Welcome Everybody Visited mySite

APTECH WORLDWIDE
 
Trang ChínhPortalliCalendarGalleryTrợ giúpTìm kiếmĐăng kýThành viênNhómĐăng Nhập

Share | 
 

 Bộ nhớ và lưu trữ - Phần 3: Các đặc điểm k

Xem chủ đề cũ hơn Xem chủ đề mới hơn Go down 
Tác giảThông điệp
rongthan
Super Mod
avatar

Nam Tổng số bài gửi : 285
Age : 34
Registration date : 24/01/2007

Bài gửiTiêu đề: Bộ nhớ và lưu trữ - Phần 3: Các đặc điểm k   Thu Sep 20, 2007 9:51 pm

Trong
hai phần đầu của loạt bài này chúng tôi đã viết về các công nghệ nhớ
khác nhau gồm có: các ổ đĩa cứng, RAM, MRAM và kiểu lưu trữ dữ liệu
holographic. Rõ ràng, công nghệ đã sử dụng cho việc lưu trữ dữ liệu vật
lý chỉ là một phần trong những gì sẽ quyết định hiệu suất mà bạn thấy.
Để hiểu một cách đầy đủ về hiệu suất của bộ nhớ, bạn phải hiểu cách bộ
nhớ kết nối với CPU như thế nào và nó có thể được gia công ra sao.


Nhìn
chung, bộ nhớ được kết nối đến CPU theo cùng một cách kết nối vật lý;
thông qua bus hệ thống. Hãy quan sát vào bên trong bo mạch chủ máy
tính, bạn sẽ thấy rất nhiều dây; đây chính là bus hệ thống của nó.

Các
bus hệ thống khác nhau được định nghĩa với các đặc điểm kỹ thuật của hệ
thống. Đặc điểm kỹ thuật của bus hệ thống sẽ gồm số dây, kích thước của
dây, mỗi dây được sử dụng cho cái gì và bộ kết nối gì cần được sử dụng.
Chi tiết kỹ thuật của bus hiện đại có các tính năng tiên tiến và khá
phức tạp, với nhiều dây truyền phát dữ liệu theo cả hai hướng, nhiều
dây cho việc điều khiển tín hiệu.

Một trong các chi tiết kỹ
thuật của bus được sử dụng liên tục và lâu đời nhất là mạch tích hợp
chéo hoặc I2C. Đó là một chi tiết kỹ thuật khá đơn giản, chỉ với hai
dây hai chiều, một cho dữ liệu và một cho tín hiệu clock.



Một đặc tả của bus I2C. Vcd là điện áp, SDA là cho dữ liệu và SCL là cho tín hiệu clock


Mạch tích hợp chéo
Được
phát triển vào đầu những năm 1980 bởi Philips Semiconductor, I2C được
phát triển với tư cách là chuẩn tốc độ thấp cho việc truyền thông nối
tiếp trên bo mạch. Ban đầu được phát triển để sử dụng trong máy thu
hình, nó chỉ mất vài năm để được chấp nhận rộng rãi. I2C ngày nay vẫn
được sử dụng trong nhiều ứng dụng như trong các màn hình máy tính.

Trước
I2c, mỗi thiết bị đã sử dụng bởi một bộ vi điều khiển phải được kết nối
trực tiếp đến đến bộ vi điều khiển đó. Vấn đề phát sinh với điều đó là
nó sẽ làm tăng tính phức tạp của hệ thống, bạn phải tăng số lượng chân
trên bộ vi điều khiển để giao tiếp với các thiết bị bổ sung.

Với
việc bổ sung thêm bus và bo mạch, mỗi thiết bị có thể kết nối đến bus
và bộ vi điều khiển chỉ cần kết nối đến bus. Những gì cần thiết là một
tập các nguyên tắc để sử dụng bus như thế nào. Thậm chí bus ở thời buổi
ban đầu này dường như rất giống với một mạng!

Phiên bản hiện nay của đặc tả I2C là 3.0. Phiên bản này hỗ trợ cho 4 mục tốc độ bus:



  • Standard (Chuẩn) 100 kb/s



  • Fast (Nhanh) 400 kb/s



  • Fast mode plus (Nhanh hơn) 1 Mb/s



  • High speed mode (Tốc độ cao) 3.4 Mb/s




Một
khả năng thực sự thú vị của I2C được gọi là clock kéo dài. Clock kéo
dài có nghĩa là gì, thiết bị slave có thể giữ tín hiệu clock. Điều này
rất hữu dụng bởi khi thiết bị slave nhận một yêu cầu đọc, nó có thể giữ
clock cho đến khi nó chuẩn bị gửi thông tin đến master và sau đó phóng
thích clock khi nó đã sẵn sàng gửi.

Các công ty khác cũng đầu
tư rất nhiều vào đầu những năm 1980 để phát triển chi tiết kỹ thuật bus
của chính họ. IBM là một trong những công ty đó. Một trong những bus
ban đầu của họ là Industry Standard Architecture hoặc ISA, bus. Khi
được phát triển lên IBM đã gọi nó là XT bus.

Các đặc điểm kỹ thuật của IBM
Được
phát triển vào năm 1981, bus 8 bit, ISA sau đó được thay đổi thành kiến
trúc bus 16 bit. Bus ISA hỗ trợ cho các tốc độ lên đến 8Mb/s. Trong
suốt những năm 80, ISA tiếp tục được phổ biến rộng rãi, nhưng nó chưa
thực sự hoàn hảo. Một trở ngại lớn đối với ISA là đặc điểm kỹ thuật đã
thiếu các thông tin chi tiết về định thời bus và các nguyên tắc điều
khiển bus. Chính vì lý do đó, nhiều công ty đã tập trung vào cải thiện
phiên bản bus ISA của chính họ với các chi tiết kỹ thuật độc nhất. Các
phiên bản độc nhất của ISA này lại khó khăn trong việc tương thích và
gây ra rất nhiều vấn đề hóc búa.

Một trở ngại khác đối với ISA
là các cấu hình chuyên sâu cần phải kết nối với một thiết bị đến bus.
Vào năm 1993, ISA Plug and Play đã được phát triển để giải quyết vấn đề
này. Kiến trúc plug and play đã cho phép hệ điều hành của máy tính có
thể thực hiện việc cấu hình thay vì người dùng. Điều này là một bước
tiến lớn trong kiến trúc máy tính và cho đến ngày nay nhiều máy tính
vẫn hỗ trợ ISA plug and play.

Vào cuối những năm 80, IBM đã cố
gắng thay thế thế hệ ISA bus bằng kiến trúc kênh siêu nhỏ Micro Channel
Architecture hoặc MCA, bus. Chi tiết kỹ thuật này đã cho ra bus 32 bit
và việc cấu hình tự động.

Tuy MCA giải quyết được sự giàng
buộc bus 16 bit của ISA và đã cho phép truyền thông lên đến tốc độ
40Mb/s, nhưng vẫn có một số bất thuận tiện đối với sự chấp thuận của
công nghiệp đối với chi tiết kỹ thuật của bus này. Một trong những trở
ngại đó là MCA là một công nghệ thuộc quyền sở hữu riêng, điều đó có
nghĩa bất kỳ công ty nào muốn sử dụng MAC đều phải trả tiền cho IBM. Rõ
ràng đây là điều mà công chúng không bao giờ thích.

Kiến trúc chuẩn công nghiệp được mở rộng
Sau
khi IBM phát triển MAC một thời gian ngắn, các đối thủ cạnh tranh gồm
có Compaq và HP đã bắt kịp họ với một giải pháp. Họ đã tổ chức và phát
triển kiến trúc chuẩn công nghệ mở rộng hoặc EISA. Quả thực họ cũng
muốn đặt lại tên khác với XT bus và ISA bus của IBM để không xâm phạm
bản quyền thương hiệu của IBM.

Giống như MCA, EISA là một kiến
trúc bus 32 bit. Nhưng, cũng giống như tên được ngụ ý của nó, EISA là
một mở rộng của ISA bus trước đó, điều đó có nghĩa rằng nó tương thích
được với các thiết bị ISA. Và mặt khác nó cũng là một chi tiết kỹ thuật
mở. EISA đã hỗ trợ truyền thông song song ở tốc độ 8,33MB/s.



Ba khe EISA


Chính
do EISA là một kiến trúc mở nên nó nhanh chóng được phổ biến rộng rãi
trong lĩnh vực CNTT. Tuy vậy sự phổ biến này không được lâu thì EISA
sớm bị thay thế bởi PCI bus của Intel.

PCI bus hiện đang được
thay thế bởi PCI Express hay PCIe. PCIe là một bus nối tiếp nhưng dáng
vẻ của nó lại là bus song song. Sở dĩ nói như vậy là vì nó có một hub
trên bo mạch chủ. Hub này có thể định tuyến việc truyền thông từ giữa
các thiết bị. Nó cũng cho phép nhiều cặp thiết bị có thể truyền thông
với nhau cùng một lúc, như vậy có thể coi chúng như cấu trúc song song.
Chi tiết kỹ thuật PCIe cho phép truyền thông lên đến 8GB/s trong khi đó
PCI chỉ cho phép đến 133MB/s.

Truy cập bộ nhớ trực tiếp
Như
đã đề cập đến từ trước, các Bus máy tính hiện đại khá phức tạp. Sự phức
tạp trong việc cải thiện hiệu suất là truy cập bộ nhớ trực tiếp hay
viết tắt là DMA.

DMA cho phép các hệ thống phần cứng nhỏ (như
các card đồ họa, card âm thanh) có thể truy cập trực tiếp vào bộ nhớ để
đọc và ghi các hoạt động một cách độc lập với CPU. Rõ ràng, lúc này CPU
vẫn được yêu cầu để khởi tạo phiên liên lạc, nhưng DMA loại trừ những
cần thiết mà CPU phải quan tâm trong các phiên liên lạc với bộ nhớ của
thiết bị, như vậy CPU có thể được sử dụng cho các nhiệm vụ khác.

Một
trong những chi tiết kỹ thuật mới hơn là AMD-backed HyperTransport, chi
tiết kỹ thuật này được phát triển bởi HyperTransport consortium.
HyperTransport hỗ trợ cho tốc độ truyền thông cao hơn và các tính năng
nâng cao như DDR (Double Data Rate). DDR cho phép các thiết bị có thể
gửi dữ liệu trên cả hai sườn lên và xuống của chu kỳ xung nhịp (xung
clock). Chính vì vậy mà nó có thể tăng gấp đôi được thông lượng.

Một
tính năng thú vị khác của HyperTransport là nó có thể hỗ trợ cho cả hai
loại ghi lệnh. Một lệnh đã sử dụng cho DMA được được biết đến như lệnh
ghi bổ sung dữ liệu. Không giống như lệnh ghi không bổ sung dữ liệu,
lệnh ghi bổ sung dữ liệu không yêu cầu tín hiệu xác nhận từ thiết bị
mục tiêu. HyperTransport có thể được coi như một mạng. Trong thực tế nó
cũng có thể được sử dụng để kết nối nhiều máy tính với nhau.
Về Đầu Trang Go down
Xem lý lịch thành viên
 
Bộ nhớ và lưu trữ - Phần 3: Các đặc điểm k
Xem chủ đề cũ hơn Xem chủ đề mới hơn Về Đầu Trang 
Trang 1 trong tổng số 1 trang

Permissions in this forum:Bạn không có quyền trả lời bài viết
Welcome Everybody Visited mySite :: Tech Talk And Support :: IT Discussion-
Chuyển đến