ระบบบัส
บัส
เป็นลายวงจรอิเล็กทรอนิกส์ทำหน้าที่ในการรับส่งข้อมูลระหว่างไมโครโปรเซสเซอร์กับส่วนอื่น
ๆ ของคอมพิวเตอร์ผ่านระบบชุดของสายนำสัญญาณให้ เช่น การส่งผ่านข้อมูลระหว่าง Lan Card กับ CPU
เพื่อให้เครืองคอมพิวเตอร์ของเราสามารถติดต่อกับเครื่องอื่นในเครือข่ายได้
อย่างไรก็ตามการส่งข้อมูลระหว่างซีพียูกับแผ่นวงจรเหล่านี้ ถ้าหาก Band
Width ต่างกัน เช่น
ซีพียูมีขนาด 32 บิต
แต่การ์ดมีขนาด 16 บิต
ก็จะทำให้ทำงานได้ช้าลงเนื่องจากเกิดคอขวดในการส่งผ่านข้อมูล
นอกจากนั้นระบบบัสยังทำการโอนย้ายข้อมูลจากอุปกรณ์หนึ่งไปอีกอุปกรณ์หนึ่ง
เช่น การ Copy ข้อมูลจาก Hard
Disk ลง Floppy Disk หรือการนำข้อมูลจาก Hard
Disk ไปสู่หน่วยความจำ RAM ก็ต้องทำผ่านระบบบัสทั้งสิ้น
3.1 ส่วนประกอบของระบบบัส
ระบบบัส จะประกอบด้วย
1. เส้นทาง หมายถึง เส้นทางที่ข้อมูลเดินทางผ่าน
ส่วนใหญ่จะสังเกตเป็นเส้นบนเมนบอร์ด
2. ชิปควบคุม
ทำหน้าที่ บริหารการเข้าใช้บัสของชิ้นส่วนต่าง ๆ
และทำหน้าที่ป้องกันปัญหาขัดแย้งกันเนื่องจากการแย่งใช้บัสในเวลาเดียวกัน
3. สล๊อตต่อขยาย เป็นตัวกลางที่ใช้ติดต่อสื่อสารระหว่างเมนบอร์ดกับการ์ดเสริมต่าง
ๆ ซึ่งจะถูกออกแบบมาให้ตรงกับระบบบัสนั้น ๆ เช่น
ระบบบัส PCI ก็จะมีสล๊อต PCI ซึ่งใช้เสียบการ์ดแบบ PCI
3.2 ผลของความเร็วบัส
จะมีผลกับความเร็วโดยรวมของคอมพิวเตอร์
ยิ่งบัสมีความเร็วสูงเท่าไร และมีจำนวนบิตมากขึ้นเท่าใด ก็จะทำให้เครื่องคอมพิวเตอร์ทำงานเร็วขึ้น
(แต่ไม่ได้เป็นแบบเชิงเส้น)
แต่ก็ขึ้นอยู่กับ Noise ด้วย เพราะยิ่งบัสใช้ความเร็ว (ความถี่ของสัญญาณนาฬิกาของบัส)
มากขึ้นท่าใด สัญญาณรบกวนก็จะเพิ่มขึ้นเท่านั้น
ซึ่งหากสัญญาณรบกวนมากขึ้นก็จะทำให้โอกาสที่ข้อมูลผ่านผ่านบัสผิดพลาดก็จะเพิ่มมากขึ้น
อุปกรณ์ที่ได้รับผลจากการเปลี่ยนแปลงความเร็วของบัส เช่น หน่วยความจำหลัก
แคชบนเมนบอร์ด VGA card การ์ดเพิ่มขยาย Hard
Disk เป็นต้น
3.3 ชนิดเส้นทางบัส
ชนิดเส้นทางบัสแบ่งตามสัญญาณที่ส่ง
- Power Bus เส้นทางบัสสำหรับจ่ายไฟฟ้า
- Data
Bus เส้นทางบัสสำหรับระบบข้อมูล
- Ground Bus เส้นทางบัสสำรหับสายดิน
ชนิดเส้นทางบัสแบ่งตามข้อมูลที่ส่ง
- Data Bus มีทั้งหมด 24 เส้น
ใช้สำหรับส่งข้อมูลในรูปของสัญญาณไฟฟ้าเปิดปิด (0,1)
โดยสายเหล่านี้จะถูกต่อเข้ากับ
อุปกรณ์ เช่น
หน่วยความจำ อแดปเตอร์การ์ด ดังนั้นเมื่อมีการส่งข้อมูล ๆ
นั้นก็จะผ่านอุปกรณ์เหล่านั้นทั้งหมด แต่อุปกรณ์ที่รับข้อมูลนี้ต้องมี Address ตรงกับค่าที่กำหนดใน Address Bus
- Address Bus มีทั้งหมด 20-32 เส้น
ใข้สำหรับส่งข้อมูลเป็นสัญญาณ บอกตำแหน่งที่อยู่หรือแอดเดรสในหน่วยความจำ
จำนวนเส้นของ Address
Bus จะบอกถึงความสามารถในการอ้างถึงหน่วยความจำ
ซึ่งจะแตกต่างกันไปตามซีพียูแต่ละรุ่น เช่น
8088 มี Address Bus 20 เส้น ดังนั้นจะอ้างถึงหน่วยความจำได้ขนาด 220 หรือ 1
เมกะไบต์ ส่วน 80286
มี 24 เส้น จะอ้างถึงหน่วยความจำได้ขนาด
224 หรือ 16 เมกะไบต์
เป็นต้น
- Control Bus ใช้สำหรับส่งสัญญาณควบคุมพื้นฐาน
เพื่อระบุว่าให้อุปกรณ์ที่จะได้รับข้อมูลใน Data Bus นั้นจัดการอย่างไรกับข้อมูลที่ได้รับ
3.4 ประเภทของระบบบัสแบ่งตามจำนวนสายนำสัญญาณและเทคโนโลยี
- บัส 8
บิต ข้อมูลจะถูกส่งไปยัง Adapter Card และอุปกรณ์ต่าง ๆ ทางบัส ผ่านชุดสายนำสัญญาณชนิด 8 เส้น
- สไอซา (ISA) ย่อมาจาก Industry
Standard Architecture คือเทคโนโลยีที่เป็นมาตรฐานเกี่ยวกับบัสทีใช้ในเครื่อง
คอมพิวเตอร์ของ IBM จะมีความเร็วตั้งแต่
8-12 เมกะเฮิรตซ์
ใช้ได้กับชิปความเร็ว 12 MHz หรือชิปรุ่น 386SX ความเร็ว 16 MHz แต่หลังจากชิป 386DX ซึ่งระบบบัสข้อมูลเป็น 32 บิต
มาตรฐานบัสชนิด ISA ก็เริ่มไม่เหมาะแล้วเพราะต้องส่งถึง 2
ครั้งเพื่อให้ได้ข้อมูล 32 บิต
- บัสไมโครแชแนล
(MCA)
ย่อมาจาก Micro
Channel Architecture ซึ่งเป็นเทคโนโลยีเฉพาะของไอบีเอ็ม
สิ่งที่เหนือกว่า
ISA คือความเร็วในการถ่ายโอนข้อมูลภายในคอมพิวเตอร์
และมีระดับการรบกวนของสัญญาณลดลง
นอกจากนี้ยังสามารถกำหนดค่าได้ด้วยซอฟต์แวร์ ด้วยการรันโปรแกรมซึ่งสะดวกมาก
ข้อดีของมันคือ ทำให้อุปกรณ์ต่าง ๆ หรือการ์ดเสริมต่าง ๆ
สามารถพูดคุยกันได้โดยตรงโดยไม่ต้องผ่านซีพียู เช่น ขณะที่ซีพียูกำลังคำนวณอยู่
หน่วยความจำกับฮาร์ดดิสก์อาจติดต่อสื่อสารส่งข้อมูลกันเองได้โดยตรง
- บัสอีซา (EISA) ย่อมาจาก Extended
Industry Standard Architecture ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่พัฒนามาเพื่อสู้กับ MCA
ของ
ไอบีเอ็ม
ซึ่งประสิทธิภาพพยายามจะให้เทียบเท่ากับของไอบีเอ็ม แต่ข้อเสียของมันคือ
มีความเร็วแต่ 20 MHz ทำให้ CPU ที่มีความเร็วสูงกว่ามาก
ต้องเข้าถึงหน่วยความจำด้วยความเร็วต่ำไปด้วย
(เพราะการเข้าถึงหน่วยความจำของซีพียูต้องผ่านบัส)
จึงทำให้บัสประเภทนี้ไม่ค่อยได้รับความนิยม
- บัสวีซา (VESA Local Bus)
เรียกย่อ ๆ ว่า VL BUS ซึ่งจะมีข้อดีเรื่องความเร็ว
แต่ยังไม่มีมาตรฐานแน่นอน ผู้ผลิตบางราย
ออกแบบสล็อตความเร็วสูงให้กับเมนบอร์ดเพื่อใช้สำหรับการ์ดหน่วยความจำเท่านั้น
นั่นก็ถือเป็นโลคอลบัสหรือบัสเฉพาะที่ด้วย ทำให้เกิดปัญหาเรื่องความไม่เข้ากัน
VL BUS มีขนาดของบัสข้อมูล 32 บิต
การติดต่อระหว่างซีพียูจะติดต่อโดยตรงไม่ผ่านคอนโทรลเลอร์
ดังนั้นจึงมีความเร็วค่อนข้างสูงถึง
133-148 เมกะไบต์ต่อวินาที แม้ว่าแต่แรกจะเน้นไปที่ต้องเป็นการ์ดแสดงผล
แต่ก็สามารถใช้ได้กับการ์ดเพิ่มขยายอื่น ๆที่ตรงตามมาตรฐานได้ เช่น Lan
Card หรือ การ์ดควบคุม Disk
Controller
- บัสพีซีไอ
(PCI : Peripheral Component
Interconnect) ของ Intel เป็นบัสชนิด 64 บิต
สืบเนื่องจากข้อเสียของ VESA ซึ่ง
มีสล็อตสำหรับใส่การ์ดเพียง
3 สล็อต
ทำให้มีข้อจำกับในการใส่การ์ดเพิ่มขยาย
ยิ่งไปกว่านั้นไม่สามารถรองรับ CPU แบบ Pentium ซึ่งต้องการบัสแบบ 64 บิต Intel
จึงได้ออก PCI บัสออกมา ซึ่งสามารถรับส่งข้อมูลได้ทั้ง 32 และ
64 บิต บัสพีซีไอ จะสนับสนุนการทำงานแบบ Plug
and Play หรือเสียบการ์ดเพิ่มขยายแล้วใช้งานได้เลยโดยไม่ต้องกำหนดค่าหรือติดตั้งไดรเวอร์อีก
- บัส PCMIA
สร้างขึ้นตามมาตรฐานของ PCMCIA
(Personal Computer Memory Card International Association) เพื่อ
ใช้กับเครื่อง Notebook จะรองรับบัสข้อมูลชนิด 16 บิต ความเร็วบัสไม่เกิน 33 MHz ขณะที่แอดเดรสบัสสำหรับอ้างอิงตำแหน่งหน่วยความจำทั้งหมดเป็นชนิด
26 บิต ดังนั้นจึงอ้างอิงหน่วยความจำได้สูงสุดเพียง 64 เมกะไบต์ ข้อดีของการ์ดเหล่านี้คือ
มีขนาดเล็กเท่ากับบัตรเครดิต ใช้กับการ์ดแบบต่าง ๆ เช่น การ์ดเครือข่าย
การ์ดบางรุ่นจะติดตั้งระบบการทำงานให้โดยอัตโนมัติเมื่อมีการเสียบการ์ดเข้าหรือดึงออก
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น