© 2004, Издательский дом | http://www.computerra.ru/

Журнал «Домашний компьютер» | http://dk.compulenta.ru/

Этот материал Вы всегда сможете найти по его постоянному адресу: /2006/121/280019/

Нет предела совершенству. Казалось бы: сколько уже изобрели всевозможных компьютерных технологий – и все равно каждый год появляются все новые и новые программы и железки, обещающие нечто принципиально недостижимое ранее. «Устаревшие» компьютерные компоненты тоже впрочем сдаваться не собираются, и в результате сегодня невозможно купить «просто жесткий диск» или «просто быструю видеокарту» – требуется обязательно уточнять, на какой способ подключения (интерфейс) она должна быть рассчитана. Производители нередко стараются сохранить возможность выбора между комплектующими, рассчитанными на разные интерфейсы, но несложно столкнуться с тем, что свежеприобретенную дорогостоящую вещь невозможно подключить к старому (или, наоборот, слишком новому) компьютеру. В этой статье попробуем разобраться, откуда есть пошли все эти шины компьютерные, и во что все это вылилось. А поскольку про внешние интерфейсы рассказано в предыдущей статье «Советника», я ограничусь только внутренними шинами, с которыми на практике можно столкнуться в современном «железном друге».

Само слово «шина» когда-то давно пришло в русский язык из немецкого и успело изрядно обрусеть, приобретя устойчивую ассоциацию с шинами автомобильными. Но на самом деле немецкий оригинал имеет не столько дорожно-транспортные корни (автомобильная шина по-немецки называется Autoreifen), сколько медицинские – шина как используемая при переломах конструкция, надежно фиксирующая и соединяющая сломанные кости. В этом своем «скрепительно-соединительном» смысле в начале XX века «шина» перешла в электротехнику, где ею стали называть мощные электрические провода и кабели, по которым распределялась электроэнергия, а позднее – просто любые пучки проводов, передающих энергию и информацию между разными устройствами. Ну а так как Германия начала-середины XX века была, пожалуй, научно-техническим лидером в мире, не стоит удивляться, что перенимавшие в эпоху индустриализации опыт немецких соседей советские инженеры стали использовать именно этот термин. Интересно, что после падения Третьего Рейха, когда научный потенциал и авторитет разгромленной Германии сильно пошатнулся, немцы для компьютерных технологий в итоге позаимствовали англоязычное слово bus, а вот в СССР и постсоветской России, где компьютеры и инженеры долгое время были практически неразделимы, «автобус» так и не сумел прижиться.

Итак, компьютерная шина – это нечто такое, что связывает в единое целое разные устройства. На заре компьютерной эры, когда едва ли не каждый компьютер был чем-то уникальным, их было великое множество. Но по мере того, как количество ЭВМ начинало исчисляться не десятками, а тысячами и даже десятками тысяч, а их возможности и требования к шинам росли, индустрия потихоньку стала делать шажки в сторону использования из всего этого «зоопарка» лишь наиболее удачных решений. Впрочем, разработать свой вариант компьютерной шины в те времена не составляло особенного труда, да и каких-то особенно четких стандартов все равно никто не придерживался, так что без профессиональных познаний в компьютерной области и навыков владения паяльником в те времена обойтись было трудно. Многое изменилось с приходом на сцену первых персональных компьютеров – IBM PC, в которых IBM применила одну из распространенных в то время шин для промышленных компьютеров – ISA, Industrial Standard Architecture, «индустриальный стандарт архитектуры шины». Как стандарт, ISA в силу своей простоты, к слову сказать, жива и поныне, но нас интересует немного другое, а именно – то, что в результате взрывообразного роста рынка IBM PC совместимых компьютеров ISA вскоре получила широчайшее распространение. Пожалуй, почти любая шина в современном компьютере ведет от нее свою родословную.

Конечно, нельзя сказать, что в компьютере конца прошлого века все комплектующие соединялись друг с другом по шине ISA. По мере выпуска все большего количества оборудования, слабые места ISA становились все очевиднее. Вставали и новые задачи. А потому на свет появились модифицированные и специализированные для конкретных целей варианты этой шины – специализированный и слегка упрощенный гибкий шлейф (P)ATA / IDE для подключения жестких дисков; шина PCI, повысившая быстродействие и позволившая спустя какое-то время забыть о необходимости вручную заниматься «тонкой механикой» шин – распределением прерываний, адресных пространств и тому подобных хитростей; сильно упрощенная LPC (Low-Pin Count), заменившая на современных материнских платах шину ISA, с помощью которой и поныне подключаются не требовательные к пропускной способности устройства, такие как контроллеры флоппи-дисков, PS/2, COM– и LPT-порты. Продолжая постоянно совершенствоваться, все эти шины обзавелись множеством различных вариантов и дополнительных специализаций, но, по большому счету, все они были более или менее совместимы. Появился универсальный стандарт интерфейса для карты расширения, жесткого диска, видеокарты, и, за исключением отдельных случаев, покупка новой «железки» не вызывала большого труда. Пройдя длинный путь, параллельные интерфейсы достигли пика своего развития, им на смену пришли последовательные интерфейсы.

Мы, к сожалению, пока живем в «переходном периоде», когда между первыми и вторыми приходится выбирать, а зачастую – и оплачивать компьютерный прогресс, выбрасывая старые комплектующие на свалку только потому, что к новой, во всем «последовательной» материнской плате их просто невозможно подключить.

Итак, из чего же нам предстоит выбирать сегодня?

Первое, пожалуй, что стоит упомянуть – это шину PCI (Peripheral Component Interconnect, то есть шина для соединения периферийных компонентов). Изначально создававшаяся как основная шина для всевозможных карт расширения, сильно упрощавшая процедуру добавления подобной карты в компьютер (Plug amp;Play – вставил карточку и она сразу же заработала), PCI получила очень широкое распространение в 1995-96 годах, и за несколько лет практически вытеснила всех конкурентов, причем не только из IBM PC, но и из других ПК (Macintosh), серверов и ноутбуков. Внутренние ТВ-тюнеры, звуковые карты, мультикарты с портами FireWire, USB, COM, LPT, карты оцифровки видео и подавляющее большинство иных карт расширения, вплоть до свежевыпущенных физических ускорителей PhysX от Ageia, выпускаются именно с этим интерфейсом. Раньше в формате PCI также производились всевозможные контроллеры жестких дисков и локальной сети, но по мере совершенствования встроенных контроллеров на материнской плате, надобность в них практически отпала, и потому подобные карты расширения сейчас стали в основном сугубо профессиональными и задействующими профессиональные же интерфейсы, которые уже не всегда допускают установку в старые разъемы.