اگر یک کیس رایانه از اواخر دههٔ ۹۰ را باز کنید، با مادربردی روبهرو میشوید که ظاهری آشفته دارد. شاید یک اسلات اَجیپی برای کارت گرافیک ببینید، ردیفی از اسلاتها برای توسعهٔ معمولی، و شاید هم یک اسلات بسیار بلند و قدیمی آیاِسای که یادگاری از دوران ۴۸۶ است. همهٔ اینها زمانی مهم بودند. آنها مسائلی واقعی را حل میکردند که امروز دیگر دقیقاً به همان شکل وجود ندارند.
سرانجام، پیسیآیاکسپرس با قالبی واحد و سریعتر جای پیسیآی، پیسیآی-ایکس و اَجیپی را گرفت. آن اسلاتهای دیگر، همزمان با تکامل معماری توسعهٔ رایانههای شخصی، یکییکی ناپدید شده بودند. وقتی بدانید هر یک از این درگاههای قدیمی میخواستند کدام نقص را برطرف کنند، مادربردهای امروزی جذابتر به نظر میرسند.
اَجیپی
چرا گرافیک اسلات جداگانه گرفت
اسلات اَجیپی روی مادربردهای اواخر دههٔ ۹۰ و اوایل ۲۰۰۰ بهخوبی به چشم میآید. این اسلات اغلب قهوهای بود یا رنگی متفاوت داشت و از ردیف اسلاتهای سفید PCI متمایز میشد. این همان اسلات گرافیک بود و در روزگاری که بازیهای سهبعدی و شتابدهندهها پهنای باند بیشتری میطلبیدند، افزودهای بسیار مفید به شمار میرفت. یک گذرگاه مشترک نمیتوانست چنین پهنای باندی را فراهم کند، بیآنکه به کارهای دیگر آسیب بزند.
اَجیپی پاسخ اینتل بود. این مسیر اختصاصی، برای کارت گرافیک راهی سریعتر به حافظهٔ سیستم و پردازنده فراهم میکرد؛ راهی که در مقایسه با گذرگاه مشترک PCI بسیار بهتر بود. به این ترتیب، کارت گرافیک دیگر مجبور نبود روی گذرگاه مشترک PCI برای پهنای باند با کارتهای صدا و آداپتورهای شبکه رقابت کند. اَجیپی 8x هنگام عرضه حدود ۲.۱ گیگابایتبرثانیه پهنای باند ارائه میداد. اما مهمتر از این عدد آن بود که گرافیک آنقدر اهمیت پیدا کرده بود که یک مسیر اختصاصی بگیرد.
پیسیآیاکسپرس داشتن یک گذرگاه جداگانه برای گرافیک را بیمعنا کرد. وقتی همهٔ دستگاهها میتوانستند مسیر مقیاسپذیر خود را داشته باشند، دیگر نیازی به امتیاز ویژه نبود؛ و به همین دلیل است که این گزینه در صدر فهرست من قرار میگیرد.
ویالبی
میانبُر ۴۸۶
چیزی که در نگاه اول در گذرگاه محلی وسا (ویالبی) فوراً جلب توجه میکند، طول آن است. این اسلات بسیار فراتر از جایی میرود که آیاِسای معمولی تمام میشود.
پردازندههای رایانههای ۴۸۶ سریعتر شده بودند و ابزارهای جانبی استاندارد آیاِسای دیگر همپای آنها پیش نمیرفتند. پس ویالبی برای کارتهای پرکارایی، راهی مستقیم به گذرگاه محلی پردازنده فراهم میکرد تا دیگر مجبور نباشند با دیگر قطعات روی یک گذرگاه مشترک سهیم شوند.
ویالبی در عمل بسیار خوب کار میکرد و چندین سامانه هم با آن روانهٔ بازار شدند. با این حال، پیوند نزدیکش با گذرگاه محلی ۴۸۶ باعث شد برای نسل بعدی، بهعنوان یک استاندارد توسعهٔ همهمنظوره، جذابیت کمتری داشته باشد. ورود پیسیآی طرحی عمومیتر را به همراه آورد که لازم نبود برای هر رایانهٔ تازه از نو بازطراحی شود. همان چیزی که ویالبی را سریع میکرد، انتقالش به آینده را دشوار میساخت.
پیسیآی-ایکس
وقتی PCI به سقفش رسید
شاید گمان کنید X به نسخهای پیشین از PCI Express اشاره دارد، اما این دو یکی نیستند.
هرچند پیسیآی-ایکس بیشتر برای سرورها و ایستگاههای کاریای به کار میرفت که برای کارتهای شبکهٔ پرسرعت، کنترلرهای رِید و ذخیرهسازی به پهنای باند بیشتری نیاز داشتند، باز هم بر پایهٔ PCI موازی بود. نسخهٔ نخست، یعنی PCI-X ۱.۰، با فرکانس ۱۳۳ مگاهرتز کار میکرد. بعدها نسخهٔ ۲.۰ آن را به ۲۶۶ و ۵۳۳ مگاهرتز رساند و تصحیح خطا را هم افزود. پیسیآی-ایکس نشان میدهد مهندسان پیش از آنکه صنعت به پیوندهای سریال نقطهبهنقطه رو بیاورد، چگونه میکوشیدند از معماری موازی PCI کارایی بیشتری بیرون بکشند.
پیسیآی-ایکس از این جهت جالب است که میشود دید ایدهٔ قدیمی PCI چگونه کش میآید، نه اینکه یکباره کنار گذاشته شود.
پیسیآی
اسلاتی که همهچیز را ساده کرد
پیسیآی شاید بهاندازهٔ دیگر گزینههای این فهرست چشمگیر نباشد، اما همین هم دلیل مهمبودنش است. لازم نبود هر دسته برای خودش درگاهی جدا بسازد، چون تنها یک اسلات استاندارد میتوانست کارتهای صدا، آداپتورهای شبکه، مودمها، کنترلرهای اسسیاسآی، گیرندههای تلویزیونی و کارتهای اولیهٔ یواسبی را مدیریت کند.
برخی از نمونههای گویا از مادربردهای این دوره هر سه را یکجا داشتند: یک اسلات پیسیآی برای کارتهای توسعهٔ معمولی، یک اسلات گرافیک اَجیپی، و یک اسلات آیاِسای که برای سازگاری با گذشته باقی مانده بود. پیسیآی این اکوسیستم شلوغ را ساده کرد؛ بعدها پیسیآیاکسپرس همین کار را با پیسیآی انجام داد و آن را با معماریای یکپارچهتر و سریعتر جایگزین کرد.
آیاِسای
وقتی سختافزار بر سر منابع به جان هم میافتاد
برای افزودن یک کارت آیاِسای، فقط جا زدنش در یک شکاف کافی نبود. این کار اغلب یعنی باید IRQ، نشانی ورودی/خروجی و یک کانال DMA را انتخاب میکردید و گاهی هم ناچار میشدید جامپرهای فیزیکی روی خود کارت را جابهجا کنید. یک کارت صدا میتوانست تا وقتی تعارضِ تنظیماتش را برطرف نکنید، خاموش و بیصدا بماند.
البته هر نصب و راهاندازیای فاجعه نبود. این همان قاعدهٔ نصب سختافزار در روزگاری بود که رایانههای شخصی هنوز نمیتوانستند بعضی از جزئیات مهم را از دوش شما بردارند. اثر آیاِسای فقط به سرعت محدود نمیشد. این استاندارد به تثبیت پیسی بهعنوان ماشینی کمک کرد که میشد به آن کارتهای توسعهٔ قابلتعویض افزود؛ هرچند کنار هم نشاندن این کارتها گاهی به دانش فنی نیاز داشت.
امسیای
آیبیام قابلیت وصلوبازی را روی فلاپی گذاشت
هدف آیبیام در سال ۱۹۸۷، زمانی که میکروچنل را همراه با پیاِس/۲ معرفی کرد، روشن بود. میخواست جامپرها و کلیدهایی را حذف کند که توسعه را به کابوس بدل میکردند. نسخههای ردهبالا از زمان خود جلوتر بودند و یک گذرگاه ۳۲بیتی و پیکربندیِ نرمافزاری را ارائه میدادند.
اما «خودکار» بودنش آنقدرها هم روان و بیدردسر نبود. پیش از افزودن هر کارت، هنوز به یک دیسک فلاپیِ راهاندازی نیاز داشتید تا برنامهٔ پیکربندی اجرا شود. در روزگاری که بقیهٔ صنعت بهسوی استانداردهای باز میرفت، آیبیام این فناوری را پشت دیوارِ سختِ حقامتیاز و مجوز نگه داشت. فناوری بدی نبود، اما تلاش آیبیام برای کنترل معماری باعث شد پذیرش آن در سراسر صنعت پیسی دشوار شود.
ایآیاِسای
صنعت، کارتهای آیاِسای را نگه داشت
ایآیاِسای از دلِ گروهی از سازندگان زاده شد که میخواستند بهبودهای امسیای را داشته باشند، بیآنکه کارتهای آیاِسایِ موجودِ مشتریان را از رده خارج کنند.
اولویت اصلی، سازگاری بود و راهاندازی به جامپرهای فیزیکی وابسته نبود، چون این استاندارد نرمافزار پیکربندیِ خودش را همراه داشت.
چالش این بود که پیسی را بهتر کنند، بیآنکه سختافزاری را که مردم از پیش خریده بودند بیارزش سازند. این کشمکش در تاریخ پیسی چندین بار تکرار شده است.
مادربردی که دیگر به حالتهای ویژه نیاز نداشت
مشکلی که هر یک از این شکافها حل میکرد، در زمان خود فوری و حیاتی به نظر میرسید. پیسیآیاکسپرس فقط از آنها سبقت نگرفت. به دستگاهها پیوندهای نقطهبهنقطهٔ مقیاسپذیر داد، بیآنکه برای گرافیک به گذرگاهی جداگانه نیاز باشد.
مادربردهای قدیمی برای مسئلههای گوناگون، راهحلهای جداگانه نشان میدادند. یکی از دلایلی که مادربردهای امروزی اینهمه سادهتر به نظر میرسند این است که پیسیآیاکسپرس در نهایت آن حالتهای ویژه را بینیاز کرد.
منبع: این مطلب ترجمه و بومیسازی مقالهای از MakeUseOf به قلم Afam Onyimadu است. مشاهده مقاله اصلی