Шини комп'ютера

Зв'язок різних пристроїв комп’ютера між собою здійснюється за допомогою шин. До шин пред'являються вимоги високої швидкодії (пропускної здатності), високій надійності й малій вартості. Пропускна здатність шини визначається обсягом інформації, переданої по шині в одиницю часу, і дорівнює добутку тактової частоти шини на її розрядність.

У найпростішому випадку комп'ютер може мати єдину шину, що має назву системної. Однак застосування єдиної шини не дозволяє запаралеліти операції обміну, крім того, для ряду пристроїв виявляються не погодженими параметри швидкодії пристрою й шини. Тому звичайно використають ієрархію шин. У сучасних ПК є системна шина, що зв'язує процесор з оперативною пам'яттю (і можливо з кеш-пам'яттю другого рівня), шина розширення для підключення мережного контролера й швидких зовнішніх пристроїв і шина повільних пристроїв, таких як клавіатура, миша, принтер і т.п. Часто окрема шина, більш швидкодіюча чим шина розширення, зв'язує відеоадаптер з оперативною пам'яттю. Наприклад, 64-розрядна системна шина в мікропроцесорі Itanium має тактову частоту 133 Мгц, а шина мікропроцесора Itanium II є вже 128-розрядної й працює із частотою 400 Мгц. Шина розширення PCI може бути 32- або 64-розрядної. Її тактова частота звичайно дорівнює половині тактової частоти системної шини. Шини зв'язані між собою мікросхемами-мостами. Крім того, усередині кристала мікропроцесора є процесорна швидкодіюча шина, що зв'язує арифметико-логічний пристрій з кеш-пам'яттю першого рівня.

Шини можуть бути декількох профілів залежно від кількості провідних пристроїв, тобто пристроїв, які можуть ініціювати транзакції зчитування або запису. При декількох провідних пристроях надання повноважень на захоплення шини здійснює схема арбітражу.

Розрізняють синхронні й асинхронні шини. У синхронних шинах передбачається, що тактові сигнали зв’язуючих пристроїв засинхронізовані, тому можлива більша швидкодія, але при істотному обмеженні довжини шини. В асинхронних шинах використовується старт-стопний режим передачі з попереднім запитом зв'язку й згодою на нього.