匯流排分類和計算機匯流排結構

2021-10-07 11:10:21 字數 2751 閱讀 1057

沒有統一的劃分標準,這些概念和名稱也可能互有重疊,某一種匯流排標準也可能用到不同的分類範疇中。實際應用時關注具體的匯流排標準即可。

晶元內部的匯流排 ,一般指cpu內部的匯流排。

系統匯流排是指cpu,主存,i/o裝置各大部件之間的資訊傳輸線。由於這些部件通常安放在主機板的各個外掛程式板上,因此又稱為板級匯流排或板間匯流排。按照系統匯流排傳輸的資訊的不同,又可以分為三類:資料匯流排,位址匯流排,控制匯流排。

現代計算機通常採用pci/pci-e多層結構。

區域性匯流排(local bus)又稱為內部匯流排。用於區域性模組之間互聯的匯流排。晶元與晶元間互聯的匯流排,都屬於區域性匯流排。常見區域性匯流排有:i2c,spi,uart等

前端匯流排

前端匯流排fsb這個名稱是由amd在推出k7 cpu時提出的概念,用以和北橋連線匯流排。但是由於技術的進步,fsb已經被取代(畢竟現在北橋都沒了),amd很早就開始採用自己的hypertransport(後續版本更改為hypertransport link簡稱ht link)代替了fsb來提高cpu與記憶體等晶元的資料傳輸速度,而intel亦採用quickpathinterconnect(qpi)技術。但是總體上講,這兩種技術都是fsb的進化。

後端匯流排

cpu與外部快取通訊的匯流排被稱為後端線。外部快取是乙個單獨的晶元, 一開始在主機板上,後來又和cpu封裝在同乙個包內。現在快取一般都在cpu片內(和cpu core在乙個die上,當然有的cpu晶元包涵多個die,具體結構因不同的cpu而異這裡就不詳細介紹了)不用外部快取了,因此也不存在後端匯流排了。

諸如usb sata ide 1394 乙太網口,這些暴露給普通使用者插的,稱之為外部匯流排。它們算是系統級匯流排的下級,上行連線系統級匯流排,下行連線單一種裝置或部件。常見外部匯流排有網口,usb,com口,sata等

現場匯流排(field bus)是近年來迅速發展起來的一種工業資料匯流排,它主要解決工業現場的智慧型化儀器儀表、控制器、執行機構等現場裝置間的數字通訊以及這些現場控制裝置和高階控制系統之間的資訊傳遞問題。常見現場匯流排有can,rs422等。

該部分**

最初的單匯流排結構只有一條匯流排叫做系統匯流排,把各個部分連線起來,所有裝置間的通訊都要經過系統匯流排,單匯流排結構就會顯得負載比較重,同時只能有兩個裝置進行通訊,其他裝置間想要通訊就必須等待。

由於單匯流排結構中,cpu和記憶體的通訊比較頻繁,且資料量傳輸相對來說比較大,所以就把記憶體和cpu之前的通訊用單獨的匯流排連線起來叫做m(memory)匯流排,也就是記憶體匯流排,cpu和其他裝置間的通訊通過i/o匯流排連線起來。

上面的雙匯流排結構中,如果主存要和其他裝置通訊,都必須經過cpu,這樣也會讓占用cpu的資源,增加cpu的負載,叫做面向cpu的雙匯流排結構,還有一種叫做面向儲存器的雙匯流排結構。面向儲存器的雙匯流排結構中,主存一邊通過儲存匯流排和cpu連線進行通訊,一邊也連線在系統匯流排上和其他裝置進行通訊。如果主存支援同時有兩個源寫入或者讀取資料,那麼當cpu和主存通訊時,其他io裝置還可以和主存進行通訊;如果主存不支援同時操作兩組資料,那麼當其他裝置和主存通訊時,cpu也還可以和其他裝置進行通訊,前提是不需要主存。

除了上面的兩種雙匯流排結構外,還有一種匯流排結構,io裝置統一通過通道來管理,通道是一種特殊的處理器,負責io裝置和其他裝置的通訊。

三匯流排結構中,新增了一條dma(直接儲存訪問)匯流排,可以讓高速io裝置和主存進行通訊,但是在這種匯流排結構下,那些低速的io裝置要想和主存進行通訊還是要經過cpu,占用cpu資源。

三匯流排的另一種結構,新增了一條擴充套件匯流排和區域性匯流排,區域性匯流排把cpu和cache相連,cache又通過系統匯流排和主存連線到一起,這樣cpu只和速度比較高的cache進行通訊,當cache中的資料沒有時,cache和主存進行通訊,把資料從主存中取出來放入cache中。所有的io裝置通過擴充套件匯流排和系統匯流排與主存進行通訊,但是擴充套件匯流排上也沒法區分高速的io裝置和低速的io裝置。

在四匯流排結構中,新增了一條高速匯流排,負責連線一些高速的io裝置,距離cpu和主存都比較近,通訊比較塊,擴充套件匯流排上連線一些低速的io裝置。

pci匯流排結構是現代計算機上使用的匯流排結構,cpu通過系統匯流排和儲存器連線,同時系統匯流排上連線了乙個pci橋,通過pci橋可以連線pci匯流排,pci匯流排下也可以連線符合pci介面的io裝置,同時pci匯流排下又可以連線pci橋,pci橋下再連線pci匯流排,就可以一直向下擴充套件,不過也是有一些數量限制的。

pci多層匯流排結構

計算機匯流排分類

1.片內匯流排 片內匯流排處於整合晶元內部,為cpu內部的暫存器 算術邏輯部件 控制部件以及匯流排介面部件之間的公共資訊通道。常見的片內匯流排有arm公司的amba advanced microcontroller bus architecture 匯流排標準 主要是axi advanced ext...

CPCI匯流排結構

一 cpci簡介 compact pci compact peripheral component interconnect 簡稱cpci,中文又稱 緊湊型pci 是國際工業計算機製造者聯合會 pci industrial computer manufacturer s group,簡稱picmg ...

計算機匯流排

一 匯流排的概念 在計算機系統中,不同的子系統必須具有連線彼此的介面,比如,記憶體和處理器需要通訊,處理器和i o裝置也需要通訊。這些工作都是由匯流排來完成的。匯流排就是一條共享的通訊鏈路,它用一套線路來連線多個子系統。下圖是乙個典型的計算機匯流排示意圖 匯流排結構的兩個主要優點是功能多和成本低。通...