Einbus- und Mehrbussysteme

Einbussystem

Bei einfachster Ausführung werden die Signale durch den Prozessor festgelegt.

Einbussystem

Nachteile

• Die angeschlossenen Geräte müssen das gleiche Protokoll "sprechen" wie der Prozessor; sie sind prozessorabhängig (heutige Verhältnisse: AMD-, Intel-Prozessoren benötigen unterschiedliche Mainboards).
  

• Zu einer bestimmten Zeit kann immer nur ein einziger Datentransport stattfinden, womit bei mehreren Mastern im System, z.B. Prozessor und DMA-Controller, Engpässe auf dem Bus auftreten können.

• Die kapazitive Belastung eines Busses wächst mit der Anzahl der angeschlossenen Komponenten, und zwar einerseits durch die kapazitive Last einer jeden Komponente, andererseits aber auch durch die mit zunehmender Komponentenanzahl zunehmende Länge der Busleitungen. Daraus folgt eine Verringerung der Bustaktfrequenz und damit der Übertragungsgeschwindigkeit des Busses. Dies wirkt sich insbesondere bei Zugriffen auf Komponenten mit kurzen Zugriffszeiten aus, so bei Hauptspeicherzugriffen.
  
  

Mehrbus-System (Multibus-System)

Verbesserung schaffen hier Systemstrukturen mit mehreren Bussen, d.h. mit getrennten Bussen für schnelle und langsame Systemkomponenten, mit für jeden Bus begrenzter Komponentenzahl und dementsprechend begrenzten Leitungslängen sowie mit möglichst großer Unabhängigkeit der Datenübertragung auf den einzelnen Bussen.

Mehrbus-System

Der hier als schneller Bus bezeichnete Bus wird auch als lokaler Bus benannt. Lokal deshalb, weil dieser Bus dem Prozessor am nächsten ist.

Die unterschiedlichen Geschwindigkeiten repräsentieren die Bushierarchie.

Mehrbus-System eines PC

Patterson, D.; Hennessy, J.: Rechnerorganisation und –entwurf. München: Elsevier GmbH 2005. 3. Auflage. S. 482

An obigem Bild sind die unterschiedlichen Transferraten der einzelnen Busse bzw. I-/O-Ports interessant. An der South-Bridge sind nur Systeme mit Transferraten, die geringer bzw. gleich sind mit der Transferrate zwischen South- und North-Bridge. Alle Systeme deren Transferraten größer sind als die der Kopplung zwischen South- und North-Bridge sind direkt an die North-Bridge angekoppelt. Damit wird das Entstehen eines Flaschenhalses vermieden. (Inzwischen ist die North-Bridge teilweise im Prozessor integriert.)

Wie das folgende Bild zeigt, ist Inzwischen die North-Bridge ein Teil des Prozessors. Die South-Bridge wird von Intel als Platform Hub Controller PHC bezeichnet.