Домашний_компьютер - Домашний компьютер № 7 (121) 2006

Итак, компьютерная шина — это нечто такое, что связывает в единое целое разные устройства. На заре компьютерной эры, когда едва ли не каждый компьютер был чем-то уникальным, их было великое множество. Но по мере того, как количество ЭВМ начинало исчисляться не десятками, а тысячами и даже десятками тысяч, а их возможности и требования к шинам росли, индустрия потихоньку стала делать шажки в сторону использования из всего этого «зоопарка» лишь наиболее удачных решений. Впрочем, разработать свой вариант компьютерной шины в те времена не составляло особенного труда, да и каких-то особенно четких стандартов все равно никто не придерживался, так что без профессиональных познаний в компьютерной области и навыков владения паяльником в те времена обойтись было трудно. Многое изменилось с приходом на сцену первых персональных компьютеров — IBM PC, в которых IBM применила одну из распространенных в то время шин для промышленных компьютеров — ISA, Industrial Standard Architecture, «индустриальный стандарт архитектуры шины». Как стандарт, ISA в силу своей простоты, к слову сказать, жива и поныне, но нас интересует немного другое, а именно — то, что в результате взрывообразного роста рынка IBM PC совместимых компьютеров ISA вскоре получила широчайшее распространение. Пожалуй, почти любая шина в современном компьютере ведет от нее свою родословную.

Конечно, нельзя сказать, что в компьютере конца прошлого века все комплектующие соединялись друг с другом по шине ISA. По мере выпуска все большего количества оборудования, слабые места ISA становились все очевиднее. Вставали и новые задачи. А потому на свет появились модифицированные и специализированные для конкретных целей варианты этой шины — специализированный и слегка упрощенный гибкий шлейф (P)ATA / IDE для подключения жестких дисков; шина PCI, повысившая быстродействие и позволившая спустя какое-то время забыть о необходимости вручную заниматься «тонкой механикой» шин — распределением прерываний, адресных пространств и тому подобных хитростей; сильно упрощенная LPC (Low-Pin Count), заменившая на современных материнских платах шину ISA, с помощью которой и поныне подключаются не требовательные к пропускной способности устройства, такие как контроллеры флоппи-дисков, PS/2, COM— и LPT-порты. Продолжая постоянно совершенствоваться, все эти шины обзавелись множеством различных вариантов и дополнительных специализаций, но, по большому счету, все они были более или менее совместимы. Появился универсальный стандарт интерфейса для карты расширения, жесткого диска, видеокарты, и, за исключением отдельных случаев, покупка новой «железки» не вызывала большого труда. Пройдя длинный путь, параллельные интерфейсы достигли пика своего развития, им на смену пришли последовательные интерфейсы.

Мы, к сожалению, пока живем в «переходном периоде», когда между первыми и вторыми приходится выбирать, а зачастую — и оплачивать компьютерный прогресс, выбрасывая старые комплектующие на свалку только потому, что к новой, во всем «последовательной» материнской плате их просто невозможно подключить.

Итак, из чего же нам предстоит выбирать сегодня?

Первое, пожалуй, что стоит упомянуть — это шину PCI (Peripheral Component Interconnect, то есть шина для соединения периферийных компонентов). Изначально создававшаяся как основная шина для всевозможных карт расширения, сильно упрощавшая процедуру добавления подобной карты в компьютер (Plug amp;Play — вставил карточку и она сразу же заработала), PCI получила очень широкое распространение в 1995-96 годах, и за несколько лет практически вытеснила всех конкурентов, причем не только из IBM PC, но и из других ПК (Macintosh), серверов и ноутбуков. Внутренние ТВ-тюнеры, звуковые карты, мультикарты с портами FireWire, USB, COM, LPT, карты оцифровки видео и подавляющее большинство иных карт расширения, вплоть до свежевыпущенных физических ускорителей PhysX от Ageia, выпускаются именно с этим интерфейсом. Раньше в формате PCI также производились всевозможные контроллеры жестких дисков и локальной сети, но по мере совершенствования встроенных контроллеров на материнской плате, надобность в них практически отпала, и потому подобные карты расширения сейчас стали в основном сугубо профессиональными и задействующими профессиональные же интерфейсы, которые уже не всегда допускают установку в старые разъемы.

Существует довольно много разных вариантов шины PCI. Но на практике уже в базовый стандарт 1995 года (версию 2.1) оказался заложен такой запас прочности, что и сегодня его возможностей хватает для большинства устройств, и потому найти в обычных персоналках что-либо кроме «просто PCI» очень сложно. Но в серверах и рабочих станциях можно встретить и очень похожую шину PCI 66 МГц, которая внешне выглядит почти так же, но отличается вдвое большим быстродействием, и «длинные» слоты, которые примерно в полтора раза длиннее и в 2-16 раз быстрее обычной PCI (старые версии назывались PCI 64, более новые — PCI-X). Теоретически все они между собой совместимы, но на практике, если уж доведется столкнуться со столь редкими «железками» и слотами, стоит учесть, что существуют «старые», 5V-карты и «новые», на 3 вольта, причем классические PCI-карты и PCI-64 — «старые», а все остальные (PCI 66 МГц и PCI-X) — «новые». Установить «новую» карту в «старый» слот нельзя, равно как нельзя сделать и наоборот — это просто не позволит специальный выступ на слоте расширения. У «старых», традиционных слотов он расположен дальше от края платы, у «новых» — ближе, соответственно, у карт, допускающих установку в «старые» слоты PCI и PCI-64, на той части карты, которая вставляется в слот, если смотреть с лицевой стороны карты, есть выемка справа, а у карт, допускающих установку в новые PCI-66 и PCI-X — слева. Бывают и универсальные карты, их можно установить куда угодно — у них две выемки. У длинных карт (PCI-64 и PCI-X) еще всегда присутствует «технологическая» выемка, отделяющая крайнюю правую часть разъема от основной части — в старых системах через эту выемку проходит конец «слишком короткого» для них слота PCI. Впрочем, еще раз повторю, что если вы не собираете сервер или рабочую станцию, то вряд ли столкнетесь с подобными тонкостями.

А вот с чем вам наверняка доведется встречаться, так это с шиной PCI Express (PCI-E). От PCI она заимствовала лишь название и некоторые технические соглашения. PCI — параллельнная шина, а PCI-E — последовательная, со всеми ее достоинствами и недостатками. Основное достоинство — разъемы для подключения карт этого стандарта очень маленькие и компактные, но обеспечивают при этом значительно большее быстродействие, чем стандартные слоты PCI. Основной же недостаток — это то, что создавать карты расширения для PCI-E гораздо сложнее, а потому большим количеством оборудования, поддерживающего этот интерфейс, PCI-E, увы, похвастаться не может. Сегодня слоты PCI Express используются в основном для одной цели — установки одной или нескольких видеокарт.