Vom ISA bis zum PCIe Steckplatz

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1 Vom ISA bis zum PCIe Steckplatz
Steckplätze wofür ? Bei elektronischen Geräten bezeichnet Steckplatz oder Slot eine mechanische und elektrische Schnittstelle, in welche weitere Komponenten hineingesteckt werden können, um das Gerät zu erweitern oder modular zu gestalten. Speichererweiterungen Erweiterungskarten Prozessor ISA - Industrial Standard Architecture Der erste PC von IBM, der IBM-XT, hatte den Prozessor 8088 von Intel. Dieser Prozessor hatte einen externen Bus mit 8 Bit (Datenbus) und war mit 4,7 MHz getaktet. Zu den 8 Datenleitungen kommen noch 20 weitere Leitungen für den Adress- und Steuerbus hinzu.

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Steckplätze wofür ? Bei elektronischen Geräten bezeichnet Steckplatz oder Slot eine mechanische und elektrische Schnittstelle, in welche weitere Komponenten hineingesteckt werden können, um das Gerät zu erweitern oder modular zu gestalten. Speichererweiterungen Erweiterungskarten Prozessor ISA - Industrial Standard Architecture Der erste PC von IBM, der IBM-XT, hatte den Prozessor 8088 von Intel. Dieser Prozessor hatte einen externen Bus mit 8 Bit (Datenbus) und war mit 4,7 MHz getaktet. Zu den 8 Datenleitungen kommen noch 20 weitere Leitungen für den Adress- und Steuerbus hinzu.

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Steckplätze wofür ? Bei elektronischen Geräten bezeichnet Steckplatz oder Slot eine mechanische und elektrische Schnittstelle, in welche weitere Komponenten hineingesteckt werden können, um das Gerät zu erweitern oder modular zu gestalten. Speichererweiterungen Erweiterungskarten Prozessor ISA - Industrial Standard Architecture Der erste PC von IBM, der IBM-XT, hatte den Prozessor 8088 von Intel. Dieser Prozessor hatte einen externen Bus mit 8 Bit (Datenbus) und war mit 4,7 MHz getaktet. Zu den 8 Datenleitungen kommen noch 20 weitere Leitungen für den Adress- und Steuerbus hinzu.

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Steckplätze wofür ? Bei elektronischen Geräten bezeichnet Steckplatz oder Slot eine mechanische und elektrische Schnittstelle, in welche weitere Komponenten hineingesteckt werden können, um das Gerät zu erweitern oder modular zu gestalten. Speichererweiterungen Erweiterungskarten Prozessor ISA - Industrial Standard Architecture .

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AT-Bus - Advanced Technology Für den Prozessor von Intel wurde der AT-Bus entwickelt. Der ISA-Bus wurde aus dieser Notwendigkeit heraus verbessert und in AT-Bus umbenannt. Im allgemeinen Sprachgebrauch, aber auch unter Fachleuten, wird der AT-Bus trotzdem als ISA-Bus bezeichnet. Der Grund, er wurde vollkompatibel zum ISA-Bus entwickelt. - 16 Bit breiter Datenbus Taktrate des AT-Bus ist auf 8,3 MHz erhöht Anpassung der Taktrate an den Prozessor 10,12 und mehr MHz Der AT-Bus-Steckplatz unterscheidet sich vom ISA-Bus-Steckplatz nur durch eine zweite (verlängerte) Steckleiste, die die zusätzlichen Datenleitungen herausführt.

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AT-Bus - Advanced Technology Für den Prozessor von Intel wurde der AT-Bus entwickelt. Der ISA-Bus wurde aus dieser Notwendigkeit heraus verbessert und in AT-Bus umbenannt. Im allgemeinen Sprachgebrauch, aber auch unter Fachleuten, wird der AT-Bus trotzdem als ISA-Bus bezeichnet. Der Grund, er wurde vollkompatibel zum ISA-Bus entwickelt. - 16 Bit breiter Datenbus Taktrate des AT-Bus ist auf 8,3 MHz erhöht Anpassung der Taktrate an den Prozessor 10,12 und mehr MHz Der AT-Bus-Steckplatz unterscheidet sich vom ISA-Bus-Steckplatz nur durch eine zweite (verlängerte) Steckleiste, die die zusätzlichen Datenleitungen herausführt.

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AT-Bus - Advanced Technology Für den Prozessor von Intel wurde der AT-Bus entwickelt. Der ISA-Bus wurde aus dieser Notwendigkeit heraus verbessert und in AT-Bus umbenannt. Im allgemeinen Sprachgebrauch, aber auch unter Fachleuten, wird der AT-Bus trotzdem als ISA-Bus bezeichnet. Der Grund, er wurde vollkompatibel zum ISA-Bus entwickelt. - 16 Bit breiter Datenbus Taktrate des AT-Bus ist auf 8,3 MHz erhöht Anpassung der Taktrate an den Prozessor 10,12 und mehr MHz Der AT-Bus-Steckplatz unterscheidet sich vom ISA-Bus-Steckplatz nur durch eine zweite (verlängerte) Steckleiste, die die zusätzlichen Datenleitungen herausführt.

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AT-Bus - Advanced Technology Der Datenbus des 386er war 32 Bit breit und mit 16 MHz getaktet. Viele ISA-Erweiterungskarten konnten da nicht mithalten und ließen sich aufgrund des hohen Bustakts nicht mehr verwenden. Die geringe Busbreite und Taktrate führte zur Entwicklung neuer Bus-Systeme. Damit die alten Erweiterungskarten trotzdem mit den neuen Prozessoren weiterverwendet werden konnten, wurde im Chipsatz eine PCI-to-ISA-Bridge integriert. Somit konnten alte ISA-Karten weiterverwendet werden.

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AT-Bus - Advanced Technology Der Datenbus des 386er war 32 Bit breit und mit 16 MHz getaktet. Viele ISA-Erweiterungskarten konnten da nicht mithalten und ließen sich aufgrund des hohen Bustakts nicht mehr verwenden. Die geringe Busbreite und Taktrate führte zur Entwicklung neuer Bus-Systeme. Damit die alten Erweiterungskarten trotzdem mit den neuen Prozessoren weiterverwendet werden konnten, wurde im Chipsatz eine PCI-to-ISA-Bridge integriert. Somit konnten alte ISA-Karten weiterverwendet werden.

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MCA - Micro Channel Architecture IBM als Marktführer stellte mit seiner Personal-Computer-Generation auch den MCA-Bus vor. Mit 32-Bit überträgt er bis zu 20 MByte mit 10 MHz. Jedoch passten die bisherigen ISA-Karten nicht mehr in die MCA-Steckplätze. Der MCA-Bus fand keine große Verbreitung. Denn nur wenige Hersteller waren bereit, die von IBM geforderten Lizenzgebühren für den MCA-Bus zu bezahlen.

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EISA - Extended Industry Standard Architecture Der EISA-Bus wurde so konstruiert, dass auch die älteren ISA-Erweiterungskarten (8-Bit und 16-Bit) genutzt werden konnten. Das wurde dadurch erreicht, dass der Steckplatz wie der des ISA-Bus aussah, aber dass eine zweite Kontaktreihe in den Steckplatz integriert war. Der EISA-Bus hat einen 32-Bit Daten- und Adressbus. Seine Übertragungsgeschwindigkeit reichte, wegen der ISA-Kompatibilität (8,33 MHz Bustakt), nur bis 33 MByte pro Sekunde. EISA wurde vorwiegend für SCSI- und Netzwerkkarten in Servern verwendet.

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EISA - Extended Industry Standard Architecture Der EISA-Bus wurde so konstruiert, dass auch die älteren ISA-Erweiterungskarten (8-Bit und 16-Bit) genutzt werden konnten. Das wurde dadurch erreicht, dass der Steckplatz wie der des ISA-Bus aussah, aber dass eine zweite Kontaktreihe in den Steckplatz integriert war. Der EISA-Bus hat einen 32-Bit Daten- und Adressbus. Seine Übertragungsgeschwindigkeit reichte, wegen der ISA-Kompatibilität (8,33 MHz Bustakt), nur bis 33 MByte pro Sekunde. EISA wurde vorwiegend für SCSI- und Netzwerkkarten in Servern verwendet.

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VLB - Vesa-Local-Bus Der VESA-Local-Bus (VLB) entstand nach einem Zusammenschluss mehrerer Computerhersteller zur Video Electronics Standards Association (VESA). Daran waren maßgeblich verschiedenen Grafikkarten-Herstellern beteiligt

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VLB - Vesa-Local-Bus Der VLB-System basierte auf dem 16-Bit-ISA-Bus, arbeitet aber mit 32-Bit Busbreite VLB wurde speziell für den 486er-Prozessor von Intel optimiert. Die ersten Pentium-PCs mit 60 und 66 MHz wurden auch mit VLB-Komponenten ausgestattet. VL-Bus durfte mit maximal 40 MHz betrieben werden Es gab jedoch auch Karten mit 50 MHz, inkompatibel zu 40-MHz-Karte Wegen der ungenauen Spezifikation sind einige unzulässige Erst mit VLB 2.0 wurde ein Bustakt mit 50 MHz in den Standard nachträglich aufgenommen.

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VLB - Vesa-Local-Bus Der VLB-System basierte auf dem 16-Bit-ISA-Bus, arbeitet aber mit 32-Bit Busbreite VLB wurde speziell für den 486er-Prozessor von Intel optimiert. Die ersten Pentium-PCs mit 60 und 66 MHz wurden auch mit VLB-Komponenten ausgestattet. VL-Bus durfte mit maximal 40 MHz betrieben werden Es gab jedoch auch Karten mit 50 MHz, inkompatibel zu 40-MHz-Karte Erst mit VLB 2.0 wurde ein Bustakt mit 50 MHz in den Standard nachträglich aufgenommen.

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AMR – Audio Modem Riser AMR wurde 1998 von Intel entwickelt, um analoge Daten über Schnittstellen nach außen zu führen, ohne dass große, platzfressende Erweiterungskarten in den PC eingebaut werden mussten. Das Konzept sah vor, dass sich auf dem Motherboard ein AC-97-Controller mit Codec und Audio-Buchsen befindet. Durch die optionale AMR-Karte konnten die Buchsen für ein Modem und ein Telefon nach außen geführt werden. CNR - Communication Network Riser Der CNR ist ebenfalls eine Entwicklung von Intel aus dem Jahr Im Prinzip handelte es sich dabei um den AMR, der um ein LAN-Interface und den SMBus ergänzt wurde. Diese Schnittstelle sollte verschiedene Möglichkeiten des Internet-Zugangs realisieren. Dafür befand sich die meiste Elektronik auf dem Motherboard. Die CNR-Steckkarte stellte nur die Netzwerk- und Modem-Funktionalität und die USB-Anschlüsse zur Verfügung.

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AMR – Audio Modem Riser AMR wurde 1998 von Intel entwickelt, um analoge Daten über Schnittstellen nach außen zu führen, ohne dass große, platzfressende Erweiterungskarten in den PC eingebaut werden mussten. Das Konzept sah vor, dass sich auf dem Motherboard ein AC-97-Controller mit Codec und Audio-Buchsen befindet. Durch die optionale AMR-Karte konnten die Buchsen für ein Modem und ein Telefon nach außen geführt werden. CNR - Communication Network Riser Der CNR ist ebenfalls eine Entwicklung von Intel aus dem Jahr Im Prinzip handelte es sich dabei um den AMR, der um ein LAN-Interface und den SMBus ergänzt wurde. Diese Schnittstelle sollte verschiedene Möglichkeiten des Internet-Zugangs realisieren. Dafür befand sich die meiste Elektronik auf dem Motherboard. Die CNR-Steckkarte stellte nur die Netzwerk- und Modem-Funktionalität und die USB-Anschlüsse zur Verfügung.

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AMR – Audio Modem Riser AMR wurde 1998 von Intel entwickelt, um analoge Daten über Schnittstellen nach außen zu führen, ohne dass große, platzfressende Erweiterungskarten in den PC eingebaut werden mussten. Das Konzept sah vor, dass sich auf dem Motherboard ein AC-97-Controller mit Codec und Audio-Buchsen befindet. Durch die optionale AMR-Karte konnten die Buchsen für ein Modem und ein Telefon nach außen geführt werden. CNR - Communication Network Riser Der CNR ist ebenfalls eine Entwicklung von Intel aus dem Jahr Im Prinzip handelte es sich dabei um den AMR, der um ein LAN-Interface und den SMBus ergänzt wurde. Diese Schnittstelle sollte verschiedene Möglichkeiten des Internet-Zugangs realisieren. Dafür befand sich die meiste Elektronik auf dem Motherboard. Die CNR-Steckkarte stellte nur die Netzwerk- und Modem-Funktionalität und die USB-Anschlüsse zur Verfügung.

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ACR - Advanced Communication Riser Die Spezifikation von ACR wurde von einem Firmenkonsortium veröffentlicht, dem AMD, VIA und 3COM angehörten. Der ACR-Slot hat leichte Ähnlichkeit mit dem PCI-Slot. Der Steg zwischen den Pin-Reihen liegt jedoch auf der anderen Seite des Slots. AMR-Steckkarten passen auch in diesen Slot. ACR enthält ein LAN-Interface, Anschlussmöglichkeiten für DSL-Modems und drahtlose Netzwerke (nur USA). AMR / CNR / ACR Im Gegensatz zu Onboard-Elementen enthalten viele Chipsätze AC97-Funktionen (Audio, Modem, Ethernet, USB), die jedoch zusätzliche Bauteile und Treiber erfordern. Die nachträgliche Erweiterung eines Computersystems mit einer AMR-, CNR- oder ACR-Steckkarte ist praktisch nicht möglich. Das uneinheitliche Treibermodell für die unterschiedlichen Motherboards und Steckkarten macht diese Lösung nur für PC-Hersteller interessant, die Komplettsysteme in großen Stückzahlen herstellen. Im Einzelhandel sind AMR-, CNR- und ACR-Steckkarten nicht erhältlich.

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ACR - Advanced Communication Riser Die Spezifikation von ACR wurde von einem Firmenkonsortium veröffentlicht, dem AMD, VIA und 3COM angehörten. Der ACR-Slot hat leichte Ähnlichkeit mit dem PCI-Slot. Der Steg zwischen den Pin-Reihen liegt jedoch auf der anderen Seite des Slots. AMR-Steckkarten passen auch in diesen Slot. ACR enthält ein LAN-Interface, Anschlussmöglichkeiten für DSL-Modems und drahtlose Netzwerke (nur USA). AMR / CNR / ACR Im Gegensatz zu Onboard-Elementen enthalten viele Chipsätze AC97-Funktionen (Audio, Modem, Ethernet, USB), die jedoch zusätzliche Bauteile und Treiber erfordern. Die nachträgliche Erweiterung eines Computersystems mit einer AMR-, CNR- oder ACR-Steckkarte ist praktisch nicht möglich. Das uneinheitliche Treibermodell für die unterschiedlichen Motherboards und Steckkarten macht diese Lösung nur für PC-Hersteller interessant, die Komplettsysteme in großen Stückzahlen herstellen. Im Einzelhandel sind AMR-, CNR- und ACR-Steckkarten nicht erhältlich.

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AGP - Accelerated Graphics Port 3D-Grafik benötigt hohe Datenströme um sich anspruchsvoll und bewegt darstellen zu lassen. Mit der Zeit hat sich der PCI-Bus als Engpass für die Grafikausgabe herausgestellt.

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AGP - Accelerated Graphics Port 3D-Grafik benötigt hohe Datenströme um sich anspruchsvoll und bewegt darstellen zu lassen. Mit der Zeit hat sich der PCI-Bus als Engpass für die Grafikausgabe herausgestellt.

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AGP - Accelerated Graphics Port Der Accelerated Graphics Port ist weder ein Ersatz für den PCI-Bus noch eine Erweiterung. Er ist ein zusätzlicher, unabhängiger Steckplatz, für eine einzelne Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen Grafikkarte und Chipsatz (North-Bridge). Der AGP ist ein spezielles Interface für die Kopplung von Prozessor, Hauptspeicher und der Grafikkarte. Der AGP sorgt für den schneller Datenaustausch zwischen AGP-Port und dem Arbeitsspeicher. Der AGP hat eine Busbreite von 32 Bit und einen Bustakt von 66 MHz. Im 2x-Modus (Nutzung beider Flanken des Taktsignals) werden 533 MByte/s erreicht. Im 4x-Modus und 8x-Modus wurden die Übertragungsraten nochmals gesteigert. So wie die Bezeichnung hat sich die Übertragungsrate jedes Mal verdoppelt

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AGP - Accelerated Graphics Port Der Accelerated Graphics Port ist weder ein Ersatz für den PCI-Bus noch eine Erweiterung. Er ist ein zusätzlicher, unabhängiger Steckplatz, für eine einzelne Punkt-zu-Punkt-Verbindung zwischen Grafikkarte und Chipsatz (North-Bridge). Der AGP ist ein spezielles Interface für die Kopplung von Prozessor, Hauptspeicher und der Grafikkarte. Der AGP sorgt für den schneller Datenaustausch zwischen AGP-Port und dem Arbeitsspeicher. Der AGP hat eine Busbreite von 32 Bit und einen Bustakt von 66 MHz. Im 2x-Modus (Nutzung beider Flanken des Taktsignals) werden 533 MByte/s erreicht. Im 4x-Modus und 8x-Modus wurden die Übertragungsraten nochmals gesteigert. So wie die Bezeichnung hat sich die Übertragungsrate jedes Mal verdoppelt

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AGP - Accelerated Graphics Port

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PCIe - PCI Express PCI Express (PCIe) ist eine interne Schnittstelle für Erweiterungskarten in Computer-Systeme. Mit der Einführung von PCIe im Jahr 2004 wurde der AGP als Grafikkarten-Schnittstelle ein Ende gesetzt und der PCI als lokales Bussystem abgelöst. Der PCI Express ist eine schnelle Schnittstelle für Erweiterungskarten zum Chipsatz und Prozessor.

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PCI / PCI Express – Worin liegt der Unterschied ? Im Gegensatz zu PCI, mit der Busstruktur, bei der sich alle angeschlossenen Komponenten die verfügbare Bandbreite teilen müssen, werden bei PCI Express serielle Verbindungen zu einem Switch geschaltet, der sich im Chipsatz befindet. Der Switch verbindet eine PCIe-Baugruppe direkt mit dem Arbeitsspeicher oder anderen Baugruppen mit der vollen Bandbreite und Geschwindigkeit. Auf der logischen Ebene ist PCIe voll kompatibel zum normalen PCI. Das Betriebssystem merkt keinen Unterschied. Auch im Windows-Gerätemanager ist von PCIe nicht viel zu erkennen.

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PCI / PCI Express – Worin liegt der Unterschied ? Im Gegensatz zu PCI, mit der Busstruktur, bei der sich alle angeschlossenen Kom- ponenten die verfügbare Bandbreite teilen müssen, werden bei PCI Express serielle Verbindungen zu einem Switch geschaltet, der sich im Chipsatz befindet. Der Switch verbindet eine PCIe-Baugruppe direkt mit dem Arbeitsspeicher oder anderen Bau- gruppen mit der vollen Bandbreite und Geschwindigkeit. Auf der logischen Ebene ist PCIe voll kompatibel zum normalen PCI. Das Betriebssystem merkt keinen Unter- schied. Auch im Windows-Gerätemanager ist von PCIe nicht viel zu erkennen. Die Gründe für den Umstieg von der bewährten Busstruktur zu seriellen Punkt-zu-Punkt-Verbindungen liegt in der riesigen Anzahl von Adress- und Signalleitungen.

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Übertragungstechnik Die Übertragungstechnik von PCI Express beruht auf jeweils zwei differenziellen Leitungspaaren (4 Adern), die als Link Oder Lane bezeichnet werden. Das eine Leitungspaar für den Datenversand, das andere für den Datenempfang. Zur Steigerung der Geschwindigkeit darf ein Gerät mehrere Links benutzen. Insgesamt lassen sich bis zu 32 Links bündeln. In der Praxis sieht es jedoch so aus, dass einfache Erweiterungskarten nur einen Link haben. Ausnahmen bilden Grafikkarten- Slots, die als PEG (PCI Express for Graphics) bezeichnet werden. Ihnen stehen 16 Links zur Verfügung. Die Aufteilung der Links des Controllers auf die Hardware-Slots und Onboard-Kom- ponenten werden beim Design des Main- boards festgelegt. Man unterscheidet zwischen x1-, x4-, x8- und x16-Slots. Um die Karten leichter unterscheiden zu können gibt es unterschiedlich lange Steckplätze. Die für einen Link (1x) sind kurz und die für 16 Links (16x) sind deutlich länger. Steckplätze für 4x und 8x sind auf Mainboards nicht verbaut.

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PEG - PCI Express for Graphics Hinter PEG steckt ein PCIe-x16-Steckplatz, der eine höhere Stromversorgung über den Steckplatz ermöglicht. PCIe-Karten dürfen maximal 25 Watt verbrauchen. Low-Profile-Karten sogar nur 10 Watt. Ein PEG-Slot liefert bis zu 75 Watt. Über eine zusätzliche Verbindung vom Netzteil lassen sich weitere 75 Watt (6-poliger Steckverbinder) oder 225 Watt (6- und 8-poliger Steckverbinder) ziehen. Bei solchen Grafikkarten muss zu einer benachbarten Karte ein bis zwei Steckplätze frei bleiben, um für eine ausreichende Kühlung zu sorgen. Deshalb liegen auf einem Motherboard zwei PCIe-x16-Steckplätze nie direkt nebeneinander. Ein PEG-Slot ist immer ein PCIe-x16-Steckplatz.

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PEG - PCI Express for Graphics Hinter PEG steckt ein PCIe-x16-Steckplatz, der eine höhere Stromversorgung über den Steckplatz ermöglicht. PCIe-Karten dürfen maximal 25 Watt verbrauchen. Low-Profile-Karten sogar nur 10 Watt. Ein PEG-Slot liefert bis zu 75 Watt. Über eine zusätzliche Verbindung vom Netzteil lassen sich weitere 75 Watt (6-poliger Steckverbinder) oder 225 Watt (6- und 8-poliger Steckverbinder) ziehen. Bei solchen Grafikkarten muss zu einer benachbarten Karte ein bis zwei Steckplätze frei bleiben, um für eine ausreichende Kühlung zu sorgen. Deshalb liegen auf einem Motherboard zwei PCIe-x16-Steckplätze nie direkt nebeneinander. Ein PEG-Slot ist immer ein PCIe-x16-Steckplatz.

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PEG - PCI Express for Graphics Hinter PEG steckt ein PCIe-x16-Steckplatz, der eine höhere Stromversorgung über den Steckplatz ermöglicht. PCIe-Karten dürfen maximal 25 Watt verbrauchen. Low-Profile-Karten sogar nur 10 Watt. Ein PEG-Slot liefert bis zu 75 Watt. Über eine zusätzliche Verbindung vom Netzteil lassen sich weitere 75 Watt (6-poliger Steckverbinder) oder 225 Watt (6- und 8-poliger Steckverbinder) ziehen. Bei solchen Grafikkarten muss zu einer benachbarten Karte ein bis zwei Steckplätze frei bleiben, um für eine ausreichende Kühlung zu sorgen. Deshalb liegen auf einem Motherboard zwei PCIe-x16-Steckplätze nie direkt nebeneinander. Ein PEG-Slot ist immer ein PCIe-x16-Steckplatz.

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