Poszerzyć pasmo danych!

Nasze komputery cały czas ewoluują, a wraz z nimi zmieniają się również magistrale systemowe. Zobaczmy zatem, jakie nowe interfejsy i magistrale już niedługo zagoszczą w naszych pecetach

PCI Express, Serial ATA, HyperTransport czy Quad Pumped Bus FSB – z tymi terminami zdążyliśmy się już oswoić. Są to bowiem nazwy różnych magistral systemowych peceta, od których w dużej mierze zależy jego wydajność. Wkrótce jednak staną się one wąskim gardłem, przeszkadzającym w dalszym zwiększaniu szybkości działania maszyn PC. Dlatego inżynierowie zajmujący się rozwojem komputerów nie mogą próżnować i już dziś przygotowują nowe systemy komunikacyjne, pozbawione dotychczasowych ograniczeń. Popatrzmy zatem, co pojawi się w pecetach 2006 roku.

Podwójny express

Pierwszą nową magistralą systemową, która ma szanse zagościć wkrótce w naszych komputerach, jest druga odsłona szyny PCI Express – PCI Express 2. Prace nad tym standardem rozpoczęły się na początku 2005 roku i już pod koniec sierpnia przedstawiciele Intela poinformowali, że tworzenie kolejnej generacji interfejsu PCI Express zbliża się ku końcowi.

Obecnie funkcjonujące robocze określenie PCI Express 2 prawdopodobnie zostanie zastąpione oficjalną nazwą NCV Express Train II. Oczywiście standard ten będzie kompatybilny z obecnie funkcjonującą wersją szyny PCI Express. W stosunku do poprzednika nowe rozwiązanie magistrali systemowej ma być znacznie bardziej elastyczne – pozwalać ma m.in. nie tylko na podłączanie kart rozszerzeń (w tym akceleratorów 3D), ale również zewnętrznych urządzeń peryferyjnych, np. skanera czy drukarki. Druga wersja PCI Express będzie też miała większą wydajność. Obecna generacja pozwala na transmisję danych z prędkością 2,5 Gb/s, ale NCV Express Train II ma być dwa razy szybszy.

Dłubanie w procesorze

Wąskim gardłem dla procesorów dwu- i wielo­rdzeniowych bardzo szybko stanie się obecnie wykorzystywana szyna systemowa. Dlatego firma AMD postanowiła poprawić stosowaną w układach Athlon 64 magistralę HyperTrans­port. Jej nowa wersja pojawi się najprawdopodobniej w drugiej połowie 2006 roku wraz z następcami dwurdzeniowej kości o nazwie kodowej Windsor.

HyperTransport-2 umożliwi przesłanie danych w jednym kierunku z prędkością dochodzącą do 12,8 GB/s i do 25,6 GB/s dwukierunkowo, podczas gdy obecnie jest to zaledwie 12,8 GB/s w obu kierunkach. Przy opracowywaniu specyfikacji HT-2 założono nieznaczne przyspieszenie prędkości działania zegara. Nowa specyfikacja HyperTransportu przewiduje trzy częstotliwości pracy: 1; 1,2 i 1,4 GHz, a obecna dwie: 800 oraz 1000 MHz. Oprócz zwiększenia szybkości pracy HyperTransport-2 jest w stanie bezpośrednio współpracować z szyną PCI Express. Dzisiaj do tego celu potrzebny jest odpowiedni układ tłumaczący sygnały.

Szeregowiec SCSI

Także w świecie dysków czeka nas mała magistralowa rewolucja. Do sklepów, na razie tylko w Japonii, zaczęły już bowiem trafiać pierwsze dyski z serii Maxtor Atlas 15K II, wyposażone w interfejs szeregowy SCSI – Serial Attached SCSI (SAS). Technologia ta jest następcą interfejsu Ultra320 SCSI, który umożliwia przesyłanie danych z prędkością do 320 Mb/s. SAS zapewnia dużo wyższy transfer. Według aktualnej specyfikacji kształtuje się on na poziomie 3 Gb/s, lecz przewiduje się, iż jego wartość wzrośnie do 12 Gb/s.

Podstawową zaletą technologii SAS jest stosowanie tych samych rozkazów, jakie używane są w przypadku dzisiejszych urządzeń SCSI. Dzięki temu zachowano kompatybilność wsteczną. Co ciekawe, dyski SAS da się też bezpośrednio podłączyć do interfejsu Serial ATA (odwrotna operacja nie jest możliwa). Daje to wręcz niesamowitą elastyczność konstrukcji – praktycznie do każdego nowego komputera będzie można podłączyć dysk SAS choćby tylko po to, by przegrać dane!

Technologia SAS, podobnie jak SATA, wykorzystuje topologię typu punkt-punkt. Mimo to standard Serial Attached SCSI w przeciwieństwie do Serial ATA umożliwia przy wykorzystaniu multiplikatorów sygnału podłączenie do jednego kanału nie jednego, a 128 różnych dysków. Według twórców standardu SAS ma sprostać wszystkim wymaganiom stawianym współczesnym dyskom serwerowym, pracującym w zaawansowanych macierzach RAID.

Ognista „osiemsetka”

Dobrą wiadomością dla osób, które zajmują się montażem własnoręcznie wykonywanych filmów, jest to, że w tym roku w sprzęcie komputerowym i audio-wideo rozpowszechni się obecna do tej pory w śladowej liczbie urządzeń, szybsza wersja interfejsu FireWire – FireWire 800, znana też jako IEEE-1394b. Jak sama nazwa wskazuje, maksymalna prędkość, z jaką możemy przesyłać dane, wynosi już nie 400, a 800 Mb/s (około 100 MB/s).

Możliwości interfejsu FireWire 800 zależą od użytego rodzaju okablowania. Jeżeli skorzystamy ze zwykłego miedzianego przewodu, to urządzenia wymieniające między sobą dane nie powinny być oddalone o więcej niż 4,5 metra. Światłowód wydłuża zaś ten dystans do 100 m. Pamiętajmy też, że urządzenia FireWire 400 wykorzystują sześcio- lub czteropinowe złącza, „osiemsetka” korzysta natomiast z gniazda dziewięciopinowego.

Bezprzewodowa wolność

Znacznie większą swobodę działania da nam konkurencyjna do interfejsu FireWire, nowa wersja uniwersalnej magistrali szeregowej (USB – Universal Serial Bus). Na rok 2006 planowana jest wreszcie rynkowa premiera bezprzewodowej odmiany tego standardu – Certified Wireless USB. Magistrala Wireless USB bazuje na szerokopasmowej technologii radiowej, wykorzystując pasmo od 3,1 do 10,6 GHz. Uzyskiwana prędkość transmisji zależy od odległości między nadajnikiem a odbiornikiem. Deklarowany transfer to 480 Mb/s, jeśli tylko dystans nie przekracza trzech metrów. Przepustowość spada do 110 Mb/s przy odległości nie większej niż 10 metrów.

W tej chwili trudno ocenić, które z wymienionych magistral systemowych zawojują rynek. Większość z nich trafi do naszych pecetów dopiero pod koniec 2006 roku. Podejrzewam, że furorę zrobi Wireless USB. Specjaliści od pamięci masowych wróżą też karierę standardowi SAS. Być może wyprze on, jak przewidują niektórzy, z rynku nawet dyski Serial ATA.

SCSI w wersji szeregowej i równoległej
SCSISAS (Serial Attached SCSI)
ArchitekturaRównoległa, wszystkie urządzenia podłączone do wspólnej szynySzeregowa, Point-to-Point
Wydajność320 Mb/s (Ultra320 SCSI), osiągi spadają wraz z liczbą urządzeń dołączonych do magistrali3Gb/s, w przyszłości do 12 Gb/s, osiągi rosną wraz z liczbą podłączonych urządzeń
Skalowalność15 urządzeńPonad 16 000 urządzeń
ZgodnośćNiekompatybilny z innymi interfejsamiKompatybilny z SATA
Maksymalna długość kablaCałkowita długość kabla 12 m (rozłożona na wszystkie urządze-nia podłączone do magistrali)8 metrów dla osobnego podłączenia
Funkcja Hot SwapOpcjonalnieTak
Identyfikacja urządzeniaUstawiana ręcznie, użytkownik musi być pewny, że nie podłącza urządzenia o takim samym numerze IDOgólnoświatowy unikatowy system znakowania urządzeń podczas produkcji

Porównanie różnych wersji interfejsów USB i FireWire
USB 1.0USB 2.0Wireless USBFireWire 400 (IEEE-1394a)FireWire 800 (IEEE-1394b)
Maks. transfer12 Mb/s480 Mb/s480 Mb/s393 Mb/s786 Mb/s
Typ transmisjiprzewodowaprzewodowabezprzewodowaprzewodowaprzewodowa
Maks. długość połączenia5 m5 m3 lub 10 m1)4,5 m4,5 lub 100 m2)
Liczba obsługiwanych urządzeń1271271276363
Typ magistraliszeregowaszeregowaszeregowaszeregowaszeregowa
Plug and Playttttt
Typ komunikacjiklient-hostklient-hostklient-hostpeer-to-peerpeer-to-peer
Topologia sieciłańcuchowałańcuchowahubowa, hierarchicznahubowahubowa
Zasilanie z magistralittntt
t – tak n – nie; 1) – zasięg dla transferu 480 i 110 Mb/s; 2) – w przypadku wykorzystania kabli miedzianych lub światłowodowych
0
Zamknij

Choć staramy się je ograniczać, wykorzystujemy mechanizmy takie jak ciasteczka, które pozwalają naszym partnerom na śledzenie Twojego zachowania w sieci. Dowiedz się więcej.