Кіріспе

TURBOchannel компьютерлік шинасы – DEC компаниясы 1980 жылдардың соңы мен 1990 жылдардың басында әзірлеген ашық компьютерлік шина. Кез келген өндіруші оны өз жүйелеріне енгізуге мүмкіндік алғанмен, ол көбінесе Digital компаниясының MIPS негізіндегі DECstation және DECsystem жүйелерінде, VAXstation 4000 және Alpha негізіндегі DEC 3000 AXP жүйелерінде қолданылды. 1994 жылдың соңында Digital компаниясы AlphaStation және AlphaServer жүйелерін енгізумен бірге TURBOchannel шинасын пайдаланудан бас тартып, EISA және PCI шиналарын қолдана бастады.

Тарих

TURBOchannel 1980-ші жылдардың соңында Digital компаниясымен әзірленді және 1990-шы жылдардың басында Digital компаниясы автобусты дамыту үшін құрған TURBOchannel Industry Group тобы тарапынан үнемі жаңартылып келді. TURBOchannel бастапқыдан-ақ ашық автобус болды, оның спецификациясы үшінші тараптардың жүзеге асыруына арналған материалды көбейту үшін бастапқы сатып алу құнымен, сондай-ақ механикалық спецификациясы жүйелерде де, опцияларда да қолдану үшін қолжетімді болды. TURBOchannel ACE (Advanced Computing Environment) жүйесінде ARC (Advanced RISC Computing) стандартына сәйкес келетін машиналарда пайдалану үшін таңдалды. Digital бастапқыда TURBOchannel-дің ARC стандарты ретінде индустрияда кеңінен қабылданатынын күтті, бірақ нәтижесінде Digital өзінің DEC 3000 AXP, DECstation 5000 сериясы, DECsystem және VAXstation 4000 жүйелерінде ғана TURBOchannel-ді кеңінен пайдаланды. Үшінші тараптар TURBOchannel-ді жүйелерге енгізбесе де, Digital жүйелері үшін көптеген TURBOchannel опциялық модульдерін енгізді. TURBOchannel-ді негізінен TURBOchannel Industry Group әзірлеген және ілгерілеткенімен, Digital-дің TRI/ADD бағдарламасы – FutureBus+, SCSI, VME және TURBOchannel сияқты ашық интерфейстерге негізделген перифериялық құрылғыларды Digital жүйелеріне енгізетін үшінші тараптарға техникалық және маркетингтік қолдау көрсету мақсатындағы бастама – TURBOchannel-ді жүзеге асыру және сатуды ілгерілетуге де қатысты. TRI/ADD бағдарламасы 1992 жылдың 15 желтоқсанында Жапонияны қоспағанда, тоқтатылды. 1990-шы жылдардың басында Digital TURBOchannel автобусы HP, Sun және IBM сияқты басқа сатушылардың автобустарынан күшті бәсекеге тап болады деп күтті, сондықтан ол ұқсас аппаратты пайдалана отырып, 200 МБ/с дейін деректерді беруге мүмкіндік беретін қолданыстағы TURBOchannel спецификациясын жаңартуға ниеттенгенін мәлімдеді. Бұл протоколға жасалатын жаңарту артқа қарай үйлесімді болуы тиіс еді, бірақ Digital кейіннен жоспарланған жаңартуды және TURBOchannel-ді 1994 жылдың соңында тоқтатты, себебі PCI-нің басымдыққа ие болғаны анық болды.

Сәулет

TURBOchannel - бұл 12,5 мен 25 МГц жиіліктерде сағатталатын, теориялық ең жоғары өткізу қабілеті 90 МБ/с болатын 32 биттік адрестік және деректерді мультиплекстеуші шина. Бұл шина сол кездегі басқа шиналардан нүктеден нүктеге бақылау желілері арқылы ерекшеленеді. TURBOchannel карталарындағы микропрограмма MIPS машиналық кодынан тұрады, бұл шинаның MIPS негізіндегі жүйелерде бастапқы қолданылуының із қалдығы. Осы себепті, осы шинаны пайдаланатын кейінгі жүйелер, мысалы Alpha негізіндегі DEC 3000 AXP, оларды дұрыс инициализациялау үшін жүйелік микропрограммасындағы эмулятортты пайдаланады. Сағат жиілігіМаксималды теориялық өткізу қабілетіТұрақты өткізу қабілеті (DMA қолданып)Тұрақты өткізу қабілеті (PIO қолданып)12.5 МГц50 МБ/с? ?22.5 МГц90 МБ/с? ?25.0 МГц100 МБ/с90 МБ/с? TURBOchannel – синхронды, асимметриялық I/O арнасы. Ол асимметриялы, себебі кеңейтім карталары (Digital терминологиясында опциялық модульдер) жүйелік модульмен (Digital терминологиясында аналық плата) ғана байланыса алады, ал басқа опциялық модульдермен емес. TURBOchannel тиімді жұмыс істеуі үшін қарапайым протокол қолданылады. TURBOchannel шинасы шинаны басқаруға мүмкіндік бермейді, егер TURBOchannel құрылғысы басқа құрылғымен байланыс құруы керек болса, ол алдымен ақпаратты жадқа жіберуі керек, содан кейін басқа құрылғы оны оқи алады. TURBOchannel протоколы әрбір опцияның жеке физикалық адрестік кеңістігі бар екенін көрсетеді. Бұл адрестік кеңістік опциядағы тіркеулер мен жадты адрестеу үшін қолданылады. Көрсетілген максималды көлем 16 ГБ, бірақ әрбір жүзеге асыруда одан төменгі көлем болуы мүмкін. Digital жүйелері 4 МБ-тан (алғашқы DECstation 5000 үшін) жоғары деңгейдегі DEC 3000 AXP модельдерінде 128 МБ-қа дейін пайдаланады. TURBOchannel шинасы деректер мен мекенжайларды беру үшін 32 биттік деректерді және адрестерді мультиплекстеуші шинаны қолданады. Әрбір TURBOchannel опциялық ұясы жеті нүктеден нүктеге бақылау желісінен және жалпы бақылау мен төрелік үшін бес желіден тұрады. Нүктеден нүктеге бақылау желілері тікелей TURBOchannel интерфейсіне қосылады. TURBOchannel интерфейсі TURBOchannel спецификациясында анықталмаған, бірақ Digital үш мүмкін схеманы және мысал ASIC ұсынды. Үш мүмкін схема төмен құнға, орташа деңгейге және жоғары өнімділікке бөлінді. Жүйе бірнеше опциялық ұяларды бір жад портын пайдалану үшін уақыт бойынша мультиплекстеуге немесе әрбір опциялық ұяға жеке жад портын бөлуге болады.

Сигналдар

Сигнал атауыСигнал көзіТаңдау[P, 31 0]БассеттікАдрес/деректер автобусыЖүйелік I/O оқу/жазу таңдауwriteЖүйелік I/O оқу/жазу спецификаторыackЖүйелік DMA оқу/жазу растауerrЖүйелік DMA қатесіresetЖүйелік Жүйелік қайта орналастыруclkЖүйелік канал сағатыrdyОпциялық I/O оқу/жазу дайындығыconflictОпциялық I/O оқу/жазу қақтығысыrReqОпциялық DMA оқу сұранысыwReqОпциялық DMA жазу сұранысыintОпциялық I/O үзіліс

Жабдық

TURBOchannel опциялық модульдері 96 контактілі DIN қосқышын (әсіресе DIN 41612) және жүйелік модульмен тікелей жалғастырылатын опциялық модульдерді пайдаланады. Әр опциялық модуль бір, екі немесе үш енді болуы мүмкін. Екі және үш енді опциялар бірнеше TURBOchannel қосқышын қолданса да, бұл жолақтың ені екі немесе үш есеге артады дегенді білдірмейді, себебі слоттар әлі де бір шинаны бөліседі. Екі және үш енді опциялық модульдер үлкен опциялық модульдерді орналастыру және көбірек қуат беру үшін қолданылады. Опциялық модульдердің механикалық сипаттамалары да икемді. SIMM модульдерін (графикалық опцияларда қолданылатын) қосымша платалар ретінде орнатуға шектеулер бар, компоненттерді опциялық модульдің екі жағына да орнатуға болады, ал төменгі жағындағы компоненттердің биіктігі ғана шектеледі, бұл опциялық модульдің жеткілікті ауа ағынымен жүйелік модульге сыюын қамтамасыз етеді. Опциялық модульдің үстінде 150 LFM ауа ағыны, ал астында 50 LFM ауа ағыны қажет. Әр слотта 44 сигналдық контакті бар, оның 32-сі деректер мен адрестеу үшін қолданылады. Форма факторыЕні (мм) Биіктігі (мм) Тереңдігі (мм) Ауданы (мм²) Бір енді116.84144.15168 Екі ендіҮш енді

Электрлік

TURBOchannel ұясы +5 және +12В қуат сызықтарын қамтамасыз етеді және максимум 26 ватт қуат береді. Төмендегі кесте әр қуат сызығының қанша ампер беретінін көрсетеді. Опциялық модульдің ені+5В+12ВЖалғыз енді4.0А0.5АҚос енді8.0А1.0AҮш енді12.0А1.5A

TURBO арналық кеңейтуші

TURBOchannel шинасын TURBOchannel Extender (TcE) қорабы арқылы "кеңейтуге" болады. Кейбір опциялар, мысалы 3D графикалық үдеткіштер, бір слоттан артық қуат және тақта кеңістігін қажет етуі мүмкін, сондықтан олар көбінесе екі немесе үш енді опциялық модульдер болып табылады. Мұндай опциялық модульдер жүйе ішінде қосымша орын мен слоттарды пайдаланатындықтан, олардың болуы басқа TURBOchannel опциялық модульдерінің санын шектеуі, тіпті орнатуға мүмкіндік бермеуі мүмкін. TURBOchannel Extender қорабы екі және үш енді опциялар үшін жүйедегі қажетті слоттар санын азайту үшін қолданылады. TURBOchannel Extender қорабында екі немесе үш TURBOchannel ұясы бар басылған тізбек тақтасы (PCB) және ұяларға қажетті қуатты жеткізу үшін қуат көзі бар. Хостқа орнатылған TURBOchannel опциялық модулі және онымен бірге келетін сыртқы кабель қажетті деректер, адрестеу және басқару желілерін TURBOchannel Extender қорабына жеткізеді. TcE қорабын пайдалану өнімділіктің төмендеуіне әкелмейді, бірақ TcE қорабы кеңейту қорабында қанша ұя қолданылса да, тек бір опциялық модулін қолдайды.