SISTEM BUS
Devais yang terhubung bersama akan berkomunikasi melalui bus alamat, data dan control. Ketika suatu devais ingin berkomunikasi dengan lainnya, ia mengirim alamat untuk membedakan dengan devais lainnya, dimana tiap devais mempunyai alamat yang unik. Devais master ialah devais yang menginisiasi dan mengontrol komunikasi, sedangkan devais perespon disebut sebagai slave.
Untuk mengkoordinasikan aktifitas diantara bagian sistem komputer, bus-bus harus mengikuti aturan pewaktuan dan sinyal yang spesifik. Protocol bus merefer pada spesifikasi untuk sebuah bus. Protokol bus yang umum ialah synchronous dan asynchronous. Pada protokol synchronous, aktifitas bus disinkronkan dengan frekwensi pusat yaitu frekwensi sistem. Pada IBM PC, CPU mengakses memori menggunakan protokol synchronous.
Motherboard PC kita terdiri dari beberapa bus yang menghantarkan sinyal antar masing-masing komponen. Bus sering disebut juga dengan lintasan umum yang digunakan untuk transfer data. Jalur ini juga dapat untuk komunikasi antar dua buah komputer atau lebih.yang mana di dalam motherboard ini mempunyai tiga macam bus yang disusun secara hirarkis, bus yang lambat di hubungkan di bawah bus yang cepat. Setiapperipheral komputer terhubung pada salah satu dari bus-bus ini, dan chipset berfungsi sebagai jembatan atas bus yang berbeda. Berikut ini bus utama dalam sistem komputer modern :
a. Bus Prosessor
Disebut juga dengan front-side bus (FSB), merupakan bus tercepat pada komputer dan merupakan inti dari chipset (dan motherboard). Utamanya, bus ini di gunakan oleh mikroprosesor untuk melewatkan informasi ke / dari chache atau memori utama, dan juga ke chipset north-bridge. Bus prosessor pada komputer sekarang berjalan pada kecepatan 66MHz, 100MHz, 133MHz,atau200Mhz menggunakan lebar jalur data 64 bit (8 byte).
b. Bus ISA
Bus 16-bit 8MHz. kecepatan ini sangat rendah namun cukup ideal untuk peripheral yang memang berkecepatan rendah, termasuk piranti lama. Untuk keperluan modem, sound-card, dan piranti berkecepatan rengdah lain bus ini masih mencukupi. Komputer generasi terakhir seperti Pentium 4 relatif tidak menyertakan bus / slot ini didalamnya. Pada chipset south-bridge terdapat controller yang bekerja sebagai bus ISA sekaligus interface dengan bus PCI diatasnya.Chip super I/O biasanya terhubung kepadanya , terutama pada sistem lama yang masih memiliki slot ISA. Bus lain bernama EISA hasil dari arsitektur Micro Channel IBM untuk kompatibel dengan PC. IBM Micro Channel Architecture (MCA) sendiri selesai dibuat pada tahun 1987 ketika mikroprosesor 80386 diluncurkan tahun 1985.
c. VESA(Video electronics Standards Association)
dikenal sebagai VESA local bus atau VL bus. VL Bus versi 1.0 ialah bus 32 bit yang dapat bekerja hingga 33MHz.
d. Bus PCI
Bus 32-bit yang normalnya berjalan pada 33MHz. Komputer yang modern mendukung PCI 64-bit 66MHz. bus ini terdapat baik pada chipset north –bridge atau pada I/O controller hub. Disajikan di motherboard sebagai slot 32-bit yang umumnya berwarna putih sebanyak 3 dan 6 slot dan banyak digunakan oleh peripheral komputer yang membutuhkan kecepatan tinggi misalnya SCSI, kartu jaringan (Network Interface Card, NIC), dan lain-lain.
e. Bus AGP
Bus cepat 32 bit yang khusus untuk kartu grafis / video. Berjalan paada kecepatan 66MHz (AGP 1x),133MHz (AGP 2x), 266 MHz (AGP 4x), atau 533MHz (AGP 8x) yang akan menghasilkan bandwidth hingga sebesar 2,133MB/det. AGP di hubungkan ke north-bridge atau memori controller hub pada chipset dan konektornya pada motherboard yang diwujudkan dalam bentuk slot AGP pada system yang mendukungnya, umumnya berwarna coklat.
Pada motherboard ada juga bus yang tersembunyi misalnya LPC. Bus ini hanya terdapat pada chipset arsitektur hub dan tidak ada konektor hubungan keluar yang dapat dilihat. Berikut penjelasan singkat mengenai bus-bus yang umum digunakan sebagai interfacing dengan berbagai kartu (cards)
ISA (Industrial Standard Architecture)
Bus ISA dikembangkan oleh IBM di Boca Raton, Florida. Ketika IBM memperkenalkan IBM PC tahun 1981, digunakanlah bus ISA 8 bit, namun pada bulan Agustus 1984 IBM memperkenalkan IBM PC-AT(Advance Technology) yang menggunakan bus ISA 16 bit.Slot ISA terdiri dari 16 bit, meskipun tersedia yang 8 bit yang merupakan subset dari ISA 16 bit. Oleh karena itu kartu ISA 8 bit dapat dipasang pada slot ISA 16 bit namun tidak sebaliknya.
Slot ISA ini paling tepat dijadikan praktikum interfacing komputer karena kemampuan chip yang kita gunakan umumnya sesuai dengan kecepatan dan lebar data bus ISA. Pada ISA 8 bit hanya terdapat sebuahpengontrol DMA (DMA Controller). Bus ISA 16 bit mempunyai 2 buah pengontrol DMA yaitu master dan slave. Pengontrol DMA dapat diprogram untuk transfer baca (data dibaca dari memori ke piranti I/O), transfer tulis (data dibaca dari piranti I/O ke memori) dan transfer verify yang digunakan oleh DMA kanal 0 untuk merefresh RAM/memori di komputer.
Ketika IBM PC XT diperkenalkan, ia hanya memiliki sebuah kontroler interupsi yaitu dari IC 8259 yang hanya bisa mengalamati 8 interupsi. Baru pada computer IBM PC AT dan seterusnya mempunyai pengontrol kedua dalam kombinasi master /slave. Sinyal interupsi bisa berupa edge triggered atau level triggered. Umumnya secara default ialah edge triggered dan aktif tinggi. Berikut Tabel perbandingan Bandwith ISA, EISA, dan Micro Channel Bus .
Tabel 11.1 Karakteristik berbagai Bus
Karakteristik | ISA | EISA | Micro Channel |
Maks. jalur data | 16 bit | 32 bit | 32 bit |
Kecepatan slot bus ekspansi | 8 | 8 | 10 |
8 | 16 | 20 |
Semakin canggih komputer, yang membutuhkan kecdepatan bus yang berbeda (missal port ISa dengan VGA Card), para desainer motherboard mendesain ulang bus yang disebut sebagai local bus. Ide dari local bus ialah mengakses sistem bus pada kecepatan yang sama dengan mikroprosesor atau mendekatinya. Pada mikroprosesor berkecepatan 33MHz yang memiliki bus local dan ISA, kecepatan bus ISA terbatas hanya 8 MHz, tetapi sinyal local bus diakses pada kecepatan yang sama dengan CPU, yaitu 33MHz.
PCI (Peripheral Component Interconnect)
Setelah munculnya bus ISA yang mempunyai keterbatasan kecepatan dan jumlah bit, dikenalkan lagi bus EISA (Extended ISA), VESA (Video Electronics Standard Association) dan PCI, karena hadirnya mikroprosesor kecepatan tinggi seperti 486 dan Pentium dibutuhkan bus dengan bandwith kecepatan tinggi. PCI berbasis pada local bus yang cepat. Pada perkembangannya, PCI diadopsi menjadi standar industri di bawah administrasi dari PCI Special Interest Group (PCI-SIG) yang kemudian definisi dari PCI diperluas menjadi konektor standa interface bus (slot) ekspansi.
PCI mempunyai interface sebesar 64 bit dan mengimpelentasikan lebar jalur 32 bit untuk bus data dan alamat (AD[31:0]) (bandingkan dengan ISA ,16 bit). PCI ialah bus dengan arsitektur sinkronous, yakni bus dimana semua transfer data dijalankan secara relatif bersamaan terhadap pulsa detak sistem. PCI yang sekarang, spesifikasinya diperluas untuk mendukung operasi pada 133 MHz, namun yang banyak digunakan komputer sekarang tetap 33 MHz.
PCI mendukung mekanisme auto-configuration dimana setiap piranti PCI terdapat sekelompok register konfigurasi yang memungkinkan identifikasi/pengenalan akan jenis piranti seperti SCSI , Video, Ethernet dan lainnya. PCI mendukung pemakaian tegangan 5 V dan 3.3 Volt. Namun pin tegangan 3.3 Volt baru dihubungkan ke slot PCI pada komputer keluaran terakhir. PCI local bus adalah independen, dapat digunakan pada berbagai mikroprosesor, bukan hanya pada prosesor INTEL.
AGP (Accelerated Graphics Port)
AGP didesain untuk motherboard Pentium II ke atas, AGP dianggap mampu bekerja 4 kali lebih cepat dibandingkan bus PCI yang menggunakan pipelining. Bus ini dibuat oleh intel sebagai bus yang didisain khusus untuk aplikasi video dan grafis.
Tabel 11.2 Perbedaan AGP dengan PCI
AGP | PCI |
Permintaan Pipelined | Tidak pipelined |
Address/data de-multiplexed | Address/data multiplexed |
Peak pada 533MB/s dalam 32 bits | Peak pada 133MB dalam 32 bits |
Single target, single master | Multi-target, multi-master |
Hanya Memory read/write | Link ke seluruh sistem |
Antrian prioritas High/low | Tidak ada Antrian prioritas |
Karena kelebihan inilah AGP mampu membuat frame rate lebih bagus dan menampilkan grafik 3D yang lebih realistis. AGP berbasis pada PCI dengan beberapa tambahan dan peningkatan, namun secara elektris maupun logis tidak bergantung pada PCI. Namun memiliki tambahan sinyal , letaknya juga dibedakan dengan slot PCI. Dalam sebuah motherboard hanya bisa terdapat 1 slot AGP.
AGP 1.0 dirilis juli 1996 dengan ketentuan clock rate 66MHz dengan pensinyalan 1x atau 2x dengan menggunakan tegangan kerja sebesar 3.3Volt. AGP versi 2.0 dirilis Mei 1998 dengan tambahan kemampuan pensinyalan 4x dan tegagan kerja 1.5Volt. slot untuk AGP 1x/2x berbeda dengan slot AGP 4x, dimana pada AGP 4x tidak terdapat pembagi di tengah slot ( sebagai key notch ). Penting : beberapa motherboard yang menyediakan AGP 4x hanya mendukung AGP 4x dan tegangan 1.5 Volt artinya tidak kopatibel dengan versi sebelumnya.
Transfer Data
Bus PCI saat ini mendukung transfer data hingga 132 MB/s, dimana AGP (pada 66MHz) mendukung hingga 533 MB/s. AGP dapat melakukan ini karena kemampuannya untuk mentransfer data pada ujung naik dan turun detak 66MHz.
DIME (Direct Memory Execute) ialah fitur yang paling penting dari AGP. Chip grafik AGP mempunyai kemampuan untuk mengakses memori utama secara langsung untuk operasi complex dari pemetaan bentuk.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar