FUTURE BUS+
Futurebus+ adalah standar bus asinkron berkinerja tinggi yang dibuat oleh IEEE.
Versi awal ini adalah untuk bus 32-bit yang ditujukan agar tidak tergantung pada
teknologi.
Spesifikasi Futurebus+ merupakan salah satu standar bus yang secara teknis paling kompleks.
Merupakan spesifikasi bus yang dapat digunakan untuk bus prosesor-memori atau yang dapat
digunakan dengan PCI untuk mendukung peripheral-peripheral berkecepatan tinggi.
PCI dan Futurebus+ mendukung kelajuan data yang sangat cepat.
Perbedaan penting antara PCI dan Futurebus+ adalah PCI ditujukan bagi implementasi
murah yang membutuhkan bidang fisik secara minimal, sedangkan Futurebus+ dimaksudkan
untuk memberikan fleksibilitas yang tinggi dan fungsionalitas yang luas untuk memenuhi
kebutuhan berbagai sistem yang berkinerja tinggi terutama sistem-sistem yang mahal.
JENIS BUS
Bus terbagi dalam dua jenis yaitu :
a. Dedicated dengan kriteria jalur data dan address (alamat) terpisah.
b. Multiplexed dengan kriteria :
2 Jalur digunakan secara bersama
3 Address (alamat) dan data dapat dikirimkan pada saat yang berbeda
20 Keuntungan dari multiplexed adalah jalurnya sedikit
24 Kerugiannya adalah kendali lebih komplek, dan mempengaruhi performance (Kinerja)).
Sebagai contoh dedikasi fungsi adalah penggunaan alamat dedicated terpisah dan saluran data, yang merupakan suatu hal yang umum bagi bus. Dedikasi fisik berkaitan dengan penggunaan multiple bus, yang masing-masing bus itu terhubung dengan hanya sebuah subset modul. Keuntungan utama dari dedikasi fisik adalah throughtput yang tinggi, karena hanya terjadi kemacetan lalulintasa yang kecil. Kerugiannya adalah meningkatnya biaya dan ukuran sistem.
Time multiplexing, yaitu metode penggunaan saluran yang sama untuk berbagai keperluan. Keuntungan time multiplexing ini adalah hanya memerlukan saluran yang lebih sedikit, yang menghemat ruang dan biaya. Kerugiannya adalah diperlukannya rangkaian yang lebih kompleks di dalam setiap modul. Terdapat juga penurunan kinerjayang cukup besar karena event-event tertentu yang menggunakan saluran secara bersama-sama tidak dapat berfungsi secara pararel.
2.Metode Arbitrasi
Beberapa modul dapat mengendalikan bus, sebagai contoh CPU dan DMA controller. Namun pada kenyataannya setiap saat hanya akan ada satu modul yang mengendalikan bus. Kegiatan /kejadian tersebut dinamakan arbitrasi. Arbitrasi bisa dilakukan secara tersentralisasi atau terdistribusi.
Di dalam semua sistem, kecuali sistem yang paling sederhana, lebih dari satu modul diperlukan untuk mengontrol bus. Bermacam-macam metode arbitrasi secara garis besar dapat digolongkan sebagai metode tersentralisasi dan metode terdistribusi. Pada metode tersentralisasi, sebuah perangkat hardware, yang dikenal sebagai pengontrol bus atau arbitrer, bertanggung jawab atas alokasi waktu pada bus. Pada metode terdistribusi, tidak terdapat pengontrolan sentral. Melainkan setiap modul terdiri dari access control logic dan modul-modul bekerja sama untuk memakai bus bersama-sama. Pada kedua metode arbitrasi tujuannya adalah untuk menugaskan sebuah perangkat, baik CPU atau modul I/O, untuk bertindak sebagai master.
3.Timing
Timing adalah koordinasi event (kejadian) pada bus. Timing terbagi dua yaitu : Synchronous dan Asynchronous. Timing berkaitan dengan cara terjadinya event (kejadian) yang dikordinasikan pada bus, dengan timing yang synchronous, terjadinya event pada bus ditentukan oleh sebuah pewaktu (clock). Bus meliputi sebuah saluran waktu, tempat pewaktu menstransmisikan rangkaian bilangan 1 dan 0 dalam durasi yang sama. Sebuah transmisi 1-0 dikenal sebagai siklus waktu atau siklus bus, dan menentukan semua besarnya slot waktu. Dengan timing asinkron, terjadinya sebuah event pada bus mengikuti dan bergantung pada event sebelumnya. Timing sinkron lebih mudah untuk diimplementasikan dan diset. Namun timing ini kurang fleksibel dibandingkan dengan timing asinkron. Karena semua perangkat pada bus sinkron terkait dengan kelajuan pewaktu yang tetap, maka sistem tidak dapat memanfaatkan peningkatan kinerja.
4. Lebar Bus
Lebar bus akan dipengaruhi oleh Address (alamat) dan data dari bus tersbut. Pengaruh terhadap kinerja sistem adalah semakin lebar bus data, maka semakin besar bit yang dapat ditransfer pada suatu saat(lebar bus data). Pengaruh terhadap kapasitas sistem adalah semakin lebar bus alamat, semakin besar range lokasi yang dapat direferensi (lebar bus alamat).
5. Jenis Transfer Data
Jenis transfer data yang dapat dilakukan pada bus adalah secara Read, Write, Read-modify-write, Read-alter-write, dan Block.
D. CONTOH UNTUK BUS
Bus-bus adalah perekat yang menyatukan sistem-sistem komputer. Pada bagian ini kita akan melihat secara cermat beberapa bus yang terkenal yaitu : bus ISA, bus EISA, bus PCI, Future bus+, dan universal serial bus (USB). Bus IAS adalah pengembang kecil dari bus PC IBM pertama. Karena alasan-alasan kompatibilitas pendahulunya, bus ini masih ditemukan pada semua PC yang berbasiskan Intel. Bus PCI lebih lebar dari bus ISA dan beroperasi pada kecepatan detak yang lebih tinggi. Bus Serial Universal adalah bus I/O yang semakin terkenal untuk periferaql-periferal berkecepatan rendah seperti mouse dan keyboard. Pada bagian-bagian berikut ini, kami akan menguraikan masing-masing bus ini secara berurutan.
1.Bus ISA (Industry Standard Architecture)
Bus PC IBM Adalah standar de facto pada sistem-sistem yang berbasiskan CPU 8088, karena hampir seluruh vendor peniru PC meniru bus iniguna memungkinkan sebagian besar papan I/O pihak ke tiga yang ada dapat digunakan dengan sistem-sistem mereka. Bus ini memiliki 62 jalur sinyal, termasuk 20 untuk alamat memori, 8 untuk data, dan masing-amsing untuk menyatakan pembacaan memori, penulisan memori, pembacaan I/O, dan penulisan I/O. Juga terdapat sinyal-sinyal untuk meminta dan memberikan interupsi-interupsi dan menggunakan DMA. Bus ini sangat sederhana.
Dari segi fisik, bus tersebut dipasang pada motherboard PC, dengan sekitar setengah lusin konektor yang berjarak 2 cm ke dalam, dimana kartu-kartu dapat dimasukkan. Setiap kartu memiliki sebuah tabulator yang dipasang pada konektor. Tabulator tersebut memiliki 31 kisi berplat emas pada masing-masing sisi yang membuat kontak listrik dengan konektor.
Ketika IBM memperkenalkan PC/AT yang berbasiskan CPU 80286, perusahaan ini menghadapi masalah besar. Jika IBM telah memulai sejak awal dan merancang sebuah bus 16 bit yang seluruhnya baru, banyak konsumen potensial akan bergegas membeli mesin tersebut, karena tidak ada satupun dari begitu banyak papan plug-in PC yang disediakan oleh para vendor pihak ketiga dapat bekerja dengan menggunakan mesin baru tersebut. Di sisi lain, dengan tetap berpegang pada bus PC dan 20 jalur alamatnya serta 8 jalur data tidak akan memperoleh manfaat dari keunggulan CPU 80286 untuk mengalamatkan 16 M memori dan mentransfer word 16 bit. Solusi yang dipilih adalah mengembangkan bus PC. Kartu-kartu plug-in PC memiliki sebuah konektor sisi dengan 62 kontak, tetapi operasi konektor sisi ini tidak menjangkau seluruh papan ini. Solusi PC/AT adalah menempatkan sebuah konektor sisi kedua pada bagian dasar papan tersebut, dekat dengan konektor sisi utama, dan merancang sirkuit AT untuk beroperasi dengan kedua jenis papan ini.
2.Bus EISA (Extended ISA)
Pada PC IBM pertama, semua aplikasi berbasiskan teks. Secara bertahap dengan diperkenalkannya windows, interface user grafis juga mulai digunakan. Tidak satupun dari aplkikasi-aplikasi ini memberikan banyak perhatian pada bus ISA. Namun ketika waktu terus berjalan dan banyak aplikasi, terutama game-game multimedia, mulai menggunakan komputer untuk menampilkan video dengan full screen dan full motion, situasi berubah dengan cepat.
Mari kita membuat suatu kalkulasi sederhana. Perhatikan seuah layar berukuran 1024 X 768 yang digunakan untuk gambar-gambar bergerak dengan warna (3byte/pixel). Satu layar berisi 2.25 MB data. Untuk gerakan yang halus, paling tidak dibutuhkan 30 layar/detik, untuk kecepatan data sebesar 67.5 MB/detik. Pada dasarnya hal tersebut lebih buruk dari ini, karena untuk menampilkan sebuah video dari sebuah hard disk, CD ROM atau DVD, data tersebut harus berjalan dari disk drive melewati bus menuju memori. Dengan demikian untuk tampilan layar , data tersebut harus berjalan melewati kembali bus menuju adapter grafis. Jadi untuk video saja kita membutuhkan bandwidth bus sebesar 135 MB/detik, tidak termasuk kebutuhan bandwidth CPU dan peralatan-peralatan lainnya.
Bus ISA dikembangkan menjadi 32 bit dengan sedikit tambahan sifat baru (contoh, untuk multiprocessing). Bus baru ini disebut dengan bus EISA. Tetapi hanya sedikit papan yang telah diproduksi untuk bus ini. Bus ISA beroperasipada kecepatan maksimum 8.33 MHz, dan dapat mentransfer 2 byte per siklus, untuk bandwidth maksimum sebesar 16,7/detik. Sementara bus EISA dapat mengangkut 4 byte per siklus untuk mencapai 33,3 MB/detik. Jelasnya, tidak satupun dari bandwith-bandwidth ini mendekati apa yang dibutuhkan untuk video satu layar penuh.
3.PCI(Peripheral Component Interconnect)
Pada tahun 1990, Intel menyaksikan fenomena yang muncul ini dan merancang sebuah bus baru dengan bandwidth yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan bus EISA. Bus tersebut dinamakan PCI (Peripheral Component Interconnect). Untuk menggalakkan pemakaiannya, Intel mempatenkan bus PCI tersebut dan kemudian menetapkan semua paten tersebut untuk digunakan oleh publik, sehingga perusahaan apa saja dapat membuat periferal-periferal untuk bus ini tanpa harus membayar royalti. Intel juga membentuk suatu konsorsium industri yang disebut PCI Special Interest Group, untuk mengatur masa depan dari bus PCI tersebut. Alhasil bus PCI menjadi sangat terkenal. Sun bahkan memiliki sebuah versi dari UltraSPARC yang memakai bus PCI ini (UltraSPARC IIi).
PCI dirancang untuk mendukung bermacam-macam konfigurasi berbasis mikroprosesor, baik sistem mikroprosesor tunggal maupun banyak. Karena itu PCI memberikan sejumlah fungsi untuk kebutuhan umum. PCI memanfaatkan timing sinkron dan pola arbitrasi tersentralisasi. Di dalam sebuah sistem multiprosesor, sebuah konfigurasi PCI atau lebih dapat dihubungkan oleh bridge dengan bus sistem prosesor. Bus sistem hanya mendukung unitprosesor/cache, memory utama, dan bridge PCI. Fungsi bridge yang menjaga agar PCI tidak tergantung pada kecepatan prosesor memberikan kemampuan untuk menerima dan mengirim data secara cepat. Struktur Bus PCI dikonfigurasikan sebagai bus 32 bit atau 64 bit.
4.FUTURE BUS+
Future bus+ adalah standar bus asinkron berkinerja tinggi yang dibuat oleh IEEE. Tanda plus berkaitan dengan sifat pengembangan spesifikasinya, dan pengait yang tersedia memungkinkan evolusi lebih lanjut untuk memenuhi kebutuhan-kebutuhan arsitektur aplikasi tertentu yang tidak dapat diantisipasi. Dasar Rancangan Future Bus+ adalah bus harus :
Tidak bergantung pada arsitektur, prosesor, dan teknologi tertentu.
Meniliki protokol transfer asinkron dasar.
Mengizinkan protokol tersinkronisasi pada sumber untuk kebutuhan optimal.
Tidak berdasarkan pada teknologi tercanggih.
Terdiri dari protokol-protokol pararel terdistribusi penuh dan arbitrasi , yang mendukung baik protokol circuit-switched maupun protokolsplit-transaction.
Menyediakan dukungan bagi sistem-sistem yang fault-tolerant da yang memiliki reabilitas tinggi.menawarkan dukungan langsung terhadap memori berbasis cache yang dapat digunakan bersama.
Memberikan definisi transportasi pesan yang kompatibel.
Pentingnya future bus+ adalah kecenderungan yang dapat mendukung pola bus micro proccessor saat ini. Perbedaan penting antara standar future bus+ 1987 dan spesifikasi future bus+ saat ini adalah sebagai berikut:
Future bus mendukung bus data 32 bit; future bus+ mendukung bus data dengan lebar 32,64,128,256 bit.
Future bus mendukung protokol arbutrasi terdistribusi. Future bus+ mendukung baik model terdistribusi maupun tersebtralisasi.
Hanya future bus+ yang mencakup field kemampuan 3 bit yang memungkinkan modul mendeklarasikan kemampuannya dalam mengakomodasi mode-mode utama tramsaksi bus.
Future bus+ merupakan spesifikasi bus yang kompleks, future bus+ memberikan konsep-konsep inovative dalam bidang rancangan bus. Akibatnya, standarisasinya meliputi sejumlah istilah-istilah baru dan diperbaharui dengan cepat dalam beberapa tahun mendatang.
Lebar bus akan dipengaruhi oleh Address (alamat) dan data dari bus tersbut. Pengaruh terhadap kinerja sistem adalah semakin lebar bus data, maka semakin besar bit yang dapat ditransfer pada suatu saat(lebar bus data). Pengaruh terhadap kapasitas sistem adalah semakin lebar bus alamat, semakin besar range lokasi yang dapat direferensi (lebar bus alamat).
5. Jenis Transfer Data
Jenis transfer data yang dapat dilakukan pada bus adalah secara Read, Write, Read-modify-write, Read-alter-write, dan Block.
D. CONTOH UNTUK BUS
Bus-bus adalah perekat yang menyatukan sistem-sistem komputer. Pada bagian ini kita akan melihat secara cermat beberapa bus yang terkenal yaitu : bus ISA, bus EISA, bus PCI, Future bus+, dan universal serial bus (USB). Bus IAS adalah pengembang kecil dari bus PC IBM pertama. Karena alasan-alasan kompatibilitas pendahulunya, bus ini masih ditemukan pada semua PC yang berbasiskan Intel. Bus PCI lebih lebar dari bus ISA dan beroperasi pada kecepatan detak yang lebih tinggi. Bus Serial Universal adalah bus I/O yang semakin terkenal untuk periferaql-periferal berkecepatan rendah seperti mouse dan keyboard. Pada bagian-bagian berikut ini, kami akan menguraikan masing-masing bus ini secara berurutan.
1.Bus ISA (Industry Standard Architecture)
Bus PC IBM Adalah standar de facto pada sistem-sistem yang berbasiskan CPU 8088, karena hampir seluruh vendor peniru PC meniru bus iniguna memungkinkan sebagian besar papan I/O pihak ke tiga yang ada dapat digunakan dengan sistem-sistem mereka. Bus ini memiliki 62 jalur sinyal, termasuk 20 untuk alamat memori, 8 untuk data, dan masing-amsing untuk menyatakan pembacaan memori, penulisan memori, pembacaan I/O, dan penulisan I/O. Juga terdapat sinyal-sinyal untuk meminta dan memberikan interupsi-interupsi dan menggunakan DMA. Bus ini sangat sederhana.
Dari segi fisik, bus tersebut dipasang pada motherboard PC, dengan sekitar setengah lusin konektor yang berjarak 2 cm ke dalam, dimana kartu-kartu dapat dimasukkan. Setiap kartu memiliki sebuah tabulator yang dipasang pada konektor. Tabulator tersebut memiliki 31 kisi berplat emas pada masing-masing sisi yang membuat kontak listrik dengan konektor.
Ketika IBM memperkenalkan PC/AT yang berbasiskan CPU 80286, perusahaan ini menghadapi masalah besar. Jika IBM telah memulai sejak awal dan merancang sebuah bus 16 bit yang seluruhnya baru, banyak konsumen potensial akan bergegas membeli mesin tersebut, karena tidak ada satupun dari begitu banyak papan plug-in PC yang disediakan oleh para vendor pihak ketiga dapat bekerja dengan menggunakan mesin baru tersebut. Di sisi lain, dengan tetap berpegang pada bus PC dan 20 jalur alamatnya serta 8 jalur data tidak akan memperoleh manfaat dari keunggulan CPU 80286 untuk mengalamatkan 16 M memori dan mentransfer word 16 bit. Solusi yang dipilih adalah mengembangkan bus PC. Kartu-kartu plug-in PC memiliki sebuah konektor sisi dengan 62 kontak, tetapi operasi konektor sisi ini tidak menjangkau seluruh papan ini. Solusi PC/AT adalah menempatkan sebuah konektor sisi kedua pada bagian dasar papan tersebut, dekat dengan konektor sisi utama, dan merancang sirkuit AT untuk beroperasi dengan kedua jenis papan ini.
2.Bus EISA (Extended ISA)
Pada PC IBM pertama, semua aplikasi berbasiskan teks. Secara bertahap dengan diperkenalkannya windows, interface user grafis juga mulai digunakan. Tidak satupun dari aplkikasi-aplikasi ini memberikan banyak perhatian pada bus ISA. Namun ketika waktu terus berjalan dan banyak aplikasi, terutama game-game multimedia, mulai menggunakan komputer untuk menampilkan video dengan full screen dan full motion, situasi berubah dengan cepat.
Mari kita membuat suatu kalkulasi sederhana. Perhatikan seuah layar berukuran 1024 X 768 yang digunakan untuk gambar-gambar bergerak dengan warna (3byte/pixel). Satu layar berisi 2.25 MB data. Untuk gerakan yang halus, paling tidak dibutuhkan 30 layar/detik, untuk kecepatan data sebesar 67.5 MB/detik. Pada dasarnya hal tersebut lebih buruk dari ini, karena untuk menampilkan sebuah video dari sebuah hard disk, CD ROM atau DVD, data tersebut harus berjalan dari disk drive melewati bus menuju memori. Dengan demikian untuk tampilan layar , data tersebut harus berjalan melewati kembali bus menuju adapter grafis. Jadi untuk video saja kita membutuhkan bandwidth bus sebesar 135 MB/detik, tidak termasuk kebutuhan bandwidth CPU dan peralatan-peralatan lainnya.
Bus ISA dikembangkan menjadi 32 bit dengan sedikit tambahan sifat baru (contoh, untuk multiprocessing). Bus baru ini disebut dengan bus EISA. Tetapi hanya sedikit papan yang telah diproduksi untuk bus ini. Bus ISA beroperasipada kecepatan maksimum 8.33 MHz, dan dapat mentransfer 2 byte per siklus, untuk bandwidth maksimum sebesar 16,7/detik. Sementara bus EISA dapat mengangkut 4 byte per siklus untuk mencapai 33,3 MB/detik. Jelasnya, tidak satupun dari bandwith-bandwidth ini mendekati apa yang dibutuhkan untuk video satu layar penuh.
3.PCI(Peripheral Component Interconnect)
Pada tahun 1990, Intel menyaksikan fenomena yang muncul ini dan merancang sebuah bus baru dengan bandwidth yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan bus EISA. Bus tersebut dinamakan PCI (Peripheral Component Interconnect). Untuk menggalakkan pemakaiannya, Intel mempatenkan bus PCI tersebut dan kemudian menetapkan semua paten tersebut untuk digunakan oleh publik, sehingga perusahaan apa saja dapat membuat periferal-periferal untuk bus ini tanpa harus membayar royalti. Intel juga membentuk suatu konsorsium industri yang disebut PCI Special Interest Group, untuk mengatur masa depan dari bus PCI tersebut. Alhasil bus PCI menjadi sangat terkenal. Sun bahkan memiliki sebuah versi dari UltraSPARC yang memakai bus PCI ini (UltraSPARC IIi).
PCI dirancang untuk mendukung bermacam-macam konfigurasi berbasis mikroprosesor, baik sistem mikroprosesor tunggal maupun banyak. Karena itu PCI memberikan sejumlah fungsi untuk kebutuhan umum. PCI memanfaatkan timing sinkron dan pola arbitrasi tersentralisasi. Di dalam sebuah sistem multiprosesor, sebuah konfigurasi PCI atau lebih dapat dihubungkan oleh bridge dengan bus sistem prosesor. Bus sistem hanya mendukung unitprosesor/cache, memory utama, dan bridge PCI. Fungsi bridge yang menjaga agar PCI tidak tergantung pada kecepatan prosesor memberikan kemampuan untuk menerima dan mengirim data secara cepat. Struktur Bus PCI dikonfigurasikan sebagai bus 32 bit atau 64 bit.
4.FUTURE BUS+
Future bus+ adalah standar bus asinkron berkinerja tinggi yang dibuat oleh IEEE. Tanda plus berkaitan dengan sifat pengembangan spesifikasinya, dan pengait yang tersedia memungkinkan evolusi lebih lanjut untuk memenuhi kebutuhan-kebutuhan arsitektur aplikasi tertentu yang tidak dapat diantisipasi. Dasar Rancangan Future Bus+ adalah bus harus :
Tidak bergantung pada arsitektur, prosesor, dan teknologi tertentu.
Meniliki protokol transfer asinkron dasar.
Mengizinkan protokol tersinkronisasi pada sumber untuk kebutuhan optimal.
Tidak berdasarkan pada teknologi tercanggih.
Terdiri dari protokol-protokol pararel terdistribusi penuh dan arbitrasi , yang mendukung baik protokol circuit-switched maupun protokolsplit-transaction.
Menyediakan dukungan bagi sistem-sistem yang fault-tolerant da yang memiliki reabilitas tinggi.menawarkan dukungan langsung terhadap memori berbasis cache yang dapat digunakan bersama.
Memberikan definisi transportasi pesan yang kompatibel.
Pentingnya future bus+ adalah kecenderungan yang dapat mendukung pola bus micro proccessor saat ini. Perbedaan penting antara standar future bus+ 1987 dan spesifikasi future bus+ saat ini adalah sebagai berikut:
Future bus mendukung bus data 32 bit; future bus+ mendukung bus data dengan lebar 32,64,128,256 bit.
Future bus mendukung protokol arbutrasi terdistribusi. Future bus+ mendukung baik model terdistribusi maupun tersebtralisasi.
Hanya future bus+ yang mencakup field kemampuan 3 bit yang memungkinkan modul mendeklarasikan kemampuannya dalam mengakomodasi mode-mode utama tramsaksi bus.
Future bus+ merupakan spesifikasi bus yang kompleks, future bus+ memberikan konsep-konsep inovative dalam bidang rancangan bus. Akibatnya, standarisasinya meliputi sejumlah istilah-istilah baru dan diperbaharui dengan cepat dalam beberapa tahun mendatang.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar