HyperTransport - раздел Образование, Системы ввода - вывода и интерфейсы В Начало
Разработка Шины Lightning Data Transfer (Ldt) Бы...
в начало
Разработка шины Lightning Data Transfer (LDT) была начата AMD в 1997 году. Несколько позже к компании из Саннивэйл присоединились такие гиганты как API Networks, Apple Computer, Cisco Systems, Nvidia, PMC-Sierra, Sun Microsystems, немного позже Transmeta и Acer Laboratories и, буквально на днях, VIA Technologies, и другие компании, образовав HyperTransport Technology Consortium, который в настоящий момент насчитывает около 150 участников, больших и малых фирм, занимающихся разработкой программного и аппаратного обеспечения.
HyperTransport требует меньшее число контактов, позволяет реализовать большую скорость передачи данных и масштабируемость схем соединения, которые в свою очередь обратно совместимы с PCI. В то же время HyperTransport(tm) способна обеспечить более высокую пропускную способность, допускает большее число поддерживаемых топологий.
Технология HyperTransport была разработана для того, чтобы микросхемы внутри компьютеров, серверов, встроенных систем, сетевого и телекоммуникационного оборудования взаимодействовали друг с другом в 40 раз быстрее, чем позволяют существующие технологии шин.
Устройства, поддерживающие протокол HyperTransport (процессоры, наборы логики, контроллеры) соединены по принципу «точка-точка» (peer-to-peer), что теоретически означает, что между собой могут быть соединены любые компоненты системы, причем без применения каких-либо коммутаторов или мостов. Каждое соединение состоит из субсоединения Передачи (Tx) и субсоединения Получения (Rx), работающих асинхронно. Передача данных организована в виде пакетов длиной до 64 байт (значение должно быть кратно четырем). Протокол HyperTransport предполагает передачу данных по обоим фронтам сигнала.
Таким образом, HyperTransport предоставляет инженерам и разработчикам огромную гибкость: в случае устройств с высокими требованиями к пропускной способности (процессоры) используется пара 32-х битных соединений с частотой в 800 МГц, обеспечивающие 6.4 ГБ/сек для Tx и 6.4 ГБ/сек для Rx соединения (результирующая линейная пропускная способность - 12.8 ГБ/сек), тогда как для сообщения между менее требовательными к скорости передачи данных компонентами (например, внутри какого-либо переносного устройства), можно задействовать четырехбитную (2 по 2 бита) магистраль, работающую на 200 МГц, что даст по 100 МБ/сек для каждого направления. HyperTransport в 10 раз быстрее, чем InfiniBand (1.25 МБ/с в четырехканальной реализации), в 12 раз — чем PCI-X (1 ГБ/с), и в 48 раз — чем PCI (266 МБ/с).
В отличие от Arapahoe шина HyperTransport позволяет передавать асимметричные потоки данных от(к) периферийных(м) устройств(ам). Симметричная, то есть одинаковая в обоих направлениях, пропускная способность не всегда нужна в компьютере. Примером могут служить системы, преимущественно отображающие графическую информацию, или системы, активно посылающие запросы в сеть для получения больших объемов информации.
Следует отметить, что устройства с разными режимами передачи данных смогут работать вместе в режиме менее быстрого. Иными словами, предполагается возможность выбора режима работы компонента. Например, устройство с шиной в 16 бит может быть подключено к устройству с режимами работы от 2 до 8 бит. Это же самое устройство может быть подключено к более быстрому, с магистралью от 32 до 64 бит.
Мы также должны упомянуть, что HyperTransport программно совместим с текущим PCI, иначе говоря, все ПО, разработанное с учетом моделей адресации и инициализации протокола PCI, будет иметь возможность функционировать и на HyperTransport платформе.
В пользу HyperTransport говорит также и относительно небольшое количество выводов, требуемых для высокой скорости передачи данных. Пример показан на рисунке 2.11.
| Ширина шины (в каждую сторону)
|
|
|
|
|
|
| Количество контактов для данных
|
|
|
|
|
|
| Количество контактов для задания несущей тактовой частоты (clock pins)
|
|
|
|
|
|
| Контрольные контакты
|
|
|
|
|
|
| Общее количество контактов для передачи данных
|
|
|
|
|
|
| VLDT (питание)
|
|
|
|
|
|
| GND (заземление)
|
|
|
|
|
|
| PWROK (power ok)
|
|
|
|
|
|
| RESET_L (reset)
|
|
|
|
|
|
| HyperTransport Device Stop_l (опционально, для мобильных устройств)
| ---
| ---
| ---
| ---
| ---
|
| Devreq_l (опционально, для мобильных устройств)
| ---
| ---
| ---
| ---
| ---
|
| Общее количество контактов
|
|
|
|
|
|
| Пиковая пропускная способность соединения (в обе стороны) при тактовой частоте в 800 МГц
| 0.8
| 1.6
| 3.2
| 6.4
| 12.8
|
«---» - нет данных (судя по всему, требуется один дополнительный контакт для HyperTransport Device Stop_l и еще один для Devreq_l).
В дополнение к таблице приведена иллюстрация:
Рис.2.11. Взаимодействие двух устройств.
Все темы данного раздела:
Роль и место систем ввода-вывода и интерфейсов в компьютере
в начало
Компьютер выполняет три основные функции: преобразование, хранение и передачу информации.
В соответствии с этим компьютер условно делится на три час
Основные принципы организации передачи информации в вычислительных системах
в начало
В процессе работы компьютера передача информации по одному и тому же интерфейсу в один и тот же момент времени идет только между двумя устройствами (модулями) по принци
Компьютерные коммуникации и интерфейсы
в начало
Интерфейсы, используемые при построении вычислительных систем, весьма разнообразны и различаются между собой по определенным критериям и характеризуются рядом свойств и
Системные интерфейсы и шины расширения
в начало
Основой высокой производительности вычислительной машины любого типа является центральный процессор (ЦПр), состоящий из микропроцессора (МП) и оперативной памяти, связа
Интерфейсы периферийных устройств
в начало
Шины ввода-вывода взаимодействуют с ПУ не непосредственно, а с помощью внешних интерфейсов (интерфейсов периферийных устройств).
В отличие от шин расширения, ш
Структура систем ввода-вывода
в начало
Структура систем ввода-вывода представляет из себя совокупность взаимосвязанных внутренних и внешних интерфейсов (шин), посредством которых все устройства (модули) объе
Основные функции и принципы построения интерфейсов
в начало
Интерфейсы, используемые в вычислительных системах, очень разнообразны (см. таблицы 3 и 4), но их функции и основы построения являются достаточно общими,
Алгоритмы протоколов передачи данных
в начало
Управление передачей информации при выполнении процессов ввода или вывода с помощью того или иного стандартного интерфейса (шины) осуществляется посредством специальных
Протокол параллельных интерфейсов
в начало
Рассмотрим протокол параллельных интерфейсов при трех и двух шинной архитектуре, при синхронной и асинхронной передаче данных, для операций записи
Протоколы последовательных интерфейсов
в начало
В случае последовательных компьютерных интерфейсов взаимосвязь устройств по этому интерфейсу осуществляется по принципу «точка-точка» или по схеме многоуровнево
Принципы взаимодействия шин расширения и интерфейсов периферийных устройств
в начало
При передаче информации между ПУ и ЦПр данные проходят по двум интерфейсам: внутреннему (шина расширения, например, PCI) и внешнему (интерфейс периферийных устройств, н
Виды устройств, работающие на шине ISA
в начало
При описании шины целесообразно представить компьютер как состоящий из материнской платы (motherboard) и внешних плат, которые взаимодействуют между собой и ресурсами м
Центральный процессор
в начало
Центральный процессор по умолчанию является основным владельцем шины, контроллер ПДП и контроллер регенерации памяти могут стать задатчиками на шине, только предварител
Контроллер ПДП
в начало
Сигналы для поддержки ПДП заводятся с разъема непосредственно на контроллер ПДП, выполненный, как правило, на микросхеме Intel 8237A. Когда режим ПДП запрашивается каки
Внешняя плата
в начало
Внешние платы могут функционировать в 5 различных режимах: задатчика шины, памяти и устройств ввода/вывода прямого доступа, памяти и устройств ввода/вывода, регенерации
Контроллер регенерации памяти
в начало
Контроллер регенерации памяти выполняет циклы чтения памяти по специальным адресам на материнской плате и внешних платах для регенерации информации в микросхемах динами
Адресное пространство при обращении к памяти
в начало
Максимальное адресное пространство при обращении к памяти, поддерживаемое шиной ISA, 16 Мб (24 линии адреса), но не все слоты поддерживают полно
Структура прерываний
в начало
Линии запроса на прерывания непосредственно заведены на контроллеры прерываний типа Intel 8259A. Контроллер прерываний будет реагировать на запрос по такой линии в случ
Сигналы адреса
в начало
Группа сигналов адреса включает в себя адреса, вырабатываемые текущим задатчиком на шине. На шине ISA есть два вида сигналов адреса, SA<19...0> и LA<23...17>
Центральные сигналы управления
в начало
Группа центральных сигналов управления состоит из сигналов различных частот, сигналов управления и ошибок.
-MASTER
Сигнал -MASTER
Сигналы прерывания
в начало
Группа сигналов прерывания используется для запроса на прерывание центрального процессора.
ПРИМЕЧАНИЕ: Обычно сигналы запроса на прерывания присоединены к к
Сигналы режима ПДП
в начало
Эти сигналы поддерживают циклы пересылки данных при прямом доступе в память.
ПРИМЕЧАНИЕ: Каналы ПДП <3...0> поддерживают только пересылки 8-разрядных
Питание
в начало
Для питания внешних плат на шине ISA используются 5 напряжений питания постоянного тока: +5 В, -5 В, +12 В, -12 В, 0 В (корпус - Ground). Все линии питания заведены на
Цикл Захвата Шины
в начало
Циклы шины ISA всегда асинхронны по отношению к SYSCLK. Различные сигналы разрешаются и запрещаются в любое время; внутри допустимых интервалов сигналы отклика могут та
Цикл Доступа к Ресурсу
в начало
Центральный процессор начинает цикл Доступа к Ресурсу выработкой сигнала BALE, сообщающего всем ресурсам об истинности адреса на линиях SA<19...0>, а также для фи
Цикл Доступа к Ресурсу - 0 тактов ожидания
в начало
Цикл доступа с 0 тактов ожидания - наиболее короткий цикл из всех возможных на шине. Этот цикл может быть выполнен только при доступе ЦП или внешней платы (когда она за
Цикл ПДП
в начало
Цикл ПДП подобен циклу доступа, который выполняет другой владелец шины. Циклы ПДП запускаются после разрешения сигнала -DACK контроллером ПДП. Размер передаваемых данны
Архитектура шины PCI
в начало
Интерфейс PCI имеет двухшинную структуру: мультиплексированную шину адреса данных (АД) и шину управления. Интерфейс использует два набора сигналов: базовый и расширенны
Описание сигналов шины
в начало
В интерфейсе используются два набора сигналов: базовый для минимальной конфигурации и расширенный, поддерживающий 64-разрядные операции, тестирование плат через порт JT
Команды шины
в начало
Команды шины передаются в фазе адреса по линиям С/ВЕ[3::0]#. Они дешифрируются исполнителем и выполняются в соответствии с таблицей.
Все устройства должны (в к
Цикл конфигурации
в начало
Все сигналы базовой конфигурации шины PCI устанавливаются и сбрасываются по переднему фронту CLK.
AD - единице соответствует высокий уровень, нулю - низкий. Ак
Начало и продолжение транзакции
в начало
Транзакцию начинает задатчик, предварительно получив разрешение на работу на шине. Это разрешение задатчик получает от арбитра, послав ему сигнал запроса REQ# и
Способы завершения транзакций
в начало
Транзакция может быть завершена либо задатчиком, либо исполнителем. Пока ни тот ни другой не инициализируют останов, транзакция продолжается.
1.
Цикл чтения
в начало
Транзакцию начинает задатчик, при наличие на шине холостого хода (IDLE) и разрешения на работу на шине. Это разрешение задатчик получает от арбитра, послав ему с
Цикл записи
в начало
Транзакцию начинает задатчик, при наличии на шине холостого хода (IDLE) и разрешения на работу на шине. Это разрешение задатчик получает от арбитра, послав ему с
Арбитрация
в начало
Каждый задатчик на шине PCI получает доступ к шине только после разрешения на захват шины от Арбитра. Для этого используется специальные, индивидуальные для кажд
Цикл конфигурации
в начало
Шина PCI имеет две команды конфигурации: чтения и записи из адресного пространства конфигурации емкостью в 256 байт. Команды конфигурации, подобно другим команда
Шина PCI Express(3GIO)
Эта глава посвящена обзору успешного и широко-распространенного стандарта шины PCI и описывает следующее поколение шины ввода вывода, называемой PCI Express, которая будет служить стандартом локаль
Топологии
в начало
Существует три типа топологий, поддерживаемых стандартом HyperTransport(tm): хост, туннель и односвязное устройство. Хост – это прямое подключение периферийного
Совместимость с шиной PCI
в начало
Совместимость со стандартом локальной шиной передачи данных PCI была очень важна при разработке спецификации HyperTransport(tm), и именно это создает преимущества при р
Интерфейс Centronics
в начало
Понятие Centronics относится как к набору сигналов и протоколу взаимодействия, так и к 36-контактному разъему, устанавливаемому на принтерах. Назначение сигналов привед
Традиционный LPT-порт
в начало
Традиционный (стандартный) порт SPP (Standard Parallel Port) является однонаправленным портом, на базе которого программно реализуется протокол обмена Centronics. Порт
Функции BIOS для LPT-порта
в начало
BIOS обеспечивает поддержку LPT-порта, необходимую для организации вывода по интерфейсу Centronics.
В процессе начального тестирования POST BIOS проверяет нали
Стандарт IEEE 1284-1994
в начало
Стандарт на параллельный интерфейс IEEE 1284, принятый в 1994 году, определяет термины SPP, EPP и ECP. Стандарт определяет 5 режимов обмена данными, метод согласования
Физический и электрический интерфейс
в начало
Стандарт IEEE 1284 определяет физические характеристики приемников и передатчиков сигналов. IEEE 1284 определяет два уровня интерфейсной совместимости. Первый уровень (
Режим ЕРР
в начало
Протокол ЕРР (Enhanced Parallel Port – улучшенный параллельный порт) был разработан задолго до принятия IEEE 1284 компаниями Intel, Xircom и Zenith Data Systems.
Режим ЕСР
в начало
Протокол ЕСР (Extended Capability Port – порт с расширенными возможностями) был предложен фирмами Hewlett-Packard и Microsoft как прогрессивный режим связи с пер
Конфигурирование LPT-портов
в начало
Управление параллельным портом разделяется на два этапа – предварительное конфигурирование (Setup) аппаратных средств порта и текущее (оперативное) переключение режимов
Использование параллельных портов
в начало
Наиболее распространенным применением LPT-порта является, естественно, подключение принтера. Не вдаваясь в проблемы установки и использования программных драйверов, ост
Параллельный порт и РпР
в начало
Большинство современных периферийных устройств, подключаемых к LPT-порту, поддерживает стандарт 1284 и функции РпР. Для поддержки этих функций компьютером с аппаратной
Интерфейс RS-232С
в начало
Интерфейс RS-232С предназначен для подключения аппаратуры, передающей или принимающей данные (ООД оконечное оборудование данных или АПД – аппаратура передачи данных), к
Электрический интерфейс
в начало
Стандарт RS-232С использует несимметричные передатчики и приемники – сигнал передается относительно общего провода – схемной земли (симметричные дифференциальные сигнал
Управление потоком передачи
в начало
Для управления потоком данных (Flow Control) могут использоваться два варианта протокола – аппаратный и программный. Иногда управление потоком путают с квитированием, н
Микросхемы асинхронных приемопередатчиков
в начало
Преобразование параллельного кода в последовательный для передачи и обратное преобразование при приеме данных выполняют специализированные микросхемы UART (Universal As
Шина SCSI
в начало
Системный интерфейс малых компьютеров SCSI (Small Computer System Interface, произносится "скази") был стандартизован ANSI в 1986 году (Х3.131-1986). Интерфей
Основные отличия SCSI-2 от SCSI-1
в начало
Помимо чисто технических отличий, таких, как увеличение частоты и ширины шины, и введения дифференциального интерфейса, SCSI-2 имеет и множество дру
Быстрее, выше, сильнее
в начало
Именно этот лозунг советских физкультурников как нельзя лучше подходит, причем практически дословно, для характеристики многочисленных разновидносте
ULTRA, ULTRA2 и ULTRA3
в начало
Спецификация Ultra SCSI предусматривает еще большее увеличение частоты шины — до 20 МГц. Вследствие того, что Ultra SCSI позволяет передавать 20 млн
Совместимость устройств SCSI
в начало
Многочисленные разновидности SCSI разрабатывались таким образом, чтобы каждая последующая была обратно совместима с предшествующим стандартом, в час
Физический интерфейс
в начало
Физически SCSI представляет собой шину, состоящую из 25 сигнальных цепей. Для защиты от помех каждая сигнальная цепь имеет свой отдельный обратный п
Фазы шины
в начало
Шина может находиться в одной из перечисленных фаз. Роли источников сигналов между ИУ и ЦУ описаны в таблице 3.10.
Описание сообщений и управление интерфейсом
в начало
Для управления интерфейсом служит система сообщений - Message System, которыми обмениваются ИУ и ЦУ. Обмен происходит в фазах Message IN/OUT (см. вы
Адресация и система команд
в начало
Как указывалось ранее, любое устройство SCSI на шине адресуется идентификатором SCSI ID, соответствующим заданному уникальному адресу. В ЦУ может бы
Выполнение команд
в начало
Рассмотрим процесс на шине SCSI на примере одиночной команды чтения Read. ИУ имеет активный набор указателей и несколько сохраненных наборов, по одн
Коммуникационные устройства (9)
в начало
Каждое ЛУ может представлять одно или несколько однотипных периферийных устройств (ПУ), перечень их стандартизованных типов приведен в таблице 3.17. Сложн
Устройства прямого доступа (0)
в начало
Устройства прямого доступапозволяют сохранять блоки данных. Каждый блок хранится по уникальному логическому адресу LBA - Logical Block Addres
Устройства последовательного доступа (1)
в начало
Устройства последовательного доступа имеют ряд особенностей, связанных с принципом их действия. Носитель представляет собой магнитную ленту с
Приводы CD-ROM (5)
в начало
Приводы CD-ROMпредназначаются для работы с CD-дисками. Изначально диски содержали звукозапись и приводы были рассчитаны не только на чтение б
Устройства оптической памяти (7)
в начало
Устройства оптической памятиблизки к устройствам прямого доступа со сменными носителями, но имеют ряд характерных особенностей. Большая емкос
Устройства смены носителей (8)
в начало
Устройства смены носителейпредназначены для автоматического манипулирования сменными носителями - дисками и картриджами с магнитными лентами.
Хост-адаптер SCSI
в начало
Все устройства на шине должны быть согласованно сконфигурированы. Для них требуется программно или с помощью джамперов установить следующие основные параметры:
Хост-адаптер SCSI
в начало
Хост-адаптер является важнейшим узлом интерфейса, определяющим производительность системы SCSI. Существует широкий спектр адаптеров. К простейшим можно подключать тольк
Общая информация
в начало
USB (Universal Serial Bus - универсальная последовательная шина) - новый стандарт последовательного соединения, предложенный фирмой Intel совместно с фирмами Com
Структура системы USB
в начало
Шина USB может быть описана с помощью трёх составляющих:
§ USB коммутация (interconnect);
§ USB устройства (devices);
§ U
Функция
в начало
Функции представляют собой устройства, способные передавать или принимать данные или управляющую информацию по шине. Типично функции представ
Физический интерфейс
в начало
Стандарт USB определяет электрические и механические спецификации шины.
3.4.2.3.1. Электрические характеристики
Сообщенияch32
3.4.3.3. Типы передачи данныхch33
в начало
USB обеспечивает связь между хост-контроллером и USB устройствами. Однако, с точки зрения конечно
Конечные точки устройств USB
в начало
Каждое устройство USB представляет собой набор независимых конечных точек (Endpoinf), с которыми хост-контроллер обменивается информацией. Каждое логическое устройство
Типы передачи данных
в начало
USB поддерживает как однонаправленные, так и двунаправленные режимы связи. Передача данных производится между ПО хоста и конечной точкой устройства.
Изохронные передачи
в начало
Все обмены данными (транзакции) по USB состоят из трех пакетов. Каждая транзакция планируется и начинается по инициативе контроллера, который посыла
Маркер начала кадра (SOF)
в начало
Хост-контроллер организует обмены с устройствами согласно своему плану распределения ресурсов. Контроллер циклически (с периодом 1 мс) формирует кадры (Frames), в котор
Пакет подтверждения
в начало
Пакет подтверждения (Handshake рacket) состоит только из одного 8-битного поля PID. Handshake-пакеты используются, чтобы отобразить состояние переда
Сплошные передачи
в начало
Сплошные передачи (Bulk Data Transfer) характеризуются безошибочной передачей данных между хостом и устройством, достигаемую за счёт обнаружения оши
Управляющие посылки
в начало
Управляющие посылки (control transfers) содержат минимум две стадии : инициализацию (SETUP stage) и стадию определения состояния (Status). Управляющ
Прерывания
в начало
Прерывания могут состоять из получения или отправки данных функцией (рисунок 3.26)pic>frame@img/491.hlp. В ответ на получение марке
Внешние запоминающие устройства( взу)
ВЗУ обеспечивают энергонезависимое хранение больших массивов информации на каком либо физическом носителе. Наибольшее распространение получили три вида носителей.
1.Магнитные: диски и лент
Стандартные интерфейсы взу
К этим интерфейсам относятся.
Интерфейсы IDE для магнитных и оптических дисков: ATA/ATAPI, SATA (ATA – AT Attachment for Disk Drives. ATAPI – ATA Package Interfeis,
SATA – Serial
Четырехурвневая модель интерфейса SATA
Имеется 4 уровня: прикладной, транспортный, канальный и физический
1.Прикладной уровень выполняет обмен командами, информацией о состоянии и хранимыми данны
МИКРОСХЕМЫ СИСТЕМНОЙ ЛОГИКИ
5.1.1 Чипсеты
Чипсет ( Chipset ) – основа системной платы, - это набор микросхем системной логики. Посредством чипсета происходит взаимодействие всех п
Matrix RAID;
- 12 устройств USB 2.0;
- MAC-контроллер Gigabit Ethernet;
- поддержка Intel Turbo Memori;
- High Defenition Au
Характеристики чипсета P55 Express
•
•
• поддержка новых процессоров (представленных на момент анонса статьи семействами Core i7 и Core i5), основанных на микроархитектуре Nehalem, при подключении к этим
Назначение блоков и используемые сокращения.
в начало
Программируемый интервальный таймер К1810ВИ54.
Программируемый таймер (ПТ) К1810ВИ54 предназначен для генерации времязадающих функций, программно-управл
Назначение входов и выходов БИС
в начало
Для получения необходимой информации о каком-либо входе или выходе БИС щёлкните мышью на название данного элемента, выделенного в тексте подчёркиван
Программирование таймера
в начало
После включения питания состояние таймера неопределенное. Режим работы каждого счетчика определяется при его программировании. Каждый счетчик должен
Режимы работы таймера
в начало
Каналы таймера независимо друг от друга могут быть запрограммированы на работу в одном из шести режимов:
· РЕЖИМ 0 - прерывание терм
РЕЖИМ 0 - прерывание терминального счета
в начало
После того как записано управляющее слово, OUT устанавливается низким.
Загрузка константы не оказывает влияния на OUT. Счет разрешается сиг
Новости и инфо для студентов