Введение

Локальная шина VESA (обычно сокращаемая до VL Bus или VLB) — это недолговечная шина расширения, представленная в поколении персональных компьютеров IBM x86 i486. Разработанная VESA (Ассоциацией стандартов видеоэлектроники), локальная шина VESA работала параллельно с доминирующей в то время ISA-шиной, обеспечивая стандартизированный высокоскоростной канал, предназначенный главным образом для ускорения видео- (графических) операций. VLB предоставляла стандартизированный быстрый интерфейс, который производители (видео)карт могли использовать для значительного ускорения операций ввода-вывода с памятью и прямого доступа к памяти (DMA), при этом продолжая использовать привычную ISA-шину для выполнения основных функций устройства, таких как обработка прерываний и портового ввода-вывода. Некоторые высокопроизводительные материнские платы 386DX также имели слот VL Bus.

Исторический обзор

В начале 1990-х годов пропускная способность шины ISA, доминировавшей на рынке – 8,33 МБ/с для стандартных 16-битных слотов с частотой 8,33 МГц – стала критическим узким местом, ограничивающим производительность видео и графики ПК. Необходимость в более быстрой графике была обусловлена растущим распространением графических пользовательских интерфейсов в операционных системах для ПК. Хотя IBM и разработала жизнеспособного преемника ISA – архитектуру Micro Channel с пропускной способностью 66 МБ/с, она не смогла завоевать рынок, поскольку производители оборудования не желали платить высокие лицензионные сборы за её использование. Расширение шины ISA, не требующее лицензионных отчислений, в виде открытого стандарта EISA было разработано как альтернатива MCA, однако её пропускная способность 33,32 МБ/с оказалась недостаточной для существенного улучшения по сравнению с ISA и удовлетворения возросших требований графики. Вскоре её сменил интерфейс Peripheral Component Interconnect (PCI), изначально работавший на скорости 133 МБ/с (32 бита на 33 МГц в стандартной конфигурации).

Таким образом, на короткое время образовалась рыночная ниша, в которой производители видеокарт и чипсетов материнских плат начали разрабатывать собственные проприетарные локальные шины, обеспечивающие графическим картам прямой доступ к процессору и системной памяти. Это позволило обойти ограничения шины ISA, будучи при этом менее затратным решением, чем "лицензированная машина IBM MCA". Важно отметить, что в то время переход с ISA на архитектуру MCA был весьма дорогостоящим. Машины MCA, как правило, не имели слотов ISA, поэтому миграция на MCA означала обесценивание всех предыдущих инвестиций в карты ISA. Кроме того, производители карт, совместимых с MCA, были обязаны выплачивать IBM лицензионные сборы, что в сочетании с более высокими техническими требованиями и затратами на реализацию делало версию MCA периферийной карты значительно дороже её аналога для ISA. Несмотря на эффективность этих нестандартных решений, они не были унифицированы и не предусматривали совместимости между устройствами. Это привлекло внимание консорциума VESA, что привело к предложению о разработке добровольного и бесплатного стандарта локальной шины в 1992 году. Дополнительным преимуществом стандартизации (помимо основной цели повышения производительности видеокарт) стало то, что и другие устройства могли использовать возможности VLB; в частности, для VLB были разработаны контроллеры для накопителей, обеспечивающие повышение производительности жестких дисков. Пропускная способность VLB зависела от скорости системной шины процессора: она составляла 100 МБ/с для процессоров с шиной 25 МГц, увеличивалась до 133 МБ/с при 33 МГц, 160 МБ/с при 40 МГц и достигала 200 МБ/с при 50 МГц.

Реализация

"Слот VLB" – это дополнительный краевой разъем, расположенный в линию с традиционными разъемами ISA или EISA, при этом эта удлиненная часть часто окрашена в характерный коричневый цвет. В результате обычный слот ISA или EISA получает дополнительную возможность принимать карты, совместимые с VLB. Традиционные карты ISA остаются совместимыми, так как не имеют контактов за пределами стандартной части слота ISA или EISA. И наоборот, карты VLB из-за необходимости достать до разъема VLB были довольно длинными и напоминали старые полноразмерные карты расширения из эпохи IBM XT. Разъем VLB слота выглядит похоже на слот IBM MCA, поскольку фактически представляет собой тот же физический 116-контактный разъем, используемый картами MCA, развернутый на 180 градусов. Стандарт IBM MCA не получил такой популярности, на какую рассчитывала IBM, и существовал значительный избыток этих разъемов, что делало их недорогими и легкодоступными.

Наследие

Несмотря на эти проблемы, VESA Local Bus стал очень распространенным на более поздних материнских платах 486, и большинство систем на базе 486, выпущенных после 1992 года, оснащались видеокартой VESA Local Bus. Важно, что VLB предлагал более доступный высокоскоростной интерфейс для массовых систем, поскольку PCI стал широко доступен за пределами серверного сегмента только к 1994 году, с появлением чипсетов Pentium и Intel. В конечном итоге PCI вытеснил VESA Local Bus (а также EISA) в последние годы существования платформы 486, и последние материнские платы 80486 стали оснащаться PCI-слотами вместо ISA-слотов, поддерживающих VLB. Однако некоторые производители разработали и предлагали материнские платы "VIP" (VLB/ISA/PCI) со всеми тремя типами слотов.