Busos del sistema
El cor d'una placa base són els busos i el Xipset és la implementació principal dels busos.
Trobem actualment aquests principals busos:
Bus del processador
També anomenat FSB (Front Side Bus) és el més ràpid del sistema i connecta amb la memòria principal i el xipset.
Busos de entrada eixida
Des del primer PC han aparegut molts busos distints. L'augment de la velocitat en els dispositius d'entrada'eixida necessitava millors comunicacions en xipset i el processador.
Bus ISA
Industry Standard Architecture (ISA) és el primer bus per a PC. De 8 bits fins 16 en el PC/AT de 1984.
Bus Micro Channel Architecture
Els processadors de 32 bits necessitaven altres busos. Aquests poden anar en 32 bits cada cicle i ISA sols 16. MCA era molt superior a ISA, però al ser sols fabricat per IBM no va arribar a ser estàndard.
Bus EISA
Com que els fabricants no volien pagar el drets del MCA van inventar el seu estàndard.
El EISA era, en essència una versió de 32 bits del ISA. I era retro-compatible en els ISA de 8 i 16 bits.
Busos Locals (VESA, PCI, PCI-E, AGP)
La limitació en la velocitat dels ISA, MCA o EISA ve dels primers PCs on el bus d'entrada/eixida anava a la mateixa velocitat que el bus del processador.
Un bus local és aquell que està dissenyat per interactuar més directament amb el processador.
En realitat, les primeres versions de ISA ja eren locals, ja que anaven a la velocitat del bus del sistema, però al incrementar la velocitat del processador es van tindre que desacoblar. Fins l'arribada de VESA que torna a fer busos a la velocitat del bus del sistema. PCI, desenvolupat quasi al mateix temps va ser el que el va desplaçar fins l'arribada del PCI-E.
En els sistemes dels 90, era típic tindre PCs amb combinacions de PCI, ISA o VESA i AGP per al vídeo.
VESA
Video Electronics Standards Association (VESA) és un bus local de 32 bits. Era utilitzat per al vídeo i per als disc PATA. Va ser desnvolupat per al 486. Encara que era barat, el PCI el va desplaçar ràpidament.
PCI
En 1992, Intel va formar un grup empresarial per desenvolupar PCI.
El bus PCI va redissenyar els busos del sistema insertant un altre bus entre la CPU i el bus de E/S.
El bus PCI típicament va a 33MHz i és un bus de 32 bits, per tant: 133MBps.
Un altra millora important de PCI és el suport per a PnP que perment no tindre que tocar Jumpers o Switches i configurar-ho tot per software.
Els PC moderns poden tindre PCI, però està obsolet i reemplaçat per PCI-E
AGP
Accelerated graphics port (AGP) és un bus per a gràfics basat en PCI però separat d'ell en l'implementació.
Està dissenyat no com un bus, sino com una connexió punt a punt i sols hi havia un per placa base.
La primera versió era de 66MHz fins a la AGP 8x a 2133MBps. Això és la meitat que el primer PCIe x16.
PCI-E
Es tracta de la tercera generació del PCI. En 2001, un grup de empresses comandades per Intel van especificar el 3GIO que va ser renombrat a PCI-Express 1.0 en 2002. Fins al moment tenim la 1.1 (2005), 2.0 (2007) 3.0 en 2011 i 4.0 en 2017 i 5.0 (~2019).
Les seues característiques fonamentals són:
- Compatibilitat en els PCI i els drivers.
- Connexions per coure, óptic o altres.
- Màxima velocitat per pin. Permitint menys pins.
- El seu propi rellotge, que permet millors velocitats que el rellotge síncron.
- L'ample de banda incrementa a més freqüència o més Lanes.
- Baixa latència.
- Connexions en calent.
- Capacitat de gestionar l'alimentació elèctrica.
El PCI-E és un dels exemples del canvi de busos paral·lels a serie. Les connexions paral·leles donen problemes de sincronia en connexions llargues o ràpides. Un bus serie és més simple i sols envia 1 bit cada cicle en un sol cable. Però les velocitats poden ser molt majors. Amés, es poden paral·lelitzar els busos serie per augmentar la velocitat.
La seua velocitat depèn de les Lanes. Cada Lane proporciona fins a 10Gbs en PCIe versió 3 i pot ser de x1, x4, x8, x16 o x32 Lanes. Per exemple, una connexió x16 de PCIe 2.0 a 500MBps per Lane dona 8000MBps.
Com que ha sigut dissenyat per ser implementar per cables, es poden fre combinacions molt interessants, com tindre la targeta gràfica fora d'un portàtil, per exemple.