Barramentos
Tecnologias e História
Análise de Sistema Informáticos 1
Departamento de Engenharia Informática
1980361 Ruben Monteiro
1000288 Pedro Ribeiro
1010137 Arsénio Ferraz
1010464 Cristiano Marques
1020087 Vítor Pranto
Barramento
• Barramento, é o conjunto de sinais digitais que
conduzem a informação entre o processador (CPU)
e as diversas placas, memórias e periféricos.
• É um subsistema que permite a transferência de
dados e energia entre componentes dentro do
computador ou entre computadores. Ao contrário
de uma ligação ponto-a-ponto, esta permite que
vários periféricos se liguem usando o mesmo
conjunto de ligações
• um barramento é apenas um “caminho” através do
qual dados viajam num computador. Esse caminho é
usado para comunicação entre dois ou mais
elementos do computador
Tipos de Barramento
•
•
•
•
•
•
•
•
ISA
EISA
MCA
VLB
PCI
AGP
PCI EXPRESS
PCI X
Evolução
ISA: IBM PC (1981) 8-bits; IBM-AT (1984) 16-bits
• Desenvolvido no inicio dos anos 80 pela IBM.
MCA: IBM (>1985)
• Surgiu devido à limitação do ISA;
• Substituir o ISA por algo “maior e melhor”;
• 32-bits e Plug-and-Play.
Evolução (continuação)
EISA: IBM PC (1981) 8-bits; IBM-AT (1984) 16-bits
• Resposta da Compaq à MCA da IBM;
• Extensão ao ISA; Não pode ser considerado standard
da indústria;
• Compatibilidade com o ISA, 32-bits, Plug-and-Play.
PCI: Intel (1990)
• PCI v2.0
• 1993 – Substitui de imediato o MCA e o EISA
nos servidores;
• 1994 – Substitui o barramento VESA.
Evolução (continuação)
AGP
• Surgiu com a necessidade de aumentar a largura de
banda entre o processador e o subsistema de vídeo;
• O PCI estava no seu limite.
PCI (evolução)
• As normas PCI Express e PCI X são as
actualizações da norma PCI;
• São consideradas como um “salto” na arquitectura
e não como uma evolução.
• A norma PCI X é, actualmente, a norma usada em
servidores
ISA
• Criado pela IBM em 1981, a 8 bits
• Em 1984 foi aumentado para 16 bits
• Deixou de ser usado em meados dos anos
90, com o surgimento do PCI
• É usado apenas em dispositivos que não
necessitam de transferências de grande
quantidade de informação
ISA (continuação)
• ISA XT (8 bits)
• Define um único barramento para interligar
CPU, RAM e todos os outros dispositivos
• Sincronização com o processador
• ISA AT (16 bits)
• Dessincronização entre CPU e barramento
• O ISA trabalha sempre a 8 MHz, enquanto o
processador varia entre 12-16 MHz
ISA (continuação)
• Usado durante muitos anos porque os
periféricos não necessitavam de um
barramento mais rápido
• Para facilitar a configuração do hardware, foi
criado o ISA PnP, mas não foi muito bem
suportado
EISA
• Criado pela Compaq para responder ao
MCA da IBM;
• Aumento da taxa de transferência de 16-bits
para 32-bits;
• Não atingiu grande popularidade, tendo
apenas serviu de tecnologia de transição para
os novos barramentos locais.
Barramento PCI
Definição
• Actual standard para ligação de periféricos à
motherboard.
• Pode ser através de circuitos integrados na própria
board ou placas de expansão.
• Tipo “plug’n’play”
• Assíncrona e “buffered”
• Alocação de IRQ’s via firmware.
História
•
•
•
•
Surge em 1990 em substituição do protocolo ISA.
Desenvolvido pela Intel.
Actual Revisão 3.3
A partir de 1994 é “vulgarizado”.
Controlador do
barramento PCI
Controlador do
barramento PCI
Servidores
• PCI-X é a norma usada nos servidores actualmente.
Enquanto PCI tem um barramento de 64bits a funcionar a 66MHz e os
restantes (32bits) a 33MHz,
O protocolo PCI-X tem um barramento de 64bits a 133MHz e os
restantes a 66MHz.
Futuro
• Protocolo PCI-Ex
Norma em surgimento no mercado, grande
salto em termos de arquitectura em relação à
norma PCI.
Em vez de um único canal de
comunicação entre dois periféricos, esta
norma estabelece dois canais de
transmissão de dados.
Tabela
Bus
Clock
PCI
33 MHz
32
1
133 MB/s
PCI
66 MHz
32
1
266 MB/s
PCI
33 MHz
64
1
266 MB/s
PCI
66 MHz
64
1
533 MB/s
PCI-X 64
66 MHz
64
1
533 MB/s
PCI-X 133
133 MHz
64
1
1.066 MB/s
PCI-X 266
133MHz
64
2
2.132 MB/s
PCI-X 533
133 MHz
64
4
4.266 MB/s
AGP X1
66 MHz
32
1
266 MB/s
AGP X2
66 MHz
32
2
533 MB/s
AGP X4
66 MHz
32
4
1.066 MB/s
AGP X8
66 MHz
32
8
2.133 MB/s
PCI Express X1
2.5 GHz
serial/1lane
250 MB/s em cada sentido
PCI Express X2
2.5 GHz
serial/2lanes
500 MB/s em cada sentido
PCI Express X4
2.5 GHz
serial/4lanes
1.000 MB/s em cada sentido
PCI Express X16
2.5 GHz
serial/16lanes
4.000 MB/s em cada sentido
PCI Express X32
2.5 GHz
serial/32lanes
8.000 MB/s em cada sentido
Number of
bits
Data per
Clock Cycle
Maximum
Transfer Rate
AGP
Accelerated Graphics Port
• Desenvolvido pela Intel especialmente para a
comunicação com o vídeo
• Maior transferência entre motherboad e placas de vídeo
Accelerated Graphics Port
• Melhor performance nas aplicações 3D
uso de uma maior quantidade de memória para
armazenamento de texturas para objectos 3D
alta velocidade de acesso
Modo
Relógio
Nº de bits
Taxa de Transferência
x1 AGP
66 MHz
32 bits
266 MB/s
x2 AGP
66 MHz
32 bits
533 MB/s
x4 AGP
66 MHz
32 bits
1,066 MB/s
x8 AGP
66 MHz
32 bits
2,133 MB/s