Micro Channel Architecture

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání
MCA
Micro Channel Architecture
MCA IBM XGA-2.jpg
Grafický adaptér XGA-2 pro 32-bitovou sběrnici MCA s rozšířením BVE.
Rok vytvoření: 1987
Vytvořil: International Business Machines Corporation (IBM)
Předchůdce: ISA
Nástupce: PCI (1993)

Typ: paralelní
Datová šířka: 16 nebo 32 bitů
Frekvence: 10, 16, 20, 25 nebo 33 MHz
Počet zařízení: 1 na slot
Hotplug? ne
Externí? ne

Micro Channel Architecture (zkratka MCA) je v informatice označení pro proprietární 16bitovou nebo 32bitovou sběrnici vytvořenou v 80. letech společností IBM. Architektura MCA byla poprvé představena spolu s řadou počítačů IBM PS/2 a později byla použita v RISCových systémech IBM RS/6000 a dalších. MCA se měla stát nástupcem již nedostačující ISA sběrnice, nikdy se však mimo proprietární systémy společnosti IBM příliš nerozšířila. Jako alternativa k MCA vznikla 32bitová sběrnice EISA a později také lokální 32bitová sběrnice VL-bus. S nástupem počítačů založených na procesorech třídy Intel Pentium byly uvedené sběrnice včetně MCA postupně nahrazeny sběrnicí PCI.[p 1]

Pozadí technologie[editovat | editovat zdroj]

Vývoj architektury MCA byl motivován jak technickým tak obchodním tlakem.

Technické hledisko[editovat | editovat zdroj]

Osobní počítače od doby svého vzniku doznaly značného pokroku v oblasti procesorů, operačních i externích pamětí a dalších periferií, avšak sběrnice, která jednotlivé komponenty propojuje, za tímto vývojem značně zaostávala. K dispozici byla prakticky pouze 16bitová sběrnice ISA, která však technologicky vychází z ještě starší sběrnice AT-bus, od které zdědila řadu vlastností a omezení. S nástupem 32bitových procesorů 80386 a výkonnějších periferií již ISA přestávala stačit požadavkům kladeným na rozšiřující sběrnici. Mezi nejvíce limitující vlastnosti patří například:

  • Nízká propustnost (šířka pásma) sběrnice (maximálně 8 MB/s)[p 2]
  • Omezený počet hardwarových přerušení (IRQ)
  • Omezený počet adres pro mapování I/O registrů zařízení
  • Chybějící schopnost konfigurovat připojená zařízení a řešit jejich vzájemné konflikty (obojí bylo nutno provádět ručně)
  • Závislost sběrnice na architektuře 80x86[p 3]

Návrh[editovat | editovat zdroj]

Pozice klíčů na 16 a 32bitových MCA kartách a slotech

Za návrhem architektury Micro Channel stál Chet Heath, senior inženýr společnosti IBM.[1][2]

Obecný přehled[editovat | editovat zdroj]

MCA byla primárně navržena jako 32bitová sběrnice, ale součástí návrhu je i 16bitová varianta, jejímž hlavním cílem bylo snížení nákladů na konektory a logiku pro méně náročné komponenty a systémy založené na platformě Intel 80x86, jako například některé modely řady IBM PS/2.

Kromě základních 32 a 16bitových slotů existovaly další volitelná rozšíření pro obě varianty sběrnice. Zpočátku bylo hojně využíváno rozšíření pro paměťové karty (Matched Memory Extension, MME), které umožnilo synchronizaci mezi hlavní operační pamětí na základní desce a pamětí na rozšiřujícím adaptéru, čímž došlo ke zvýšení efektivity takovýchto paměťových adaptérů.

Architektura MCA tak disponovala řadou navzájem fyzicky nekompatibilních MCA karet a slotů.

Na druhou stranu došlo ke zvýšení kvality signálů na sběrnici a minimalizaci rušení i při větším počtu karet. Bylo toho dosaženo zařazením zemnících a napájecích pinů mezi kontakty pro přenos dat a řídících signálů.

Další konektor rozšíření byl pro grafické karty. Toto rozšíření bylo použito pro analogový výstup z grafické karty, který vedl přes základní desku do systému. Výhodou bylo, že Micro desky Channel mohly mít základní VGA nebo MCGA grafický systém, který mohl sdílet stejný port. Přídavné karty mohly být bez grafických režimů VGA s využitím on-board grafickým systémem a v případě potřeby dovolily jednomu konektoru pro grafiku připojení, který mohl být rozšířen.

MCA karty také představovaly jedinečný 16bitový software, čitelný identifikátor, který tvořil základ raném plug and play systému. BIOS nebo OS může přečíst ID, porovnat se seznamem známých karet a provést automatickou konfiguraci systému tak, aby vyhovoval. Toto bylo příčinou selhání, kdy starší BIOS nepozná novější kartu, což způsobovalo chybu při spuštění. Podle pořadí na pravidelném základě, toto vyžadovalo IBM k vydání aktualizovaných referenčních disků v CMOS Setup Utility. K dispozici je docela kompletní seznam známých ID.

Referenční disky obsahovaly soubory ADF, které byly čteny CMOS, podle informace o konfiguraci karty. ADF je jednoduchý textový soubor, obsahující informace o kartě, paměti adresování a přerušení.

Poznámky[editovat | editovat zdroj]

  1. Sběrnice PCI se objevila již v době procesorů řady 80486 a poměrně dlouhou dobu byly systémy založené na sběrnici PCI doplňovány o několik slotů sběrnice ISA či EISA. Hlavním důvodem byla snaha o zachování zpětné kompatibility a možnost jejího použití pro méně náročné komponenty jako je zvuková karta či modem.
  2. Jedná se o teoretickou maximální šířku pásma při datové šířce 16 bitů taktu 8 MHz a nejméně 2 cyklech na přenos.
  3. Sběrnice ISA byla mimo počítače založené na procesorech řady 80x86 použita jen velmi zřídka. Výjimku tvoří systémy IBM RT/PC, BeBox, a některé systémy řady DEC AlphaServer.

Reference[editovat | editovat zdroj]

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Micro Channel architecture na anglické Wikipedii.

  1. "IBM Wild Duck Flies South", John C. Dvorak, 4/09/2001
  2. "Why MCA?"

Literatura[editovat | editovat zdroj]

  • Scott Mueller: Osobní počítač - upgrade, servis a opravy, Computer Press, 1999; ISBN 80-7226-166-5.

Související články[editovat | editovat zdroj]

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]