Zbernice

Na to, aby mohli všetky casti základnej dosky medzi sebou komunikovat a presúvat údaje, sú potrebné zbernice. Niektoré údaje prejdú cez zbernicu aj viackrát. Z toho je jasné, že zvyšovanie rýchlostí jednotlivých komponentov bez zvýšenia rýchlosti zbernice je úplne zbytocné.

Všetko to zacalo zbernicou PC bus, ktorá bola navrhnutá a vyrobená firmou IBM pre prvé pocítace PC/XT s procesorom 8088. Má 8-bitovú šírku prenosu údajov a 20-bitovú šírku pre prenos adresy. Maximálna rýchlost zbernice PC bus je 8 MHz. S príchodom PC/AT už zbernica PC bus svojimi parametrami nestacila a bola nahradená novým typom zbernice ISA (Industry Standard Architecture). Tento typ rozširujúcej zbernice je vyrobený pre 16-bitový prenos údajov a 24-bitovú adresovú zbernicu, to znamená, že behom jednej operácie je možné po zbernici poslat najviac 16 bitový údaj. Zbernica ISA pracuje podobne ako PC bus s frekvenciou 8MHz synchrónne s procesorom t.j. jej prenosová rýchlost bola 8MB/s. Bola používavá v pocítacoch s procesormi 286, 386 a novšími. Vzhladom na velké množstvo prídavných kariet vyrobených pre túto zbernicu, je zbernica ISA spolocne s iným typom zbernice i na dnešných základných doskách. S nástupom rýchlejších procesorov 386 vznikla potreba zrýchlenia zbernice ISA.

Prvou variantou bola EISA (32-bitová Extended ISA), ale tá sa väcšieho rozšírenia nedockala. Nasledovali zbernice VL-Bus (VESA Local Bus) a PCI (Peripheral Component Interconnect). Obe mali 32-bitovú šírku a frekvenciu 33MHz, pricom prvá bola kompatibilná so zbernicou ISA, druhú podporovala firma Intel. PCI má rozsiahlu podporu pre Plug&Play. Pocítace s procesorom Pentium boli vybavené už iba zbernicou PCI a z dôvodov spätnej kompatibility aj zbernicou ISA (až dodnes na pripojenie zvukových a faxmodemových kariet). S novými rýchlejšími procesormi prichádza doba grafických aplikácií. Zbernica PCI prestáva dostacovat pre potreby grafiky, naco Intel zareagoval uvedením rozhrania AGP (Accelerated Graphics Port), ktorý je vyrobený výhradne pre potreby grafickej karty. Zbernica AGP má šírku 32-bitov rovnako ako PCI, ale beží na plnej frekvencii FSB (PCI iba na polovicnej) a má ešte jednu výhodu: na rozdiel od PCI nemôže dôjst k zdielaniu pásma rôznych zariadení komunikujúcimi na PCI. Po prvý raz bola implementovaná v systémoch s mikroprocesormi Pentium II. Prvá verzia sa príliš neohriala a hned nastúpila jej druhá, rýchlejšia verzia AGP 2x. Tá využíva prenos údajov po nábežnej i zostupnej hrané hodinového impulzu. Vývoj však pokracuje a FSB 133MHz umožnila nástup AGP 4x so zdvojenou prenosovou kapacitou. Bez pozornosti nezostali ani zbernice PCI a trojica obrov - Compaq, HP a IBM - prichádzajú s novou špecifikáciou PCI-X, ktorá je spätne kompatibilná a dokáže preniest štvornásobný objem údajov (má dvojnásobnú šírku a dvojnásobnú rýchlost - vzužíva obe hrany hodinového impulzu). V pocítacoch ste sa mohli stretnút ešte so zbernicou MCA (MicroChannel Architecture), ktorá bola vyvinutá pre pocítace firmy IBM PS/2. Hlavným cielom bolo zrýchlit prenos údajov vo vnútri pocítaca a znížit hladinu šumu na zbernici. Jej obrovskou nevýhodou bola nekompatibilita s ISA. MCA dovoluje beh s frekvenciou 10 MHz a dovoluje prenášat údaje po 16 aj 32 bitoch.

Základnou zbernicou PC je systémová zbernica (Front Side Bus - FSB). Je komunikacným kanálom, prostredníctvom ktorého komunikuje mikroprocesor s pamätou cache, operacnou pamätou a niektorými dalšími zariadeniami. Súcasná FSB je 64-bitová a môže pracovat na frekvenciách od 66MHz po 133 MHz. Cím vyššia je frekvencia FSB, tým vyššia je priepustnost systému a teda aj výkon. Zvyšovanie kmitoctu FSB si vyžaduje aj podporu základných dosiek a najmä dostupnost pamätových modulov, pracujúcich na vyššom kmitocte. V opacnom prípade uniká znacná cast výkonu PC.