Магистральные шины что это

Системная шина: что такое в компьютере, частота, функции и другое

Содержание:

Аппаратные компоненты компьютера для обмена информацией объединяются между собой разнообразными проводниками. Группы этих кабелей или дорожек на системной плате называются магистралями, шинами. В компьютерной архитектуре различают два вида таких магистралей: системные и локальные. Рассмотрим подробнее, что такое шина в компьютере, зачем нужна, какие выполняет функции. Разберёмся с её характеристиками.

Системная шина: что это такое в информатике

Локальная шина служит для взаимодействия процессора с контроллерами периферийных устройств: накопителей, графического адаптера.

Подключение FSB реализуется по следующей схеме:

• Микропроцессор соединяется с системным контроллером материнской платы, который называют северным мостом.
• В состав северного моста входят: контроллеры ОЗУ, шина высокоскоростных периферийных устройств (видеокарта).

Менее производительное оборудование подключается к южному мосту, который соединяется с северным посредством специальной магистрали – внутренней шины. Объединение южного и северного мостов называют чипсетом.

Получается, системная шина персонального компьютера обеспечивает взаимодействие ЦП и чипсета.

Разновидности

FSB различает четыре основных типа сигналов для управления работой устройств: запись, чтение, обмен с памятью, периферией.

Основная функция системной шины состоит в организации взаимодействия, информационного обмена между ЦП и внутренними компонентами ПК. Их архитектура зависит от модели материнской платы, используемого на ней набора логики, разрядности, типа процессора.

Северный мост определяет частоту системной шины, максимальный объём оперативной памяти, её стандарт. На материнских платах с интегрированным видеоядром к функциям FSB добавляется управление видеоадаптером.

Типы FSB

BSB – объединяет процессор с кэшем второго уровня, где применяется двойная шина DIB.

GTL и GTL+ – логика с частотой до 1,6 ГГц. Первая разработана для процессоров Pentium II и отличается работой при пониженном напряжении, чем экономит электрическую энергию. Вторая – её усовершенствование – создана для Pentium IV.

DMI – разработка Intel для объединения мостов материнских плат с сокетом LGA 1156 с встроенным контроллером памяти. Пропускная способность достигает 2 ГБ/с.

QPB – наиболее распространённая FSB, способная передавать 4 блока информации либо пару адресов за один такт. При ширине 64 бита за такт пересылает до 256 бит или 32 байт информации. Обеспечивает пропускную способность – до 8,5 ГБ/с.

HyperTransport – высокоскоростная двунаправленная последовательно-параллельная FSB от AMD с мизерными задержками. Отличается оригинальной схемой соединений, способами объединения тоннелей и мостов.

QuickPath Interconnect (QPI) – последовательная FSB от Intel для объединения процессоров в мультипроцессорных системах, переноса данных между ЦП и чипсетом. Создана как альтернатива HyperTransport. Применяется на материнских платах с сокетами LGA 1366 и 1156.

Остальные интерфейсы вроде MCA, EISA, ISA устарели.

К локальным шинам относят PCI, PCIe, USB, SATA.

Параметры системной шины

Частота FSB определяет быстродействие процессора. Каждому ЦП присущ свободный (разблокированный) или заблокированный множитель – коэффициент, который умножается на частоту шины. Например, FSB работает на частоте 200 МГц, множитель процессора равен 16. Его внутренняя (реальная) частота равняется 200 * 16 = 3200 МГц или 3,2 ГГц. У большинства ЦП, кроме дорогих моделей, рассчитанных на любителей разгона и геймеров, множитель заблокирован. Их быстродействие определяется частотой FSB.

Тесты

Перечислите основные характеристики шин ПК:

• Разрядность и версия.
• Пропускная способность и частота.
• Разрядность и частота.
• Пропускная способность и разрядность.

Шина в компьютере — это:

• Интерфейс для объединения периферийных устройств.
• Магистраль для обмена информацией и управляющими сигналами.
• Канал связи между ЦП и памятью.
• Линия связи между мостами материнской платы.

Шинопровод магистральный: описание, виды и устройство, применение

Энергоснабжающая проводка в условиях производственных предприятий и стройплощадок нуждается в дополнительной защите. Обычная изоляция не всегда справляется с этими задачами, поэтому применяются специальные контуры, выполняющие также функции распределения и оптимизированного подключения. Типовым исполнением такой проводки является магистральный шинопровод, содержащий одну или несколько питающих линий.

Общие сведения об устройстве

Конструкция шинопровода представляет собой жесткий канал для прокладки кабелей, работающих под напряжением до 1 кВ. Частота переменного тока в сети может составлять 50-60 Гц, а сила – до 250 А. Ключевой характеристикой является стойкость корпуса шинопровода, поскольку он предназначен для защиты линии от механических, термических, влажностных и химических воздействий. Для обозначения защитных свойств используется классификация по коду IP. В частности, магистральный шинопровод с маркировкой IP68 может использоваться как в жилых зданиях, так и на подстанциях и промышленных цехах, где отмечаются экстремальные температурные нагрузки. Литая изоляция также оберегает контур от давления, воды, пыли и электромеханических помех. Но кроме защитной функции у шинопровода есть и эргономическая задача, которая заключается в упрощении процессов подключения оборудования к электросетям.

Классификация шинопроводов

Насколько разными могут быть условия применения изоляционных корпусов, столь же разнообразны и виды шинопроводов. К наиболее распространенным относят следующие признаки классификаций:

• Степень замкнутости корпуса. Встречаются как полностью герметизированные, так и открытые конструкции. Это напрямую зависит от требований к коммуникации устройства и эксплуатационной среды.
• Мобильность. Выделяют стационарные и переносные контуры. Выбор магистрального шинопровода по этому критерию также зависит от характера применения кабеля в конкретных условиях. Стационарные корпуса чаще используются на предприятиях с зафиксированными постоянными точками и каналами энергоснабжения. В свою очередь, переносные шинопроводы задействуются на объектах с агрессивными средами без постоянной электротехнической инфраструктуры.
• Материал изготовления. В основном используется металл, прошедший обработку для обретения антикоррозийных свойств. Это могут быть и сплавы анодированного алюминия (отличаются легкостью и компактностью), и нержавеющая сталь (массивная, но долговечная конструкция с высокой степенью защиты).

Виды секций шинопровода

Изолированный канал данного рода вовсе не относится к линейным однотипным шахтам, которые меняются лишь в параметрах сечения и размеров. Полноценный шинопровод имеет стыковые, поворотные и другие сложные элементы, представленные секциями того или иного типа. К стандартным разновидностям сегментов магистрального шинопровода можно отнести следующие:

• Присоединительная секция. Применяется для коммутации с панелью управления и подключения канала к сборным шинам электрощита.
• Секция концевого питания. Вводится в сеть для регуляции энергии в шинопроводе путем ее отбора через гибкий кабель.
• Угловая секция подключения. Может применяться для ввода шины в сети на сложных поворотных участках, где невозможно использование типовых сегментов конструкции.
• Проходные сегменты. Обширная группа сборных элементов шины, которые применяют на переходных и узловых технологических участках с особыми требованиями. Например, это могут быть проходы через перекрытия и стены, зоны с повышенной пожарной опасностью и т. д.

Магистральные конструкции шинопровода

Отличительной чертой таких устройств является способность выдерживать большие токи в диапазоне от 1600 до 4000 А. Стандартная конфигурация шахты позволяет на каждые 6 м магистрали устанавливать по два питающих ответвителя. Наиболее популярным форматом исполнения конструкции является тип ШМА. Данное устройство содержит три шины, одна из которых представлена вынесенным за корпус нулевым контуром в виде двух алюминиевых уголков. Основу магистрального шинопровода ШМА составляют прямые секции длиной от 75 до 350 см. В качестве доборных функциональных сегментов могут выступать тройниковые, угловые, ответвительные и широкая группа присоединительных элементов. Для обхода препятствий используются гибкие секции, позволяющие также менять чередование фаз.

Распределительные конструкции шинопровода

Основная доля таких устройств выполняется по системе ШРА с расчетом на силу тока до 630 А. Первичная задача распределительных трасс заключается в функциональном сетевом размещении контуров и ответвлений кабельных линий. Поэтому сила тока невысокая, но зато предусматриваются обширные возможности компоновки проводки. И распределительные, и магистральные шинопроводы предусматривают интеграцию нескольких точек для ввода энергоснабжающих источников. Но если у магистрального канала предельное количество редко превышает трех, то система ШРА позволяет подключать до шести электроприемников на трехметровой секции. Используют и четырехшинные распределительные конструкции, в которых предусматривается один нулевой и три фазовых контура.

Осветительные шинопроводы

Специальный канал для создания мощной и функциональной осветительной системы. В его обустройстве используются шины на 25 А, причем фазность может быть разной – и на 380, и на 220 В. Однофазные системы применяются и в промышленных условиях, когда нет потребности в высокой нагрузке для малозатратных потребителей. Можно сделать ответвление от магистрального шинопровода на 0,4 кВ по линии ШОС, а затем группировать точечные развязки на однофазных штепсельных присоединениях под каждый осветительный прибор через 5-10 м. Приборы подвешиваются посредством хомутов с крючками и подсоединяются к штепселю. Шаг крепления конструкции в среднем варьируется от 2 до 3 м.

Установка шинопровода

Монтаж канала производится с помощью металлических профилей и системы фиксирующих метизов. Изначально составляется монтажная схема с указанием контуров прокладки и точек установки шинопровода. Далее подготавливаются помещения, где будет проходить трасса. В частности, по стенам и полу формируются разрезы и отверстия, посредством которых будет осуществляться крепление. Стандартная инструкция по монтажу магистральных шинопроводов требует, чтобы установка производилась в условиях готовности помещения к строительно-ремонтным операциям с полной защитой элементов канала от загрязнений и механических повреждений.

На первом этапе монтируются подкладки из П-образных металлических профилей. Они крепятся к полу шурупами, саморезами или дюбелями. Далее в имеющийся паз интегрируется корпус изделия, после чего следует замыкающий П-образный профиль, который стыкуется с несущим аналогичным элементов посредством анкерного болта и соединительной шпильки.

Применение устройства

В качестве защитно-монтажной электротехнической фурнитуры шинопровод может использоваться не только на производственных предприятиях в сборочных цехах с конвейерными линиями, но и в административных, общественных и жилых зданиях. Широкая область применение таких устройств обусловлена высокой надежностью и степенью защиты, которая позволяет оберегать кабельную линию от разного рода повреждений. Силовой монтаж магистрального шинопровода может выполняться практически в любых планировочных условиях – в том числе, через окна, проемы и перекрытия. Этот нюанс тоже способствует распространению фурнитуры, дополняющейся секциями разного типоразмера и формата.

Заключение

В выборе подходящего шинопровода важно учитывать не только требования к защите основной токопроводящей линии, но и логистические факторы прокладки. Дело в том, что кабельные трассы служат для питания конкретных потребителей, однако положение последних в процессе эксплуатации объекта может меняться. Чтобы подобные перестановки не заставляли переоборудовать и электротехническую инфраструктуру, заранее рассчитывается конфигурация магистрального шинопровода с точки зрения ее взаимодействия с обслуживаемым оборудованием. Конечно, не стоит забывать и риски возможных аварийных ситуаций. Они закладываются на этапе создания проекта – например, типовой шинопровод должен выдерживать перегрузку до 10% выше номинальных показателей работы сети в течение 2 ч/сут. Отдельно просчитываются микроклиматические факторы воздействия, электромагнитные помехи и т. д.

Вопрос: Что такое магистраль шина )?

Магистраль или системная шина — это набор электронных линий, связывающих воедино по адресации памяти, передачи данных и служебных сигналов процессор, память и периферийные устройства.

Какая шина является двунаправленной?

Шина данных всегда двунаправленная, так как предполагает передачу информации в обоих направлениях. Наиболее часто встречающийся тип выходного каскада для линий этой шины — выход с тремя состояниями. Обычно шина данных имеет 8, 16, 32 или 64 разряда.

Какую роль выполняет шина адреса?

Адресная шина используется центральным процессором или устройствами, способными инициировать сеансы прямого доступа к памяти для указания физического адреса слова ОЗУ (или начала блока слов), к которому устройство может обратиться для проведения операции чтения или записи. …

Что такое магистраль и что в нее входит?

Магистраль или системная шина — это набор электронных линий, связывающих воедино по адресации памяти, передачи данных и служебных сигналов процессор, память и периферийные устройства.

Где находится магистраль в компьютере?

Конструктивно составные части системного блока и магистраль располагаются на системной плате. На ней иногда бывают сосредоточены все необходимые для работы компьютера элементы.

Как данные передаются между процессором и оперативной памятью компьютера?

Перемещение информации между оперативной памятью и процессором и между оперативной памятью и портами происходит по системе соединений, которая называются шиной данных. Для увеличения скорости передачи биты информации передаются одновременно по нескольким линиям шины. Количество линий называется разрядностью шины.

Какая информация передается по шине управления?

Ши́на управле́ния — компьютерная шина, по которой передаются сигналы, определяющие характер обмена информацией по магистрали. Сигналы управления определяют, какую операцию (считывание или запись информации из памяти) нужно производить, синхронизируют обмен информацией между устройствами и т. д.

Для чего служит шина данных?

Шина данных — часть системной шины, предназначенная для передачи данных между компонентами компьютера. … Основной характеристикой шины данных является её ширина в битах. Ширина шины данных определяет количество информации, которое можно передать за один такт.

Что такое шина питания?

Шина питания — набор проводов для подачи питания (и линий обратной связи для контроля напряжений) электронному блоку/устройству.

Как определяется разрядность адресной шины?

Число проводов в шине называется ее разрядностью. Разрядность шины данных тесно связана с длиной машинного слова и часто бывает ей равна. Разрядность адресной шины определяет максимально возможный для данной машины объем адресного пространства, то есть максимально возможный объем оперативной памяти.

Что больше частота процессора или частота системной шины?

Здесь нужно отметить один важный пункт. Частота работы всех современные процессоров в несколько раз превышает частоту системной шины, поэтому процессор работает на столько, на сколько ему это позволяет системная шина. Величина, на которую частота процессора превышает частоту системной шины, называется множителем.