Bus Ekspansi
SAAT banyak pengguna (user) mendengar istilah bus, mereka cenderung berpikir dalam istilah slot-slot ekspansi. Sebenarnya terdapat banyak jenis bus-bus di dalam sebuah komputer, dan menyediakan hal yang sama namun berbeda fungsinya.
Pengertian yang paling sederhana, sebuah bus adalah serangkaian dari koneksi-koneksi listrik yang memungkinkan dua atau lebih peralatan mampu berkomunikasi. Misalnya, serangkaian koneksi antara Central Processing Unit (CPU) dan memori sistem, diantara komponen-komponen lain yang bekerja pada kecepatan clock eksternal prosesor.
Sementara bus-bus ekspansi dirancang untuk lebih mempermudah dalam mengoneksikan sistem komputer. Di saat awal munculnya Microcomputer, bus S-100 luas digunakan pada sistem CP/M. Apple II berbasiskan pada proprietary design (rancangan sendiri) dan memiliki bus ekspansi pertama yang mempermudah buat end user untuk menambahkan card-card pada komputernya.
Bus ISA
Jantung dari bus Industry Standard Architecture (ISA) adalah bus 8-bit sama dengan yang dimunculkan pertama kali pada IBM PC. Pada titik ini, bus bekerja pada kecepatan yang sama seperti bus sistem. Dan tidak terlalu jauh dari 4.77 MHz- dan ketika perluasan (ekstensi) ditambahkan kepada IBM AT, ekstensi itu menaikan kecepatan bus sistem pada 6 MHz kemudian 8 MHz.
Sementara rancangan bus-bus lain seperti VESA local bus, yang juga disebut dengan VL-bus secara langsung ditempatkan kepada kecepatan bus sistem. Ini berbeda dengan kebanyakan bus-bus ekspansi menggunakan kecepatannya sendiri terpisah dari bus sistem.
Saat prosessor menjadi lebih cepat dan memperkuat lintasan lebar data, perancangan bus ISA dasar tidak berubah untuk menjaga langkahnya. Bahkan saat ini, kebanyakan card ISA bertahan dengan 8 bit data. Beberapa jenis dengan jalur data 16 bit- hard disk controller, graphic adapter dan beberapa card jaringan masih sering dipersempit oleh level throughput rendah dari bus ISA. Proses ini bisa ditangani dengan lebih baik oleh card ekspansi secepat slot-slot bus.
Port-port paralel dan serial yang biasanya dulu menggunakan slot ekspansi, saat ini telah diintegrasikan kedalam kebanyakan motherboard. Intel dan Microsoft mencoba untuk menarik perhatian dari pencapaian bus ISA.
Bus PCI
Dengan datangnya prosessor Pentium dan kecepatan-kecepatan pemrosesan yang lebih tinggi, menjadi jelaslah bahwa sempit dan lambatnya bus ISA akan menjadi penghambat di antara prosessor dan peralatan-peralatan ekspansi. Peripheral Component Interconnect (PCI) bus diciptakan oleh Intel untuk memecahkan masalah ini.
Berbeda dengan VL-bus yang dirancang untuk berjalan pada kecepatan bus sistem, Bus PCI diciptakan sebagai sebuah bus ''mezzanine'', yang berjalan pada kecepatan clocknya sendiri dan terpisah dari kecepatan sistem bus. Awalnya dispesifikasikan sebagai lebar bus 32 bit yang beroperasi di 33 MHz, PCI memiliki tarif transfer maksimum secara teoritis dari 132 MB per detik atau 165 kali lebih cepat daripada bus ISA dan merupakan versi yang paling luas diimplementasikan didalam sistem PC.
PCI juga menyederhanakan konfigurasi sistem dengan dukungan plug-and-play dan memperluas dari sumber daya-sumber daya yang terbatas pada perangkat keras kompatibel PC orisinil dengan dukungan penetapan pembagian IRQ. Spesifikasi slot 124 pin awal (62 pin pada masing-masing sisi dari slot ekspansi) telah direvisi untuk mendukung bahkan throughput yang lebih besar.
Ciri-ciri lain yang kurang diketahui dari slot-slot ekspansi PCI adalah bahwa bus dibatasi oleh 10 beban peralatan listrik (ten electrical loads). Kebanyakan card-card menempatkan lebih dari satu beban kepada bus, dan sebagai hasilnya batasan-batasan praktis dari card-card ekspansi pada seluruh bus PCI adalah 3 card PCI yang terinstal di dalam sebuah sistem. Anda bisa memakai lebih dari satu bus PCI, dengan menggunakan sebuah konfigurasi PCI Bridge.
Bus AGP
Grafis 3D sekarang ini telah memungkinkan untuk memodelkan dunia yang fantastik dan realistik pada layar dengan detail yang menakjubkan. Masuknya Accelerated Graphics Port (AGP), yang muncul bersama motherboard Pentium II, memberikan graphic adapter akses cepat kepada tekstur dan data buffer. Bukan kepada proses load-up graphic adapter dengan memori yang mahal, melainkan mengijinkan card mengakses informasi ini secara langsung dari memori sistem komputer, tanpa melibatkan CPU didalam proses.
Seberapa besar kecepatan AGP daripada PCI? Sebuah bus PCI 32-bit, 33-MHz mendukung sampai 132-MB per detik throughput. AGP juga merupakan rancangan 32-bit tetapi bus tersebut bekerja pada kecepatan mencapai 133 MHz-empat kali lebih cepat. Jadi memiliki nilai transfer maksimum 532- MB per detik yang berarti dua kali lebih cepat daripada tarif bus PCI 32-bit, 66-MHz. Jika Anda ingin meng-upgrade sebuah AGP display, tidak perlu mengganti adapter.(Andi Susilo/STIMIK-AKI, Semarang-35)
Ekspansi bus dan kartu bertujuan untuk meningkatkan kapabilitas komputer dengan menambahkan perangkat keras agar bisa mengerjakan tugas-tugas yang bukan bagian dari sistem yang sebelumnya telah ada. Ekspansi berbeda dengan upgrade.
Jenis arsitektur komputer mempengaruhi bisa tidaknya ekspansi dilakukan pada komputer. Arsitektur yang dimaksud ialah desain komputer mengenai bisa tidaknya alat-alat tambahan ditambahkan ke sistem komputer. Apabila spesifikasi desain komputer dibatasi oleh pabrikan, yang disebut arsitektur tertutup, maka alat-alat tambahan tidak bisa dimasukkan ke sistem komputer tersebut. Hal ini berbeda untuk arsitektur terbuka, yang mana pabrikan komputer bisa berbagi spesifikasi dengan perusahaan lain.
Pemasangan kartu ekspansi ini adalah di soket di motherboard, yang disebut slot ekspansi. Kebanyakan komputer memiliki slot ekspansi sebanyak 4 sampai 8 buah. Kartu ekspansi dibuat untuk menghubungkan beragam jenis bus pada motherboard. Bus yang menghubungkan CPU dengan slot ekspansi pada motherboard dan perangkat periferal dinamakan bus ekspansi. Bus ekspansi ini ada 2 macam, yaitu:
1. Bus PCI
Bus PCI (Peripheral Component Interconnect) ialah bus berkecepatan tinggi dan dipakai untuk menghubungkan kartu grafis PC, kartu suara, modem, dan kartu jaringan berkecepatan tinggi. Bus ini memiliki lebar 32 sampai 64 bit.
2. Bus AGP
Bus AGP (Accelerated Grapichs Port) mentransmisikan data dua kali lebih cepat daripada bus PCI dan dirancang untuk mendukung video dan gambar 3D.
Bus merupakan lintasan komunikasi yang menghubungkan dua atau lebih perangkat. Bus merupakan media transmisi yang dapat digunakan bersama. Sejumlah perangkat yang terhubung ke bus, dan suatu signal yang ditransmisikan oleh salah satu perangkat ini dapat diterima oleh salah satu perangkat yang terhubung ke bus. Bila dua buah perangkat melakukan transmisi dalam waktu yang bersamaa, maka signal-signalnya akan bertumpang tindih dan menjadi rusak.
Umumnya sebuah bus terdiri dari sejumlah lintasan komunikasi atau saluran. Masing-masing saluran dapat mentransimisikan signal yang menunjukkan biner 1 dan biner 0. Serangkaian digit biner dapat ditransmisikan melalui saluran tunggal. Dengan mengumpulkannya beberapa saluran dari sebuah bus dapat digunakan mentransmisikan digit biner secara bersamaan (secara paralel). Misalnya sebuah satuan data 8 bit dapat ditransmisikan melalui bus 8 saluran.
Bus terdiri dari 3:
1. Bus Data
Saluran yang memberikan lintasan bagi perpindahan data antara dua modul system. Umumnya bus data terdiri dari 8, 16, 32 saluran, jumlah saluran dikaitkan dengan lebar bus data. Karena pada suatu saat tertentu masing-masing saluran hanya dapat membawa 1 bit, maka jumlah saluran menentukan jumlah bit yang dapat diindahkan pada suatu saat. Lebar bus data merupakan factor penting dalam menentukan kinerja system secara keseluruahan. Bila bus data lebarnya 8 bit, dan setiap instruksi panjangnya 16 bit, maka CPU harus 2 kali mengakses modul memori dalam setiap siklus instruksinya.
2. Bus Alamat
Digunakan untuk menandakan sumber atau tujuan data pada bus data, misalnya CPU akan membaca sebuah word (8, 16, 32 bit) data dari memori, maka CPU akan menaruh alamat word yang dimaksud pada saluran alamat. Lebar bus alamat menentukan kapasitas memori maksimum sitem. Selain itu umumnya saluran alamt juga digunakan untuk mengalamati port-port I/O.
3. Bus Kontrol
Digunakan untuk mengontrol akses ke saluran alamat, penggunaan data dan saluran alamat. Karena data dan saluran alamat digunakan bersama oleh seluruh komponen, maka harus ada alat untuk mengontrol penggunaannya. Signal-signal kontrol melakukan transmisi baik perintah mauun informasi pewaktuan diantra modul-modul system. Signal-signal pewaktuan menunjukkan validitas data dan informasi alamat.
Umumnya saluran kontrol meliputi :
Memory Write : menyebabkan data pada bus akan dituliskan ke dalam lokasi alamat. Memory Read : menyebabkan data dari lokasi alamat ditempatkan pada bus I/O Write : menyebabkan data pada bus di output kan ke port I/O yang beralamat. I/O Read : menyebabkan data dari port I/O yang beralamat ditempatkan pada bus. Transfer ACK : menunjukkan bahwa data telah diterima dari bus atau telah ditempatkan di bus. Interrupt Request : menandakan bahwa sebuah interrupt ditangguhkan. Interrupt ACK : memberitahukan bahwa interrupt yang ditangguhkan telah diketahui. Clock : digunakan untuk mensinkronkan operasi-operasi. Reset : menginisialisasi seluruh modul
OPERASI BUS
Bila sebuah modul akan mengirimkan data ke modul lainnya, maka modul itu harus melakukan dua hal : 1. memperoleh enggunaan bus, dan 2 memindahkan data melalui bus. Bila sebuah modul akan meminta data dari modul lainnya, maka modul itu harus 1 memperoleh penggunaan bus, dan 2 memindahkan sebuah request ke modul lainya melalui saluran kontrol dan saluran alamt yang sesuai. Kemudian modul harus menunggu modul kedua untuk mengirimkan data.
Bentuk phisik Bus.
Bus system merupakan sejumlah konduktor listrik parallel. Konduktor-konduktor ini berupa kawat logam yang berakhir pada kartu atau papan PCB. Bus melintasi seluruh komponen system yang masing-masing disambungkan ke beberapa atau semua saluran bus.
Masalah dalam Bus Tunggal/ Single
Bila perangkat yang berjumlah sangat banyak dihubungkan ke bus, maka akan terjadi penurunan kinerja. Penyebab utama :
Semakin banyak perangkat yang dihubungkan ke bus, semakin besar delay propagasinya. Delay ini menentukan waktu yang diperlukan perangkat untuk mengkoordinasi pengguna bus
Bus akan menjadi penyumbat dengan semakin besarnya perindahan data yang hamper mendekati kapasitas bus. Sampai tingkat tertentu, masalah ini dapat diatasi dengan memakai bus-bus yang lebih lebar. (misalnya meningkatkan bus data dari 32 menjadi 64 bit) Namun karena kelajuan data disebabkan oleh perangkat-perangkat yang terhubung (misalnya pengontrol grafis dan video, interface jaringan) berkembang dengan cepatm maka dalam perlombaan ini besar kemungkinan bus tunggal akan menderita kekalahan.
Bus local yang menghubungkan prosesor dengan cache memory dan bus local dapat mendukung sebuah perangkat local atau lebih. Pengontrol cache memory tidak hanya menghubungkan cache dengan bus local itu saja, namun juga dengan bus system yang terhubung dengan seluruh modul memory utama. Manfaat struktur cache melindungi prosesor dari keharusan seringnya mengakses memori utama, sehingga memori utama dapat dipindahkan dari bus local ke bus sitem. Dengan cara ini, transfer I/O ke memori utama dan transfer dari memoriutama yang melintasi bus system tidak mengganggu aktivitas prosesor.
Sangat mungkin untuk menghubungkan pengontrol I/O secara langsung dengan bus system. Penyelesaian yang lebih efisien untuk masalah ini adalah dengan memanfaatkan satu bus ekspansi atau lebih. Interface bus ekspansi mem-buffer-kan transfer data antara bus system dengan pengontrol I/O pada bus ekspansi.
Contoh : Perangkat I/O yang dapat disambungkan ke bus ekspansi. Koneksi jaringan meliputi LAN misalnya koneksi Ethernet 10 Mbps dan koneksi ke WAN seperti jaringan paket switching, SCSI (Small Computer System Interface) merupakan jenis bus yang digunakan untuk mendukung disk drive local dan peripheral lainnya. Sebuah serial port dapat dipakai untuk mendukung sebuah printer atau scanner.
Arsitektur bus tradisional cukup efisien namun mulai mengalami penurunan dengan semakin tingginya kinerja pada perangkat I/O.
Untuk menjawab meningkatnya kebutuhan ini, penyelesaianya membuat bus berkecepatan tinggi yang sangat terintegrasi dengan system, yang hanya memerlukan bridge antara bus prosesor dengan bus berkecepatan tinggi.
Keuntungan pengaturan bus berkecepatan tinggi menyebabkan perangkat yang berkapasitas besar menjadi lebih terintegrasi dengan prosesor dan sekaligus tidak tergantung lagi terhadap prosesor.
Jenis-jenis Bus
Dedicated : Saluran data dan alamat terpisah
Multiplexed : Alamat dan informasi data dapat ditransmisikan melalui sejumlah saluran yang sama dengan menggunakan saluran ?Address Valid Control?. Pada awal pemindahan data, alamat ditempatkan pada bus dan ?Address Valid Control? diaktifkan. Pada saat ini setiap modul memiliki periode waktu tertentu untuk menalin alamt dan menentukan apakah alamat tersebut merupakan modul beralamat. Kemudian alamat dihapus dari bus, dan koneksi bus yang sam adigunakan untuk transfer data pembacaan atau penulisan berikutnya. Metoda penggunaan saluran yang untuk berbagai keperlua ini dikenal sebagai time multiplexing
Keuntungan : hanya memerlukan saluran sedikit sehingga menghemat ruang dan biaya
Kerugiannya : diperlukan rangkain yang lebih kompleks , penurunan kinerja yang cukup besar
Bus Arbitrasi :
Didalam semua system kecuali system yang paling sederhana, lebih dari satu modul diperlukan untuk mengontrol bus. Misalnya I/O mungkin diperlukan untuk membaca atau menulis secara langsung ke memori, dengan tanpa mengirimkan data ke CPU. Karena pada satu sat hanya sebuah unit yang berhasil mentransmisikan data melalui bus, maka diperlukan beberapa metode arbitrasi.
Metode Arbitrasi digolongkan sebagai metode tersentralisasi dan metode terdistribusi.
Tersentralisasi : sebuah perangkat hardware yang dikenal sebagai pengontrol bus atau arbitrer bertanggung jawab atas alokasi waktu pada bus. Mungkin perangkat berbentuk modul atau bagian CPU yang terpisah
Terdistribusi : tidak terdapat pengontrol sentral, setiap modul terdiri dari acces control logic dan modul-modul bekerja sama untuk memakai bus bersama-sama
Timing
Timing berkaitan dengan cara terjadiya event dikoordinasikan pada bus. Dengan timing yang synchronous, terjadinya event pada bus ditentukan oleh sebuah clock. Bus meliputi sebuah saluran, waktu tempat timing mentransmisikan rangkaian bilangan 1 dan 0 dalam durasi yang sama. Sebuah transmisi 1-0 dikenal sebagai siklus waktu atau siklus bus dan menentukan besarnya slot waktu. Semua perangkat lainnya pada bus dapat membaca saluran waktu, dan semua event dimulai pada awal siklus waktu.
Timing Sinkron
Signal bus lainya dapat berubah pada ujung muka signal waktu (dengan sedikit reaksi delay). Sebagian besar event mengisi suatu siklus waktu. CPU mengeluarkan signal baca dan menempatkan alamat memori pada bus alamat, CPU mengeluarkan signal awal untuk menandai keberadaan alamat dan informasi control pada bus. Modul memori mengetahui alamat itu, dan setelah delay 1 siklus menempatkan data dan signal balasan pada bus.
Timing Asinkron
Terjadinya event pada bus mengikuti dan tergantung pada event sebelumnya. CPU menempatkan alamat dan membaca signal bus. Setelah berhenti untuk memberi kesempatan signal ini menjadi stabil, CPU mengeluarkan signal MSYN (master syn) yang menandakan keberadaan alamat yang valid dan signal control. Modul memori memberikan respons dengan data dan signal SSYN (slave syn) yang menunjukan respon
Timing sinkron lebih mudah untuk diimplementasikan dan ditest. Namun timing ini kurang flexible dibandingkan dengan timing asinkron. Karena semua perangkat pada bus sinkron terkait dengan kelajuan pewaktu yang tetap, maka system tidak dapat memanfaatkan peningkatan kinerja. Dengan menggunakan timing asinkron, campuran antara perangkat yang lamban dan cepat, baik dengan menggunakan teknologi lama maupun baru, dapat menggunakan bus secara bersama-sama.
Lebar Bus
Lebar bus dapat mempengaruhi kinerja system, semakin lebar bus data, semakin besar bit yang dapat ditransferkan pada suatu saat. Lebar bus alamat mempunyai pengaruh pada kapasitas system : semakin lebar bus alamat, semakin besar range lokasi yang dapat direferensi.
PCI
Pheripheral Component Interconnect (PCI) merupakan bus yang tidak tergantung prosessor berbandwidth tinggi yang dapat berfungsi sebagai bus peripheral atau bus mezzanine. PCI memberikan system yang lebih baik bagi subsistem I/O berkecepatan tinggi.. PCI dirancang untuk mendukung bermacam-macam konfigurasi berbasis microprocessor, baik system microprocessor tunggal maupun jamak. PCI memanfaatkan timing sinkron dan pola arbitrasi tersentralisasi..
PCI Saluran Bus.
Signal-signal ini dibagi menjadi kelompok-kelompok :
System pins: meliputi pin waktu dan reset
Address dan data : meliputi 32 saluran yang time multiplexed bagi alamat dan data. Saluran lainya untuk menginterpretasi dan mevalidasi saluran-saluran signal yang membawa alamat dan data
Interface Control: Mengontrol timing transaksi dan mengkoordinasikan antara inisiator dan target
Arbitration: Masing-masing master PCI memiliki pasangan saluran arbitrasinya sendiri yang menghubungkannya secara langsung dengan arbiter bus PCI
Error repots : Melaporkan error parity dan eror lainnya.
PCI saluran bus
Interupt pins : Saluran signal ini disediakan bagi perangkat-perangkat PCI yang harus menghasilkan request untuk layanan. Pin-pin ini pun bukan saluran yang dapat dipakai bersama, melainkan masing-masing PCI memilih saluran interrupt ke pengontrol interrupt
Cache Support : Diperlukan untuk mendukung memori pada PCI yang dapat di cache kan di dalam prosesor
64 bit Bus Extension : Meliputi 32 saluran yang merupakan time-multiplexed bagi alamat dan data dan dikombinasikan dengan saluran alamat/data untuk membentuk bus alamat/data 64 bit. Saluran lainnya di dalam kelompok ini digunakan untuk menginterpretasi dan memvalidasi saluran-saluran signal yang membawa alamat dan data. Terakhir terdapat dua saluran yang memungkinkan dua buah perangkat PCI untuk menyetujui penggunaan kemampuan 64 bit
JTAG/Boundary Scan : Saluran signal untuk pengujian prosedur-prosedur yang ditentukan dalam standard 149.1.IEEE.
Operasi Baca PCI
Sekali master bus telah memperoleh control bus, maka master bus akan memulai transaksi dengan menegaskan FRAME. Saluran ini akan tetap ditegaskan sampai inisiator siap untuk menyelesaikan fase data yang terakhir. Inisiator juga menaruh alamat awal pada bus alamat, dan membaca perintah pada saluran C/BE
Pada awal waktu ke-2, perangkat target akan mengetahui alamatnya di saluran AD
Inisiator berhenti mengendalikan bus AD. Siklus balik (yang ditandai oleh dua buah panah sikular) diperlukan pada semua saluran signal yang akan dikendalikan oleh lebih dari sebuah perangkat, sehingga penurunan signal alamat akan mempersiapkan bus untuk dipakai oleh perangkat target. Inisiator mengubah informasi pada saluran C/BE untuk memilih saluran AD yang akan digunakan untuk melakukan transfer data beralamat (dari 1 hingga 4 bit). Inisiator juga menegaskan IRDY untuk menandakan bahwa dirinya siap untuk butir data pertama.
Target yang terpilih menunjuk DEVSEL untuk menunjukkan bahwa target telah mengetahui alamatnya dan akan memberikan respon. Target yang terpilih menempatkan data yang diminta pada saluran AD dan menegaskan TRDY untuk mengindikasikan bahwa data yang valid terdapat pada bus
Inisiator membaca data pada awal waktu ke-4 dan mengubah salurah enable byte begitu diperlukan dalam persiapan pembacaan berikutnya
Dalam contoh ini, target membutuhkan beberapa saat untuk mempersiapkan blok kedua untuk transmisi. Karena itu target melepaskan TRDY untuk memberi signal kepada inisiator bahwa tidak akan terdapat data baru selama siklus berikutnya. Kemudian inisiator tidak akan membaca saluran data pada awal siklus waktu ke-5 dan tidak mengubah byte enable selama siklus itu. Blok data dibaca pada awal waktu ke-6.
Selama waktu ke-6, target menempatkan butir data ketiga pada bus. Namun dalam contoh ini, inisiator belum siap untuk membaca butir data (misalnya inisiator mempunyai kondisi penuh buffer sementara). Karena itu inisiator melepaskan IRDY. Hal ini akan menyebabkan target untuk menyediakan butir data ketiga pada bus siklus waktu tambahan
Inisiator mengetahui bahwa transfer data ketiga adalah terakhir, karena itu inisiator melepaskan FRAME untuk memberikan signal bahwa dirinya siap untuk menyelesaikan transfer tersebut.
Inisiator melepaskan IRDY, yang mengembalikan bus ke keadaan idle, dan target melepaskan TRDY dan DEVSEL
Arbitrasi PCI antara 2 master
Pada saat titik sebelum awal waktu ke-1, A telah menegaskan signal REQ-nya. Arbiter men-sample signal ini pada awal siklus waktu ke-1
Selama siklus waktu ke-1, B membuat request untuk menggunakan bus dengan menegaskan signal REQ-nya
Pada saat yang sama, arbiter menegaskan GNT-A untuk memberikan hak akses bus kepada A
Master bus A men-sample GNT-A pada awal waktu ke-2 dan memeriksa apakah dirinya telah diberi hak mengakses bus. Master bus juga menemukan pelepasaran IRDY dan TRDY yang menandakan bahwa bus tersebut dalam keadaan idle. Setelah itu, master bus menegaskan FRAME dan menempatkan informasi alamat pada bus alamat dan perintah pada bus C/BE (tidak ditunjukkan). Master bus juga melanjutkan penegasan REQ-A, karena master bus memiliki transaksi kedua yang akan dibentuk setelah transaksi ini
Arbiter bus men-sample semua saluran GNT pada awal waktu ke 3 dan membuat keputusan arbitrasi untuk memberikan hak mengakses bus ke B pada transaksi berikutnya. Kemudian arbiter bus menegaskan GNT-B dan melepaskan GNT-A. B tidak akan dapat menggunakan bus hingga bus itu dikembalikan ke keadaan idle.
A melepaskan FRAME untuk menandakan bahwa transfer data terakhir (dan satu-satunya) sedang dilakukan. A menaruh data pada bus data dan memberi signal ke target dengan IRDY. Target membaca data pada awal siklus waktu berikutnya
Pada awal waktu ke-5 menemukan IRDY dan FRAME yang dilepaskan dank arena itu B dapat melakukan control terhadap bus dengan menegaskan FRAME. B juga melepaskn saluran REQ-nya karena B hanya perlu membentuk satu transaksi saja.
System bus atau
bus sistem, dalam arsitektur
komputer merujuk pada bus yang digunakan oleh sistem komputer untuk menghubungkan semua komponennya dalam menjalankan tugasnya. Sebuah bus adalah sebutan untuk jalur di mana data dapat mengalir dalam komputer. Jalur-jalur ini digunakan untuk komunikasi dan dapat dibuat antara dua elemen atau lebih. Data atau program yang tersimpan dalam memori dapat diakses dan dieksekusi oleh
CPU melalui perantara sistem bus.
Sebuah komputer memiliki beberapa bus, agar dapat berjalan. Banyaknya bus yang terdapat dalam sistem, tergantung dari arsitektur sistem komputer yang digunakan. Sebagai contoh, sebuah komputer
PC dengan
prosesor umumnya
Intel Pentium 4 memiliki bus prosesor (
Front-Side Bus),
bus AGP,
bus PCI,
bus USB,
bus ISA (yang digunakan oleh keyboard dan mouse), dan bus-bus lainnya.
Bus disusun secara hierarkis, karena setiap bus yang memiliki kecepatan rendah akan dihubungkan dengan bus yang memiliki kecepatan tinggi. Setiap perangkat di dalam sistem juga dihubungkan ke salah satu bus yang ada. Sebagai contoh, kartu grafis AGP akan dihubungkan ke bus
AGP. Beberapa perangkat lainnya (utamanya chipset atau kontrolir) akan bertindak sebagai jembatan antara bus-bus yang berbeda. Sebagai contoh, sebuah kontrolir
bus SCSI dapat mengubah sebuah bus menjadi bus SCSI, baik itu
bus PCI atau
bus PCI Express.
Berdasar jenis busnya, bus dapat dibedakan menjadi bus yang khusus menyalurkan data tertentu, contohnya paket data saja, atau alamat saja, jenis ini disebut
dedicated bus. Namun apabila bus yang dilalui informasi yang berbeda baik data, alamat, dan sinyal kontrol dengan metode multipleks data maka bus ini disebut multiplexed bus. Kekurangan multiplexed bus adalah hanya memerlukan saluran sedikit sehingga menghemat tempat tapi kecepatan transfer data menurun dan diperlukan mekanisme yang komplek untuk mengurai data yang telah dimultipleks. Sedangkan untuk dedicated bus merupakan kebalikan dari multipexed bus.
Beberapa bus utama dalam sistem komputer modern adalah sebagai berikut:
- Bus prosesor. Bus ini merupakan bus tercepat dalam sistem dan menjadi bus inti dalam chipset dan motherboard. Bus ini utamanya digunakan oleh prosesor untuk meneruskan informasi dari prosesor ke cache atau memori utama ke chipset kontrolir memori (Northbridge, MCH, atau SPP). Bus ini juga terbagi atas beberapa macam, yakni Front-Side Bus, HyperTransport bus, dan beberapa bus lainnya. Sistem komputer selain Intel x86 mungkin memiliki bus-nya sendiri-sendiri. Bus ini berjalan pada kecepatan 100 MHz, 133 MHz, 200 MHz, 266 MHz, 400 MHz, 533 MHz, 800 MHz, 1000 MHz atau 1066 MHz. Umumnya, bus ini memiliki lebar lajur 64-bit, sehingga setiap detaknya ia mampu mentransfer 8 byte.
- Bus AGP (Accelerated Graphic Port). Bus ini merupakan bus yang didesain secara spesifik untuk kartu grafis. Bus ini berjalan pada kecepatan 66 MHz (mode AGP 1x), 133 MHz (mode AGP 2x), atau 533 MHz (mode AGP 8x) pada lebar jalur 32-bit, sehingga bandwidth maksimum yang dapat diraih adalah 2133 MByte/s. Umumnya, bus ini terkoneksi ke chipset pengatur memori (Northbridge, Intel Memory Controller Hub, atau NVIDIA nForce SPP). Sebuah sistem hanya dapat menampung satu buah bus AGP. Mulai tahun 2005, saat PCI Express mulai marak digunakan, bus AGP ditinggalkan.
- Bus PCI (Peripherals Component Interconnect). Bus PCI tidak tergantung prosesor dan berfungsi sebagai bus peripheral. Bus ini memiliki kinerja tinggi untuk sistem I/O berkecepatan tinggi. Bus ini berjalan pada kecepatan 33 MHz dengan lebar lajur 32-bit. Bus ini ditemukan pada hampir semua komputer PC yang beredar, dari mulai prosesor Intel 486 karena memang banyak kartu yang menggunakan bus ini, bahkan hingga saat ini. Bus ini dikontrol oleh chipset pengatur memori (northbridge, Intel MCH) atau Southbridge (Intel ICH, atau NVIDIA nForce MCP).
- Bus PCI Express (Peripherals Component Interconnect Express)
- Bus PCI-X (Peripherals Component Interconnect Express)
- Bus ISA (Industry Standard Architecture)
- Bus EISA (Extended Industry Standard Architecute)
- Bus MCA (Micro Channel Architecture)
- Bus SCSI (Small Computer System Interface]]. Bus ini diperkenalkan oleh Macintosh pada tahun 1984. SCSI merupakan antarmuka standar untuk drive CD-ROM, peralatan audio, harddisk, dan perangkat penyimpanan eksternal berukuran besar
- Bus USB (Universal Serial Bus). Bus ini dikembangkan oleh tujuh vendor komputer, yaitu Compaq, DEC, IBM, Intel, Microsoft, NEC, dan Northern Telecom. Bus ini ditujukan bagi perangkat yang memiliki kecepatan rendah seperti keyboard, mouse, dan printer karena tidak akan efisien jika perangkat yang berkecepatan rendah dipasang pada bus berkecepatan tinggi seperti PCI. Keuntungan yang didapat dari bus USB antara lain : tidak harus memasang jumper, tidak harus membuka casing untuk memasang peralatan I/O, hanya satu jenis kabel yang digunakan, dapat mensuplai daya pada peralatan I/O, tidak diperlukan reboot.
Tambahan
Motherboard PC kita terdiri dari beberapa bus yang menghantarkan sinyal antar masing-masing komponen. Bus sering disebut juga dengan lintasan umum yang digunakan untuk transfer data. Jalur ini juga dapat untuk komunikasi antar dua buah komputer atau lebih.yang mana di dalam motherboard ini mempunyai tiga macam bus yang disusun secara hirarkis, bus yang lambat di hubungkan di bawah bus yang cepat. Setiap peripheral komputer terhubung pada salah satu dari bus-bus ini, dan chipset berfungsi sebagai jembatan atas bus yang berbeda. Berikut ini bus utama dalam sistem komputer modern :
1. Bus Prosessor. Disebut juga dengan front-side bus (FSB), merupakan bus tercepat pada komputer dan merupakan inti dari chipset (dan motherboard). Utamanya, bus ini di gunakan oleh mikroprosesor untuk melewatkan informasi ke / dari chache atau memori utama, dan juga ke chipset north-bridge. Bus prosessor pada komputer sekarang berjalan pada kecepatan 66MHz, 100MHz, 133MHz,atau 200Mhz menggunakan lebar jalur data 64 bit (8 byte).
2. Bus ISA . Bus 16-bit 8MHz. kecepatan ini sangat rendah namun cukup ideal untuk peripheral yang memang berkecepatan rendah, termasuk piranti lama. Untuk keperluan modem, sound-card, dan piranti berkecepatan rengdah lain bus ini masih mencukupi. Komputer generasi terakhir seperti Pentium 4 relatif tidak menyertakan bus / slot ini didalamnya. Pada chipset south-bridge terdapat controller yang bekerja sebagai bus ISA sekaligus interface dengan bus PCI diatasnya.Chip super I/O biasanya terhubung kepadanya , terutama pada sistem lama yang masih memiliki slot ISA. Bus lain bernama EISA hasil dari arsitektur Micro Channel IBM untuk kompatibel dengan PC. IBM Micro Channel Architecture (MCA) sendiri selesai dibuat pada tahun 1987 ketika mikroprosesor 80386 diluncurkan tahun 1985.
3. VESA(Video electronics Standards Association), dikenal sebagai VESA local bus atau VL bus. VL Bus versi 1.0 ialah bus 32 bit yang dapat bekerja hingga 33MHz.
4. Bus PCI . Bus 32-bit yang normalnya berjalan pada 33MHz. Komputer yang modern mendukung PCI 64-bit 66MHz. bus ini terdapat baik pada chipset north –bridge atau pada I/O controller hub. Disajikan di motherboard sebagai slot 32-bit yang umumnya berwarna putih sebanyak 3 dan 6 slot dan banyak digunakan oleh peripheral komputer yang membutuhkan kecepatan tinggi misalnya SCSI, kartu jaringan (Network Interface Card, NIC), dan lain-lain.
5. Bus AGP . Bus cepat 32 bit yang khusus untuk kartu grafis / video. Berjalan paada kecepatan 66MHz (AGP 1x),133MHz (AGP 2x), 266 MHz (AGP 4x), atau 533MHz (AGP 8x) yang akan menghasilkan bandwidth hingga sebesar 2,133MB/det. AGP di hubungkan ke north-bridge atau memori controller hub pada chipset dan konektornya pada motherboard yang diwujudkan dalam bentuk slot AGP pada system yang mendukungnya, umumnya berwarna coklat.
Pada motherboard ada juga bus yang tersembunyi misalnya LPC. Bus ini hanya terdapat pada chipset arsitektur hub dan tidak ada konektor hubungan keluar yang dapat dilihat. Berikut penjelasan singkat mengenai bus-bus yang umum digunakan sebagai interfacing dengan berbagai kartu (cards)