ТУРБОканал - TURBOchannel

DECstation 5000/200 со снятой верхней крышкой.

ТУРБОканал это открытый компьютерный автобус разработан DEC в конце 1980-х - начале 1990-х годов. Хотя он был открыт для любого поставщика для реализации в своих собственных системах, он в основном использовался в собственных системах Digital, таких как MIPS -основан DECstation и DECsystem системы, в VAXstation 4000, а в Альфа -основан DEC 3000 AXP. Digital отказалась от использования TURBOchannel в пользу EISA и PCI автобусы в конце 1994 года, с введением их AlphaStation и AlphaServer системы.

История

TURBOchannel был разработан в конце 1980-х годов компанией Digital и постоянно пересматривался в течение начала 1990-х годов отраслевой группой TURBOchannel Industry Group, созданной Digital для развития продвижения автобусов. TURBOchannel с самого начала был открытой шиной, спецификация была общедоступной по первоначальной закупочной стоимости для воспроизведения материала для сторонней реализации, как и механические спецификации, как для реализации в обеих системах, так и в опциях. TURBOchannel был выбран неудачным ACE (Расширенная вычислительная среда ) для использования в качестве стандартной шины в ARC (Расширенные вычисления RISC ) совместимые машины. Первоначально компания Digital ожидала, что TURBOchannel получит широкое признание в отрасли благодаря своему статусу стандарта ARC, хотя в конечном итоге Digital была единственным крупным пользователем TURBOchannel в собственном мире. DEC 3000 AXP, DECstation серии 5000, DECsystem и VAXstation 4000 системы. Хотя третьи стороны не реализовали TURBOchannel в системах, они реализовали многочисленные дополнительные модули TURBOchannel для систем Digital.

Хотя основным разработчиком и промоутером TURBOchannel была TURBOchannel Industry Group, программа Digital TRI / ADD, инициатива по предоставлению технической и маркетинговой поддержки третьим сторонам, реализующим периферийные устройства на основе открытых интерфейсов, таких как FutureBus +, SCSI, VME и TURBOchannel для систем Digital, также участвовал в продвижении внедрения и продаж TURBOchannel.[1] Программа TRI / ADD была прекращена 15 декабря 1992 г., за исключением Японии.[2]

В начале 1990-х годов Digital ожидала, что шина TURBOchannel столкнется с серьезной конкуренцией со стороны других шин от других поставщиков, таких как HP, Sun и IBM, и поэтому объявила, что намеревается обновить существующую спецификацию TURBOchannel, чтобы позволить ей передавать до 200 МБ. / s, используя аналогичное оборудование. Это обновление протокола должно было быть обратно совместимым, но Digital позже отменила запланированное обновление и сам TURBOchannel к концу 1994 года, когда стало ясно, что PCI стала доминирующей.

Архитектура

TURBOchannel - это 32-битный адрес и данные мультиплексированный шина, работающая на частотах от 12,5 до 25 МГц, с максимальной теоретической полезной пропускной способностью 90 МБ / с. Автобус, однако, отличается от других в то время наличием линий управления точка-точка. В картах TURBOchannel используется прошивка MIPS. Машинный код, остаток первоначального использования шины в системах на базе MIPS. Из-за этого более поздние системы, которые использовали эту шину, такие как Альфа -основан DEC 3000 AXP использовал эмулятор содержится в его системной прошивке, чтобы правильно их инициализировать.

Тактовая частотаМаксимальная теоретическая пропускная способностьУстойчивая пропускная способность (с использованием DMA)Устойчивая пропускная способность (с использованием PIO)
12,5 МГц50 МБ / с??
22,5 МГц90 МБ / с??
25.0 МГц100 МБ / с90 МБ / с?

TURBOchannel - это синхронный асимметричный канал ввода-вывода.[3] Он асимметричен в том смысле, что дополнительные модули (цифровая терминология для платы расширения) могут связываться с системным модулем (цифровая терминология для материнской платы), а не с другими дополнительными модулями.

Чтобы сделать TURBOchannel эффективным, используется простой протокол. Шина TURBOchannel не разрешает управление шиной. Если подключенное к TURBOchannel устройство желает обмениваться данными с другим, оно должно сначала передать эту информацию в память, чтобы другое устройство могло ее прочитать. Протокол TURBOchannel указывает, что каждая опция имеет собственное физическое адресное пространство. Это адресное пространство используется для адресации регистров и памяти опции. Максимальный указанный объем составляет 16 ГБ, хотя в каждой реализации может быть объем ниже этого объема. Собственные системы Digital использовали от 4 МБ (для ранних DECstation 5000) до 128 МБ в моделях высокого класса DEC 3000 AXP.

Шина TURBOchannel использует 32-битную шину с мультиплексированием данных и адресов для передачи данных и адресов. Каждый дополнительный слот TURBOchannel имеет собственный набор из семи линий управления точка-точка и пяти линий для универсального управления и арбитража. Линии управления «точка-точка» подключаются непосредственно к интерфейсу TURBOchannel. Интерфейс TURBOchannel не был определен в спецификации TURBOchannel, хотя Digital представила три возможные схемы и пример ASIC. Три возможные схемы были разделены на реализацию систем с низкой стоимостью, средней и высокой производительностью. Система может либо мультиплексировать по времени несколько дополнительных слотов, чтобы использовать один порт памяти для разделения своей полосы пропускания, либо выделить порт памяти для каждого дополнительного слота.

Сигналы

Сигнал
имя		Сигнал
источник		Описание
ad [P, 31..0]АвтобусАдрес / шина данных
селСистемаВыбор ввода / вывода чтения / записи
записыватьСистемаСпецификатор чтения / записи ввода / вывода
подтверждатьСистемаПодтверждение чтения / записи DMA
ошибатьсяСистемаОшибка DMA
перезагрузитьСистемаСброс системы
clkСистемаЧасы канала
rdyВариантГотовность ввода / вывода для чтения / записи
конфликтВариантКонфликт чтения / записи ввода-вывода
rReqВариантЗапрос на чтение DMA
wReqВариантЗапрос на запись DMA
intВариантПрерывание ввода / вывода

Аппаратное обеспечение

В дополнительных модулях TURBOchannel используется 96-контактный разъем DIN (в частности, DIN 41612) и дополнительные модули, установленные вместе с системным модулем. Каждый дополнительный модуль может быть одинарной, двойной или тройной ширины. Хотя в вариантах двойной и тройной ширины использовалось более одного разъема TURBOchannel, это не означает, что пропускная способность была удвоена или утроена, поскольку слоты по-прежнему используют одну шину. Дополнительные модули двойной и тройной ширины используются для механической установки дополнительных модулей большего размера и для обеспечения большей мощности. Механическая спецификация дополнительных модулей также была гибкой. Существовало несколько ограничений для присоединения дочерних плат, таких как модули SIMM (используемые в графических опциях), и компоненты могли быть установлены с обеих сторон дополнительного модуля, при этом компоненты внизу были ограничены только по высоте, чтобы гарантировать, что дополнительный модуль может вписаться в систему. модуль при поддержании достаточного воздушного потока для охлаждения. Над дополнительным модулем требуется воздушный поток 150 LFM, а под дополнительным модулем - 50 LFM. Каждый слот имеет 44 сигнальных контакта, 32 из которых используются для данных и адресации.

Фактор формыШирина (мм)Высота (мм)Глубина (мм)Площадь (мм2
Одинарная ширина116.84144.15168
Двойная ширина
Тройная ширина

Электрические

Слот TURBOchannel обеспечивает питание шин питания +5 и + 12 В и обеспечивает максимальную мощность 26 Вт. В следующей таблице показано, сколько ампер обеспечивает каждая шина питания.

Ширина дополнительного модуляПри + 5ВПри + 12В
Одинарная ширина4,0 А0,5 А
Двойная ширина8,0 А1.0A
Тройная ширина12,0 А1,5 А

TURBOchannel Extender

Шину TURBOchannel можно «расширить» с помощью блока TURBOchannel Extender (TcE). Поскольку для некоторых опций, таких как ускорители 3D-графики, может потребоваться больше энергии и места на плате, чем может обеспечить один слот, они часто представляют собой дополнительные модули двойной или тройной ширины. Поскольку такие дополнительные модули занимают дополнительное пространство и слоты внутри системы, их присутствие может ограничить количество или даже помешать установке других дополнительных модулей TURBOchannel. Коробка TURBOchannel Extender используется для уменьшения количества слотов, необходимых внутри системы для вариантов двойной и тройной ширины.

Коробка TURBOchannel Extender содержит печатную плату с тремя слотами TURBOchannel и блок питания для подачи необходимого питания на слоты. Дополнительный модуль TURBOchannel для установки на хосте входит в комплект поставки TcE. Он имеет внешний кабель, который подключается к коробке TcE. Дополнительный модуль выводит данные, адресацию и линии управления в блок расширения TURBOchannel. Нет потери производительности, связанной с использованием блока TcE, хотя блоки TcE поддерживают только один дополнительный модуль, независимо от количества оставшихся слотов.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Каталог поставляемых продуктов программы TRI / ADD, сентябрь 1991 г., редакция 5.0, Digital Equipment Corporation.
  2. ^ Каталог поставляемых продуктов программы TRI / ADD, редакция 21.0, январь 1993 г., Digital Equipment Corporation.
  3. ^ Спецификация оборудования TURBOchannel, онлайн-версия, EK-369AA-OD-007B, январь 1993 г., Digital Equipment Corporation
  • Спецификация оборудования TURBOchannel, EK-369AA-OD-007B, январь 1993 г., Digital Equipment Corporation.

внешняя ссылка