اللوحات الأم المتقدمة Advanced Motherboard–الجزء السادس

ناقل الـPC1:

الـ PC1 هو الناقل الذي استجاب لطلبات معالجات Pentium وكلمة PC1 هو اختصار للاسم "Peripheral Component Interconnect" أي رابط العنصر الطرفي. في البداية، قدمته شركة إنتل "Intel" ثم بعد مدة قصيرة تطور هذا المعيار إلى (PCl-SIG) PC1 Interest Group Special يختلف معيار الـ PC1 عن المعايير السابقة له في عدة اعتبارات.

في البداية ضم PC1 كناقل عرضه 32-bit يعمل عند سرعة 33 MHz أنظر شكل (6-10) بعد ذلك تطور هذا الناقل وأصبح عرض بياناته 64-bit وسرعته 66 MHz مجرى الـ 64-bit تختلف عن مجرى الناقل 32-bit فهي تمتلك 32-pin إضافية. في الغالب لا نرى ناقل الـ 64-bit إلا في النظم الرفيعة المستوى High-End System، بينما أغلب نظم سطح المكتب Desktop تزود بمجارى الـ 32-bit.

يتميز تصميم PC1 بإمكانية توصيفه عن طريق الـ Software كل جهاز PC1 يكون مزوداً بذاكرة ROM تمد الـ BIOS بيانات الجهاز أي تخبرها بكود نوع الجهاز "Class Code" بذلك تعلم الـ BIOS أي جهاز هذا. أي يعلم ROM الجهاز BIOS بوجود محدد القدرات الإضافية المعروف بالاسم EC1 وهو اختصار "Extended Capability Identifier" مهمة الـ EC1 الإعلان عن أي سمات إضافية قد أضيفت إلى المستوى الأدني للمعيار.

لا تتعامل أجهزة الـ PC1 مع الـ IRQs بنفس الطريقة التي كانت تتعامل بها تكنولوجيا الناقلات السابقة. تزود أجهزة الـ PC1 بأربعة قنوات مقاطعة، هم INTD#, INTC#, INTB#, INTA# وهي التي يمكن استخدامها للوصول لناقل النظام عدد قليل من أجهزة الـ PC1 الذي يمكنه عنونة IRQ واحدة فقط. تحت مواصفات الـ PC1-SIG لابد أن تعمل هذه الأجهزة على القناة INTA القنوات لأخرى تسمح للصانع أن يوصل عدة أجهزة متعاقبة Cascaded على كارثة واحدة توزع عليهم المقاطعات Interrupts لكل ما يخصه.

تأتي كارتات الـ PC1 بقيد على السرعة العالية. تمنع السرعة العالية أكثر من أربعة أجهزة تتواجد معاً على الناقل ولتحييد هذا القيد، استحدثت دائرة تسمى PC1-to PC1 Bridge مهمتها توصيل ناقلين PC1 ببعض، تتعامل مع أحدهما باعتباره الابتدائي "Primary" بينما الثاني يكون الثانوي "Secondary" نظرياً، من الممكن تعاقب عدد من هذه الكباري (PC1-to PC1 bridge) معاً لتضع عدد من ناقلات الـ PC1 في سلسلة واحدة، مما يسمح بتوصيل عدد كبير من الأجهزة بنظام واحد. لكن لسوء الحظ، فإن تكنولوجيا الـ PC1 للسرعات الأعلى من 64-bit 66 MHz لا تسمح بتعاقب عدة ناقلات. وعموماً فإن النظم التي تستخدم هذه التكنولوجيا يكون بها أكثر من مجرتين فقط لكل Board.

لأجهزة الـ PC1 القدرة على قيادة الناقل Bus Mastering بعد أن ينفذ المعالج نقله بيانات، فإن الأجهزة تتصل بعدها مباشرة بناقلات النظام الأخرى، بما فيهم ناقل المعالج وناقل العنوان. لإتمام ذلك، فإن أحد الأجهزة يجب أن يكون صاحب المبادرة، هذا الجهاز هو الذي سيقوم بوظيفة القائد Mastering أي يقود عملية نقل البيانات. أما الأجهزة الأخرى فهي التي ستكون الهدف Target أو الـ Slave يطلق على الجهاز القائد "Master Device" وهو الذي يقوم بتحديد نوع العملية إن كانت قراءة أم كتابة وذلك بإخراجه إشارة تحدد ذلك تتم عملية نقل البيانات على مرحلتين، المرحلة الأولى هي مرحلة طور العنوان Address Phase فيها يقوم جهاز الـ Master بتحديد نوع النقل ثم يلي ذلك تدفق البيانات من جهاز لجهاز. إذا كان النقل هو قراءة أو كتابة 1/0 وهو موجه لجهاز Bus-Mastering آخر، فإن جميع البيانات سيتم نقلها بأسلوب الـ Burst Mode في طور مفرد من البيانات Single Data Phase تحتاج عمليات القراءة/الكتابة أو الـ Burst Mode إلى عدة أطوار بيانات Data Phases إذا كانت العملية موجهة إلى جهة من النوع Non-Bus-Mastering.

منفذ الـ AGP:

AGP هو اختصار "Accelerated Graphics Port" وهو منفذ مخصوص لموائمات الـ (graphics Adapters) Graphics يعمل هذا المنفذ عند نفس سرعة ناقل المعالج، معني هذا أنه باللوحة الأم PC-66 Motherboard تعمل كارتة الفيديو AGP عند سرعة 33 MHz حتى بالنسبة لكارتات الـ PC1 التي تعمل عند سرعة 66 MHz فإن كارتة الـ AGP تتفوق عليها أيضاً خصوصاً في مجال الـ Graphics فقط لما تتميز به من وظائف إضافية في هذا المجال.

لابد لجميع الأجهزة التي تعمل على ناقل النظام أن تكون مرتبطة زمنياً بنبضات ساعة النظام System Clock التي تتحكم فيها بصرف النظر عن التكنولوجيا التي استخدمها كل جهاز. فكلما هو مبين في شكل (7-10 فإن أجهزة الـ PC1 والأجهزة الأقدم منها يمكنها تنفيذ مجموعة أوامر أو استرجاع البيانات في كل لحظة نهاية عظمي للموجه الجيبية التي تمثل إشارة الساعة. في أجهزة PC1، تستخدم الحافة الهابطة لإشارة الساعة من أجل التوقيت فقط ولا تستخدم من أجل نقل البيانات بينما كارتات الـ AGP-2X فهي قادرة على قراءة أو كتابة البيانات في توقيت كلا الحافتين الحافة الصاعدة والحافة الهابطة.

في كارتات الـ AGP-4X، يمكن تنفيذ عمليتين في كل حافة من دورة الساعة. من السمات العظمية الأهمية في كارتات الـ "AGP" سمة يطلق عليها المصطلح "AGP Texturing"

Texturing معناها نسيج الصورة. تستخدم رقاقة الـ AGP Graphics الإشارة PIPE (وهي ضمن إشارات برتوكول الـ AGP) للوصول مباشرة للذاكرة الرئيسية لإجراء عمليات إنشاء خريطة الـ (Texture Mapping) Texture المعقدة. كانت التكنولوجيات السابقة تستخدم تكنولوجيا تمسى Local Texturing التي من شأنها نقل المعلومات من الذاكرة الرئيسية إلى الذاكرة المحلية الموجودة على كارتة موائم الـ Graphics قبل تنفيذ عملية الـ Texturing تقدم تكنولوجيا الـ AGP كارتات موائمة تتمتع بطريقتين بطريقتين للوصول مباشرة لخرائط الـ Texturing بذاكرة النظام: الطريقة الأولى هي العنونة بالـ "Pipelining" والطريقة الثانية العنونة بالـ (Sideband Addressing) Sideband" بالإضافة إلى الـ Pipelining التي يتمتع بها الـ AGP، فإنه يمكنه تنفيذ إشارة الـ "SBA" (من بروتوكولات الـ AGP) ليستقبل ويطلب منه من آن واحد بيانات وذلك أثناء الوصول للناقل أو الذاكرة. لا تطلب الـ PC1 بيانات إلا بعد إتمام نقل البيانات السابق طلبها.

أحدث معايير الـ AGP هو المعيار AGP-PRO، الذي يتمتع بأفضل السمات وأعلى أداء بقدر ما تتمتع به كارتات الـ Graphics من الـ RAMDACS ذات أعلى سرعة وبقدر ما تتمتع به من حجم ذاكرة كبير تزداد أولوية الاهتمام بموضوع استهلاك الطاقة وارتفاع الحرارة بهذه الكارتات. من الاعتبارات التي تفرضها مجرى الـ AGP باللوحة الأم أن لا تزيد القدرة الكهربية المنقولة من اللوحة الأم إلى الجهاز عن 25 وات. أضاف المعيار AGP-PRO وصلات Connectors إلى المجرى بحيث يمكنه استدعاء 50 وات من مصدر القدرة Power Supply وتزويد كارتة الـ AGP-PRO بها، وفي حالات كارتات الـ AGP-PRO110 تكون هذه القدرة 110 وات. لسوء الحظ، أن هذه لا يكون بدون مساوئ، فكل هذه القدرة الإضافية تولد كمية كبيرة من الحرارة مطلوب طبعاً التخلص منها. تتطلب منها. تتطلب كارتات الـ AGP-PRO50 أن تفتح مجرى الـ PC1 المجاورة لها من أجل تركيب مصرف حراري Heat Sink يتخلص من الحرارة الناتجة عن الـ AGP-PE050 يحتاج الـ AGP-PR010 إلى Heat Sink ومروحة أيضاً ويتطلب ذلك ترك مجرتين PC1 مفتوحتين يبين شكل (8-10) صورة فوتوغرافية لأحد أنواع كارتات الـ AGP.