The new trend in PC/AT architecture

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1 The new trend in PC/AT architecture
鈴木一郎 Dec

2 何が問題なのか PCI bus (32bit/33MHz)の帯域不足 ISA bus/deviceの様々な制限 Video:AGP bus
performance (16bit / 8MHz) user interface

3 PC99 System Design Guide (Microsoft/Intel:1998)
Power management(ACPI / OnNow) Multimedia devices Legacy device free ISA slot / deviceを搭載しない 周辺機器の接続はUSB/CardBusを推奨

4 Server I/O Solution bus から switchへ PCIは2.2でmaintenance phase
Profusion(crossbar sw. for 8cpu) PCIは2.2でmaintenance phase NGIO(Intel) PCI-X(IBM,Compaq,HP MHz) Future I/O(I,C,H,Adaptec)

5 Intel new chip set i820(i810,i840) Accelerated Hub Architecture
RDRAM(1.6GB/sec/ch. max.4ch.=6.4GB/sec) Without PCI to ISA bridge (->LPC) Ultra ATA/66 AGP 4X mode

6 Accelerated Hub Architecture
MCH(Memory Control Hub <-> North Bridge) ICH(I/O Control Hub <-> South Bridge) FWH(Firmware Hub <-> BIOS) w.RNG MTH(Memory Translator Hub :support for SDRAM) MRH(Memory Repeater Hub) LPC(Low Pin Count / 4bit/33MHz serial bus )

7 New PentiumIII:Coppermine
256KB full speed on-die cache Klamath,Deschutes,Katmai(PII,III): 512KB half speed backside cache Mendocino(Celeron): 128KB full speed on-die cache 0.18 micron process ( V) Slot1 and new FC-PGA package(socket 370)

8 AMD:Athlon EV6 bus (Alpha chip)
Point to point architecture (vs. Shared bus architecture) 128KB(64+64KB) L1 cache 512KB backside cache (half speed) PC100 SDRAM

9 Video AGP 4X mode Geometry acceleration (DirectX7)
GeForce256/Quadro(nVIDIA),Savage2000(S3) Fahrenheit(Direct3D+OpenGL)はどうなったの？

10 I/O devices Legacy ISA device SCSI ATA/ATAPI USB IEEE1394 PC Card
Serial(RS232C) Parallel(IEEE1284) PS/2 SCSI ATA/ATAPI USB IEEE1394 PC Card

11 RS232C(EIA) 電話回線を通じた通信のためのインターフェイス 115.2Kbps(1Mbpsの拡張仕様あり)
RS422A(15Mbps)

12 IEEE1284 セントロニクス社のプリンタ用インターフェイス IEEE1284-1994として標準化 拡張仕様
セントロニクス互換モード 150 K bps ニブルモード(以下双方向通信が可能) バイトモード ECP(Extended capabilities mode / MS,HP) 2 M bps 圧縮機能 EPP(Enhanced parallel port / Intel,Xircom) 8 M bps 7台まで接続可能

13 SCSI(ANSI X3.131-1986) SCSI-1(8bit 5MB/sec) SCSI-2
Fast SCSI(8bit 10MB/sec) WIDE SCSI(16bit 10MB/sec) Fast-Wide(20MB/sec)

14 SCSI SCSI-3(Parallel SCSI) Ultra SCSI(Fast-20 20MB/sec)
Ultra Wide SCSI(40MB/sec) Ultra2 SCSI (LVDの採用) Ultra 40(Fast-40 40MB/sec) Ultra2 Wide(80MB/sec) Ultra3 SCSI Ultra 160(160MB/sec)

15 SCSI SCSI-3(Serial SCSI) IEEE1394 Fiber Channel
SSA(Serial Storage Architecture)

16 ATA/ATAPI IDE:1986年にCompaq,WDが規格化し、1991年にANSIがATA(AT attachment)として標準化
ATAPI(ATA packet interface):SCSIコマンドをATA上で利用 ATA/ATAPI-4

17 ATA/ATAPI 転送方式 PIO転送(16.7MB/sec) マルチワードDMA転送(16.7MB/sec)
Ultra DMA(Quantum,Intel) Ultra DMA/33,Ultra DMA/66,Ultra DMA/100

18 USB(Universal Serial Bus)
Intel,Compaq,IBM,MS,Northern Telecom,NECが策定 USB forumにて標準化 4線(電源2,データ2) 電源供給が可能 Plug & play,Hot plug in up /down stream

19 USB(Universal Serial Bus)
コンピュータが必要 Intel chip setでは430HX/VX以降標準搭載 トポロジ:tree(最大6階層) 最大ケーブル長 5m 1.5Mbpsと12Mbps mode isochronous mode / bulk mode / interrupt mode USB2.0 (vs. USB1.1)

20 IEEE1394(i.LINK,FireWire) Plug & Play,Hot plug in
Apple,TIが1987に発表(その後SONY,IBMが参加) IEEE として標準化 6線(DS-Link 電源2,データ2,ストローブ2) 電源供給 Plug & Play,Hot plug in 必ずしもコンピュータは必要ない (家電機器への応用) node,leaf,branch 制御が複雑で実装が困難

21 IEEE1394:枝と葉 leaf branch leaf leaf child notify branch branch leaf
parent notify leaf leaf

22 IEEE1394 トポロジ:chain,star,tree 最大ケーブル長:72m
S100(12.5MB/sec),S200(25MB/sec), S400(50MB/sec),(S ,3200..) isochronous mode / asynchronous mode IP over IEEE1394 (

23 IEEE1394 IEEE1394の高額なライセンス料 USB2.0(up to 360-480Mbps)
Windows98SEでサポート(SBP-2,bluebook) プリンタやスキャナは当分接続不可？ マーケットが違うらしい？(家電とPC)

24 PC Card JEIDA4.0/PCMCIA2.0(1990) JEIDA4.2/PCMCIA2.1(1993)
memory cardのみ JEIDA4.2/PCMCIA2.1(1993) I/O card,card service/socket service PC Card Standard ’95 CardBus (33MHz/32bit PCI),DMA,multi function card PC Card Standard ’97 ZV port (busを経由せずにビデオ/サウンドデータを転送)

25 Network Interface 次世代チップセットで統合? IEEE802.3ab (1000BASE-T) IEEE1394