох розмірів" - розрядністю 8 і 16 біт - але це була одна шина. Але наступного дня - 2 квітня - усі змінилося, і, здається, простота більше ніколи не повернеться."

Крис Лонг (Chris Long) PC User.

У 1987 році компанія IBM припинила випуск серії РС/АТ і початку виробництво лінії PS/2. Одним з головних відмінностей нового покоління персональних комп'ютерів була нова системна шина - Micro Channel Architecture (MCA). Ця шина не мала зворотну сумісність з ISA, але зате містила ряд передових для свого часу рішень:

· 8/16/32-розрядна передача даних;

· 20 МВ/хв пропускна здатність при частоті шини 10 MHz (у 4 рази більше,ніж у ISA!) при максимально можливій пропускній здатності шини 160 МВ/хв !!! (більше, ніж у PCI) (правда, не всі карти здатні працювати з такою швидкістю);

· Підтримка декількох bus master. Будь-який пристрій, підключений до шини, може одержати право на її виняткове використання для передачі або прийому даних з іншого з'єднаного з нею пристрою. Такий пристрій, по суті, являє собою спеціалізований процесор, що може здійснювати обмін даними по шині незалежно від основного процесора. Роботу пристроїв координує пристрій, називаний арбітром шини (CACP - Central Arbitration Control Point). При розподілі функцій керування шиною арбітр виходить з рівня пріоритету, яким володіє той або інший пристрій або операція. Усього таких рівнів чотири (у порядку убування):

5. регенерація системної пам'яті;

6. прямий доступ до пам'яті (DMA);

7. плати адаптерів.

8. процесор.

Якщо пристроєві необхідний контроль над шиною, він сповіщає про це арбітрові. З першою нагодою (після обробки запитів з більш високими пріоритетами) арбітр передає йому керування шиною. Поза системою пріоритетів обслуговуються тільки немасковані переривання (NMI - non-maskable interrupts), при виникненні яких керування негайно передається процесорові;

· 11-рівневі переривання (11-level triggered interrupts) замість дворівневих (trigger-edged) у ISA дозволяли поділяти (share) переривання між пристроями, що дозволило вилікувати одну з хвороб перших PC - недостачу ліній IRQ;

· 24 або 32 адресні лінії дозволяли адресувати до 4 GB пам'яті;

· автоматичне конфігурування пристроїв істотно спростило установку нових плат. У комп'ютерів із шиною MCA немає ніяких перемичок або перемикачів - ні на системній платі, ні на платах розширення. Замість використання адрес портів уведення-висновку, що зашиті у залізо, центральний процесор призначає них при старті системи, базуюся на інформації, ліченої з ROM карти;

· асинхронний протокол передачі даних знижував імовірність виникнення конфліктів і перешкод між пристроями, підключеними до шини.

Не чи правда, непоганий набір для 1987 року? Можливо, весь розвиток персональних комп'ютерів пішло б по іншому шляху, якби не одне але - гроші. Справа в тім, що IBM, порахувавши своє лідируюче положення на ринку персональних комп'ютерів непорушним, запропонувало незалежним виробникам, що бажають використовувати шину МСА, зовсім кабальні умови, що включають вимогу заплатити за використання шини ISA в усіх раніше зроблених комп'ютерах!!! Як Ви самі розумієте, що бажають виявилося, м'яко скажемо, небагато. Із серйозних компаній тільки Apricot і Olivetti підтримали нову архітектуру (причому Olivetti брала активну участь у розробці конкуруючого стандарту - EISA). Більшість покупців систем PS/2 "купували IBM", а не МСА. У результаті величезна робота - було розроблено 6 типів слотів -

· 16-розрядні (основні слоти, що установлюється в усі комп'ютери із шиною МСА);