پنل کاربر سبد خرید
ورود / عضویت



ورود
عضویت
بازیابی رمز
ورود / عضویت
۰
انواع گذرگاه (Bus) در مادربورد کامپیوتر
انواع گذرگاه (Bus) در مادربورد کامپیوتر

انواع گذرگاه (Bus) در مادربورد کامپیوتر

انواع گذرگاه (Bus) در مادربورد کامپیوتر

انواع گذرگاه ها


اجزای مختلف رایانه از طریق گذرگاه ها به هم وصل می شوند. همان طور که گفته شد دستگاه های جانبی از نظر فناوری و طراحی با هم متفاوت هستند، بنابراین رایانه های جدید بیش از یک گذرگاه دارند.

 تعاریف و اصطلاحات به کار برده شده برای انواع گذرگاه ها تا حدودی مبهم است و به طور معمول با یکدیگر هم پوشانی دارند. با این وجود می توان گذرگاه های رایانه را به صورت زیر شرح داد.

    گذرگاه محلی

    گذرگاه محلی یا گذرگاه پردازنده، گذرگاهی است که اجزای مختلف داخل پردازنده مانند ALU واحد کنترل و ثبات ها را به همدیگر و به حافظه وصل می کند. این حافظه می تواند حافظه ی ثبات ها، حافظه ی نهان ویا هر دو باشد. سرعت این گذرگاه معادل سرعت عملکرد پردازنده است.

    گذرگاه سیستم

    این گذرگاه بیشتر به اجزای خیلی سریع سیستم وصل می شود. پردازنده، حافظه و سایر اجزای رایانه مانند دستگاه های ورودی/ خروجی سریع و یا سیستم ویدیویی(کارت گرافیک) از این گذرگاه استفاده می کنند.

    گذرگاه ورودی/ خروجی یا گذرگاه توسعه

    از این گذرگاه برای اتصال دستگاه های جانبی با سرعت کمتر مانند کارت شبکه، مودم، صفحه کلید، و ماوس استفاده می شود. گذرگاه توسعه به طور معمول به شکاف های توسعه )محل اتصال کارت های توسعه) مانند کارت صدا وصل می شود.

    گذرگاه دستگاه های جانبی خاص

    این گذرگاه به طور اختصاصی برای ایجاد ارتباط با نوع خاصی از دستگاه های جانبی طراحی می شود. بر خلاف گذرگاه های ورودی/ خروجی و گذرگاه توسعه، این گذرگاه به شکاف های توسعه وصل نمی شود، به طور مثال، گذرگاه SCSI (واسط اسکازی) برای ارتباط دیسک گردان دیسک سخت، دیسک گردان دیسک های نوری، اسکنر و سایر دستگاه های جانبی مورد استفاده قرار می گیرد. گذرگاه IDE نیز گذرگاه مخصوص دستگاه های جانبی خاص است. به طور معمول به این گذرگاه ها آداپتور نیز می گویند، زیرا این گذرگاه از طریق کارت آداپتور یا مدارهای آداپتور موجود روی برد اصلی با سیستم ارتباط برقرار می کند.

    این گذرگاه های متفاوت برای عملکرد بهتر باید به هم دیگر وصل شوند. این کار به وسیله ی مدارهای منطقی به نام پل صورت می گیرد. در حال حاضر ساختار برد اصلی برای ارتباط گذرگاه های مختلف شامل دو نوع پل، به نام پل جنوبی و پل شمالی است که در همین فصل به آن ها پرداخته می شود.

    حال به گذرگاه های مورد نیاز برای اتصال دستگاه های جانبی ودر حقیقت گذرگاه های نوع سوم و چهارم پرداخته می شود.

    همان طور که گفته شد برای هماهنگی بین اجزای رایانه، از سیگنال های پالس ساعت استفاده می شود. براساس نوع طراحی و کاربرد، برای گذرگاه های متفاوت پالس ساعت های متفاوت تولید می شود. به طور معمول، ماکزیمم فرکانس پالس ساعتی که گذرگاه می تواند با آن کار کند، یکی از مشخصه های مهم هر گذرگاه است.

    تعداد بیت های قابل انتقال به وسیله ی گذرگاه در هر پالس ساعت را پهنای باند آن گذرگاه می نامند. به طور مثال گذرگاهی را در نظر بگیرید که دارای هشت خط برای انتقال داده است. پس در هر پالس ساعت و با استفاده از تمام این خطوط می توان ۸ بیت ارسال کرد، بنابراین می توان گفت که پهنای باند این گذرگاه ۸ بیت است.

    سرعت انتقال داده به وسیله ی هر گذرگاه، حاصل ضرب ماکزیمم فرکانس پالس ساعت آن گذرگاه و پهنای باند آن است. گذرگاه نوع سوم و یا گذرگاه های توسعه که به طور معمول با استفاده از شکاف های توسعه به برد اصلی وصل می شوند عبارت اند از:

    گذرگاه ISA

    با گذشت سال ها، طراحی های مختلفی از انواع گذرگاه ها ارائه شده است. رایانه های اولیه فقط یک نوع گذرگاه منفرد برای اتصال دستگاه های جانبی داشتند. گذرگاه ISA ( تصویر زیر ) در سال ۱۹۸۴ و با اولین رایانه های مدل AT به بازار آمد. این گذرگاه با سرعت پالس ساعت ۸ مگاهرتز و سرعت انتقال ۵/۸ مگابیت بر ثانیه و پهنای ۱۶ بیت طراحی شده بود.

    انواع گذرگاه در مادربورد کامپیوتر

    گذرگاه EISA

    در سال ۱۹۸۸ گذرگاه EISA طراحی شد که با فرکانس پالس ساعت ۸ مگا هرتز کار می کرد. پهنای باند این گذرگاه ۳۲ بیت بود.

    خیلی از دستگاه های جانبی می توانستند با سرعت پایین با رایانه ارتباط برقرار کنند مانند صفحه کلید و مودم، ولی همان طور که خواهید دید صفحه نمایش (مانیتور) برای نمایش بهتر تصاویر نیاز به سرعت بالا برای انتقال داده و پردازش آن دارد، به همین دلیل در سال ۱۹۹۲ طرحی به بازار عرضه شد که در آن حافظه و کارت ویدیو بر روی یک گذرگاه مشترک قرار گرفتند که به آن VESA یا گذرگاه VL گفتند.

    گذرگاه PCI

    در همان سال ۱۹۹۲، شرکت اینتل گذرگاه PCI ( تصویر زیر ) را معرفی کرد. این گذرگاه به طور مستقیم به پردازنده وصل نیست اما به گونه ای طراحی شده است که دستگاه های جانبی متصل به آن می توانند با سرعت بالا و به صورت غیرمستقیم و با استفاده از پل به پردازنده وصل شوند. سرعت انتقال داده ها در اولین مدل به ۱۳۳ مگابیت می رسید. پهنای باند این گذرگاه در نمونه های اولیه ۳۲ بیت بود. اما امروزه این گذرگاه با پهنای باند ۶۴ بیتی توانسته است تا سرعت انتقال داده ۵۳۳ مگابیت را ارائه دهد. جدول زیر مشخصات انواع گذرگاه های PCI را نشان می دهد.

    انواع گذرگاه در مادربورد کامپیوتر

    انواع گذرگاه در مادربورد کامپیوتر

    گذرگاه AGP

    گرافیک و چند رسانه ای محیط هایی هستند که امروزه کاربری فراوانی در سیستم رایانه داشته و برای داشتن کیفیت بهتر، نیاز به سرعت انتقال بالاتر داده ها نیز دارند. به طور معمول برای دیگر اجزای رایانه مانند مودم، کارت صدا و .... به دلیل اینکه نیاز به سرعت بالایی ندارند، گذرگاه ISA و PCI مناسب هستند. اما این گذرگاه ها نیاز کاربران را برای نمایش تصاویر با کیفیت بالا برطرف نمی کند و باید از مسیر های زیادی برای دسترسی به حافظه اصلی عبور کند.

    در سال ۱۹۹۶ برای اولین بار و توسط شرکت اینتل براساس ساختار گذرگاه PCI ،گذرگاه جدیدی به نام AGP طراحی و عرضه شد. این گذرگاه فقط برای کارت گرافیک کاربرد دارد و به منظور کاهش مسیر به طور مستقیم به گذرگاه سیستم (گذرگاه اختصاصی پردازنده و حافظه ی اصلی) وصل می شود. فرکانس پالس ساعت این گذرگاه ۶۶ مگا هرتز است و مدل های متفاوتی به شرح جدول زیر از آن عرضه شده است.

    انواع گذرگاه در مادربورد کامپیوتر

    روی هر برد اصلی فقط یک گذرگاه AGP وجود دارد که مخصوص کارت های گرافیک است. شکاف AGP فقط روی بردهای اصلی از پنتیوم I تا پنتیوم IV وجود داشت. این شکاف برای پردازش گرافیک از پردازنده ی مرکزی سیستم استفاده می کرد، به همین دلیل نزدیک ترین شکاف به پردازنده بود. ولی در کارت های گرافیک که از شکاف های PCI استفاده می کردند به دلیل اینکه پردازنده ی مجزا یا همان GPU روی آن تعبیه شده است، برای پردازش گرافیکی از پردازنده ی سیستم استفاده نمی کند و یکی از دلایل گرانی کارت های PCI همین است. نمی توان به گذرگاه AGP به دلیل اختصاصی بودنش به عنوان یک گذرگاه سیستم نگاه کرد ولی دو مزیت نسبت به گذرگاه PCI دارد.

    • اجرای سریعتر کار ها
    • دستیابی مستقیم و بدون دخالت پردازنده به حافظه ی اصلی (گذرگاه های PCI با استفاده از Bridge به پردازنده دسترسی دارند.)

    گذرگاه PCI-E یا PCI-EXPRESS

    با رشد فناوری کارت های گرافیکی، گذرگاه PCI پاسخ گوی پهنای باند مورد نیاز آن ها نبود، بنابراین گذرگاه AGP طراحی شد که فقط مخصوص کارت های گرافیکی بود. مزیت های ویژه ی گذرگاه AGP این بود که در ابتدا مشکل پهنای باند مورد نیاز کارت های گرافیکی را حل کرد و در نهایت توانست بار ترافیک گذرگاه PCI را کاهش دهد.

    هر چند که حجم بالای داده های ویدیویی، به وسیله ی AGP از گذرگاه PCI برداشته شد، ولی با آمدن فناوری های نوین و ظهور ابزارهای جانبی خیلی سریع، گذرگاه PCI با مشکل مواجه شد. بنابراین طراحان به فکر تغییر گذرگاه PCI افتادند و PCI-Express در سال ۲۰۰۲ به عنوان محصول جدیدی از گذرگاه های PCI طراحی شد که بسیار موفق تر از گذرگاه PCI است. در واقع یک نوع گذرگاه ورودی/ خروجی است که ساختار آن مانند گذرگاه ها و درگاه های موفق USB ،FireWire و SATA براساس یک ارتباط دو طرفه و انتقال سریال است. این گذرگاه در سال های اخیر در چند نوع x2 ،x1 و x16 به بازار عرضه شده است.

    انواع گذرگاه در مادربورد کامپیوتر

    دو مزیت مهم این گذرگاه عبارت اند از:

    • استفاده از ساختار انتقال سریال در این فناوری و این که هر مسیر به صورت انحصاری برای ارتباط بین ۲ نقطه به کار می رود و در نتیجه هیچ اشتراکی در پهنای باند وجود ندارد.
    • پیاده سازی گذرگاه سریال نسبت به گذرگاه موازی خیلی ساده تر است، زیرا فقط به دو سیم برای انتقال داده نیاز دارد. یکی برای انتقال داده ها استفاده می شود و دیگری سیم زمین است.

    یکی از ویژگی های مهم در انتقال داده ی سریال این است که می توان از فرکانس پالس ساعت خیلی بالاتر نسبت به حالت موازی استفاده کرد.

    به دلیل ساختار مبتنی بر انتقال سریال، هزینه ی بسیار کمی برای ساخت گذرگاه PCI-E صرف می شود و همین امر موجب افزایش استقبال از این گذرگاه شده است. در حال حاضر روی برد های اصلی گذرگاه PCI-E در کنار گذرگاه PCI عرضه می شود، اما در آینده این گذرگاه به دلیل عملکرد مناسب، جایگزین گذرگاه های دیگر خواهد شد.

    PCI-Express 2.0

    گذرگاه ۲.۰ PCI-Express در سال ۲۰۰۷ به بازار عرضه شده است. میزان انتقال داده این گذرگاه در هر مسیر، ۵۰۰ مگابایت بر ثانیه یعنی دو برابر نسخه ی قبلی PCI-E است. به این ترتیب یک شکاف (PCI-Express 2.0 (X16 می تواند مقدار ۸ گیگابایت بر ثانیه، داده را در پهنای باند مناسب انتقال دهد. در واقع کارت های گرافیکی از این استاندارد جدید بیشترین بهره را می برند.

    گذرگاه های نوع چهارم: گذرگاه هایی که برای ارتباط با نوع خاصی از دستگاه های جانبی این به کار می روند، برخلاف گذرگاه های نوع سوم دارای شکاف بر روی برد اصلی نیستند. این گذرگاه ها به طور معمول برای اتصال دستگاه هایی مانند صفحه کلید، ماوس، چاپگر و سایر دستگاه های جانبی استفاده می شوند که از درگاه های سری و موازی استفاده می کنند، مانند دوربین دیجیتال و حافظه های Flash و ....

    تمامی گذرگاه های نوع چهارم دارای یک کانکتور برای ایجاد اتصال فیزیکی با دستگاه های جانبی مورد نظر و یک مدار واسط برای برقراری ارتباط منطقی با سایر اجزای رایانه هستند. در ادامه خواهید دید که همه ی این مدار های واسط مربوط به گذرگاه ها در یک تراشه به نام مجموعه ورودی / خروجی روی برد اصلی قرار می گیرند.

    برچسب ها
    منابع
    نویسنده
    آتوسا الهی
    آتوسا الهی

    نا مشخص
    مجموع پست ها: 35 مجموع سوالات: 0 مجموع پاسخ ها: 0
    مطالب مرتبط
    سایر آموزش های لوازم دیجیتال
    پرسش و پاسخ
    ۱ پاسخ
    ۰ امتیاز
    asus f102 تعویض باتری
    آموزش تعویض باتری لپ تاپ ایسوس Asus X551CA
    ۰ پاسخ
    ۰ امتیاز
    نوع رم برای dell5010?
    آموزش تعویض حافظه RAM لپ تاپ دل Dell Inspiron n5110
    ۰ پاسخ
    ۰ امتیاز
    سایز هارد لب تاب n5010
    آموزش تعویض هارد دیسک لپ تاپ دل Dell Inspiron n5110
    سوالتان را بپرسید
    محصولات آموزشی
    فروشگاه