Стандартизация интерфейсов микроЭВМ

А. Михальский, канд. техн. наук (ПНР)

Для выяснения ситуации, которая складывается при стандартизации интерфейсов микроЭВМ, необходимо рассмотреть технические и психологические факторы. К техническим факторам можно отнести архитектуру интерфейса и использование существующих стандартов, к психологическим – наличие хорошего поставщика (разработчика) и рекламу. Рассмотрим эти факторы подробнее.

Архитектура интерфейса. Чтобы наилучшим образом удовлетворить потребности различных пользователей, в архитектуру интерфейсов вводится несколько уровней (шин), выполняющих разные функции. Современный интерфейс микроЭВМ должен иметь шину данных с большой шириной, высокой пропускной способностью (скорость обмена), возможностью многопроцессорной работы. Кроме того, интерфейс должен быть процессорно-независимым.

Существует несколько удачно разработанных интерфейсов, удовлетворяющих этим требованиям (табл. 1), но только два из них – Multibus II и VME-bus – получили широкое распространение и стали фактическими стандартами. Между этими двумя стандартами идет постоянная конкурентная борьба за завоевание рынка. Многоуровневая структура шин встречается в различных интерфейсах (табл. 2). Гибкостью структуры отличаются только два интерфейса: Multibus II и VME-bus.

Использование стандартов. Рассмотрим стандарты, играющие решающую роль в процессе производства и сборки системы. К ним относятся стандарты на платы и разъемы. Как правило, во всех интерфейсах используется печатная плата стандарта EUROCARD, (IEC 297–3). Различаются интерфейсы по способу расположения разъемов (табл. 3).

Табл. 1. Современные интерфейсы

Табл. 2. Архитектура интерфейсов

Табл. 3. Механические стандарты модулей

Как видно из табл. 3, общепризнанные стандарты не соблюдаются только в двух интерфейсах – Fastbus и BI-bus.

Наличие хорошего поставщика. Самым оптимальным случаем можно считать тот, когда разработкой интерфейса занимается фирма-изготовитель средств вычислительной техники, или, что еще лучше, несколько таких фирм вместе (см. табл. 1). Стандарт, разработанный непромышленной организацией, сложнее внедрять, хотя бы из-за отсутствия необходимых интерфейсных интегральных схем. В связи с этим наименее годны для внедрения интерфейсы Fastbus и Futurebus.

Реклама. В условиях жесткой конкурентной борьбы реклама, как известно, играет определяющую роль в завоевании рынка сбыта продукции. Например, слишком поздняя и не очень широкая рекламная деятельность фирмы TEXAS Instr. привела к тому, что в настоящее время интерфейс Nubus не пользуется популярностью. С другой стороны, есть фирмы, как, например, DEC, которые не заинтересованы в распространении своего стандарта и не ведут рекламной деятельности.

Самая высокая оценка рекламы стандартов принадлежит двум интерфейсам: Multibus II и VME, что совпадает с ситуацией на мировом рынке микроЭВМ [2–7].

Из-за того, что до сих пор развивалась линия специализированных интегральных схем-аналогов изделий фирмы Intel, интерфейс Multibus II имеет современную, многоуровневую архитектуру, очень похожую на структуру локальной сети. На примере этого интерфейса наглядно просматривается тенденция широкого использования имеющихся стандартов. В данном случае фирма оставила название интерфейса, который пользовался большой популярностью, указав в новом изделии лишь признак модернизации. Несмотря на кажущуюся сложность структуры интерфейса, в нем используется принцип, который был с самого начала заложен в Multibus [1]: введение двух типов шин – локальной и глобальной. В новом решении обеспечивается лишь однородное программное обслуживание всех уровней и устраняются неудобства, связанные с обслуживанием прерываний, путем использования сообщений.

На отдельных уровнях интерфейса используются, как правило, стандарты, проверенные на практике, к которым пользователи уже привыкли (iSBX – это Р959; iLBX, Multichannel – это DMA).

При конструктивном исполнении применяются только хорошо зарекомендовавшие себя международные или фирменные стандарты. Плата выполнена по стандарту EUROCARD (IEC 297–3). На уровнях iPCB, iSSB и iLBX II используется разъем DIN 96 (IEC 603–2), на уровне iSBX – разъем INTEL (P959) и на уровне Multichannel – разъем Scotch Amphenol.

Приведенные выше данные показывают, что учет существующих стандартов оказывает решающее влияние на распространение нового изделия, в том числе интерфейса, определяющего в свою очередь на длительное время основные свойства разрабатываемой микрокомпьютерной системы.

Литература

1. Beaston J. Multiprocessor bus is ready to meet 32-bit applications of future // Electronics. – 1984. – № 22. – P. 126–131.
2. Beaston J., Shuen A. Multibus II designs exploit advances bus concept // Computer Design. – 1985. – Feb. – P. 171–178.
3. Hindin H. Thirty-two bit system designers face decision time // Computer Design. – 1984. – Feb. – P. 27–38.
4. Muller K. D. Momparison and status of 32-bit backplane bus architectures // IEEE Trans. on Nucl. Sc. – 1985. – Vol. NS-32. – № 1. – P. 262–268.
5. Nicolson B. 32-bit Futurebus nears IEEE approval // EDN. – 1984. – № 23. – P. 55–74.
6. Rosenberg R. Battle of the buses // Electronics. – 1985. – № 25. – P. 48–51.
7. Williams T. Silicon handles arbitration and message interrupts on Multibus II // Computer Design. – 1984. – Oct. 1. – P. 38–40.

Статья опубликована в сборнике "Вычислительная техника социалистических стран", вып. 24, Москва, "Финансы и статистика", 1988 г., стр. 56.