Multibus

Multibus I
Тип шина
История
Разработчик Intel
Разработано 1974
Вытеснено Multibus II (1987)
Спецификации
Горячая замена нет
Внешнее нет
Параметры данных
Битовая ширина 8/16
Протокол параллельный
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе
Multibus II
Тип шина
История
Разработчик Intel
Разработано 1987
Вытеснил Multibus I
Спецификации
Горячая замена нет
Внешнее нет
Полоса пропускания 10 МГц
Параметры данных
Битовая ширина 32
Протокол параллельный
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе
Одноплатный компьютер Intel iSBC 386/116 Multibus II с чипом VLSI A82389, используемым в качестве контроллера Multibus

Multibus — стандарт компьютерной шины, используемый в промышленных системах и системах сбора данных. Он был разработан компанией Intel Corporation и, впоследствии, принят в качестве ряда стандартов IEEE, начиная с IEEE 796[1].

Multibus длительное время пользовался широкой поддержкой индустрии в связи с тем, что он был достаточно надёжен и хорошо документирован. Относительно большой форм-фактор плат позволял создавать достаточно сложные устройства, базирующиеся на этой шине. По состоянию на 1982 год совместимые с Multibus устройства выпускали свыше 100 производителей[2].

После длительного периода развития компанией Intel линейки продуктов Multibus I и II были выкуплены компанией RadiSys Corporation[en], которая, в свою очередь, в 2002 году была поглощена U.S. Technologies, Inc[3].


Архитектура[ | ]

Multibus в своём первоначальном дизайне являлась асинхронной шиной, допускавшей подключение устройств, работающих с разной пропускной способностью. Она использовала 20 адресных линий, что позволяло адресовать до 1 мегабайта памяти и до 1 мегабайта портов ввода-вывода. Большинство устройств ввода-вывода Multibus работали только с начальными 64 Кб этого адресного пространства.

Multibus поддерживает режим мультимастеринга, что позволяет попеременно нескольким устройствам захватывать шину и инициировать передачу данных в режиме DMA[4].

Стандартизация[ | ]

Спецификация Multibus с самого начала определяла несколько различных по функционалу шин:

  • Multibus System Bus — принята в качестве стандарта IEEE 796
  • iSBX (шина расширения ввода/вывода) — принята в качестве стандарта IEEE P959
  • iLBX Local Bus Extension (Execution Bus)[5]
  • Multichannel I/O Bus

Таким образом подход Mutlibus был, изначально, противоположен принятому при проектировании магистрально-модульных шин — вместо единого стандарта обмена для всех типов компьютерных устройств, был принят набор гармонизированных стандартов, предназначенных для функционально различных классов задач. Само название шины было образовано в связи с этим подходом[6].

Multibus I[ | ]

Первая версия стандарта была представлена компанией Intel в 1974 году. В стандарте не было предусмотрено полного описания крейта, но заданы механические характеристики разъёмов и плат, в одном из двух предложенных вариантов, совместимых с габаритными требованиями стандарта Евромеханика. Для карт не предусмотрено передних заглушек или панелей, они используют плоские разъёмы, аналогичные применённым позднее в шине ISA. Эта версия стандарта является устаревшей, хотя компании, такие как Northwest Technical до сих пор поставляют «End of Life» оборудование для использования в системах с этой шиной.

Интерфейс Multibus I был использован в качестве основы стандартов IEEE-796 и ISO/IEC BUSI. Ниже приведены официальные названия документов, определивших версию стандарта ISO/IEC:

  • IEC 796-1:1990 Microprocessor system bus—8-bit and 16-bit data (Multibus I) — Part 1: Functional description with electrical and timing specifications
  • IEC 796-2:1990 Microprocessor system bus—8-bit and 16-bit data (Multibus I) — Part 2: Mechanical and pin descriptions for the system bus configuration, with edge connectors (direct)
  • IEC 796-3:1990 Microprocessor system BUS I, 8-bit and 16-bit data (Multibus I) — Part 3: Mechanical and pin descriptions for the Eurocard configuration with pin and socket (indirect) connectors

По сравнению с оригинальной версией Multibus, число линий адреса увеличено до 24 и оговорены функции второго разъёма.

В СССР/СЭВ в качестве основы для стандартизации была выбрана европейская версия стандарта. Он был документирован в качестве интерфейса И41, использовавшегося в СМ ЭВМ, в частности в СМ-1800 и СМ-1810.

Multibus II[ | ]

Стандарт высокоскоростной синхронной шины Mutibus-II был представлен в 1987 году и обновлён в 1994. 32-битная шина работает на частоте 10 МГц и обладает пропускной способностью 40 Мбит/c.

Стандарт определяет размеры карт 3U x 220 мм, и 6U x 220 мм. Эти карты больше по размеру, чем аналогичного типа карты VME, выполненные в конструктиве Eurocard, размер которых составляет 3U/6U x 160 мм. Они используют TTL-логику и разъёмы DIN 41612 type C для подключения к объединительной панели. Multibus II не считается полностью устаревшей, но, в силу давности стандарта, не рекомендуется для новых разработок.

Стандартизация этой версии шины происходила путём принятия стандартов IEEE 1296—1987 и IEEE 1296—1994 и стандарта ISO/IEC 10861:1994 Information technology—Microprocessor systems—High-performance synchronous 32-bit bus: Multibus II. В СССР/СЭВ тот же стандарт был документирован в качестве интерфейса И42.

Известные примеры применения[ | ]

Системные[ | ]

В начальный период существования Multibus пользовался широкой поддержкой индустрии, многие из компаний, которые выпускали свои продукты в этом стандарте. Часть этих компаний и продуктов, впоследствии, стала широко известной. В качестве примеров можно привести Sun Microsystems, выпустившую рабочие станции Sun-1 и Sun-2. Sun разработала карты CPU, оперативной памяти, SCSI-контроллера и адаптера дисплея, добавила разработанную 3Com сетевую карту Ethernet, контроллеры SMD дисков Xylogics, контроллеры ленточных устройств от Ciprico Tapemaster, Floating Point Processor от компании Sky, и 16-port терминальный интрефейс Systech. Этот набор оборудования, использующего Multibus, позволил клиентам Sun конфигурировать закупаемое оборудование как рабочие станции или файл-серверы[7]. Среди других производителей рабочих станций, которые использовали Multibus в своих системах, можно назвать HP/Apollo[8] и компанию Silicon Graphics, применившую эту шину в своих системах IRIS[9].

Прикладные[ | ]

Обрудование Multibus-II, работающее под управлением операционной системы реального времени iRMX, используется в ядре системы автоматического управления движением поездов центральной линии Лондонского метрополитена. Эта система была поставлена компанией Westinghouse Rail Systems[en] и введена в эксплуатацию в середине 1990 годов. Центральная линия лондонского метро является линией с автоведением поездов. Упомянутая система управления движением поездов на ней построена на комбинации систем iRMX на базе Multibus и Solaris на базе оборудования SPARC.

Шестнадцать базирующихся на Multibus локальных управляющих систем распределены по линии и находятся под контролем шести систем центра управления движением, так же использующих Multibus. Функции управления реального времени предоставляются в этой технической системе именно использующим Multibus оборудованием, а рабочие станции Sun выполняют функции серверов баз данных и рабочих мест операторов в центре управления. Все компьютеры подсистемы Multibus используют двойное резервирование. Критический для безопасности поездов компонент автоблокировки, впрочем, в этой системе реализован на основе бортового оборудования вагонов и оборудования самого пути и не использует Multibus. Эта система функционировала, как минимум, по состоянию на 2011 год.

В центре управления компания Westinghouse также установила сокращённую версию системы управления, предназначенную для обучения персонала и тестирования программного обеспечения. Эта версия является имитатором основной. Она использует большую часть того же аппаратного и программного обеспечения, что и основная система, но реальное движение поездов заменено имитатором.

Аналогичная система управления движением была установлена тем же производителем для Общего Туннеля[en] Метрополитена Осло, однако, предполагалось, что она будет выведена из эксплуатации в 2011 году. В настоящее время[10], её судьба неизвестна.

См. также[ | ]

Примечания[ | ]

  1. IEEE Standard Microcomputer System Bus (англ.). Ieeexplore.ieee.org. Дата обращения: 16 августа 2020. Архивировано 16 августа 2020 года.
  2. Andreas Bechtolsheim, Forest Baskett, Vaughan Pratt. The SUN Workstation Architecture (англ.) (PDF). Стэнфордский университет (March 1982). Дата обращения: 16 августа 2020. Архивировано 5 марта 2016 года.
  3. Подробности о переходе прав собственности на Multibus и смежных вопросах.
  4. Sun 68000 Board User’s Manual, Sun Microsystems, Inc, February 1983, Revision B
  5. Steve Cooper. MULTIBUS® continues to evolve to meet the challenges of the VLSI revolution. AFIPS '83: Proceedings of the May 16-19, 1983, national computer conference. May 1983. Pages 497–501 (англ.). Дата обращения: 16 августа 2020. Архивировано 16 августа 2020 года.
  6. Multi — 'множество', имелось в виду, что на одной плате изначально предполагается использование нескольких разных шин.
  7. The Sun Hardware Reference (англ.) (недоступная ссылка) (2 January 2007). Дата обращения: 16 августа 2020. Архивировано 4 июня 2009 года.
  8. HP/APOLLO SYSTEMS INFORMATION (англ.) (недоступная ссылка) (17 May 2000). Дата обращения: 16 августа 2020. Архивировано 8 июня 2010 года.
  9. Silicon Graphics IRIS 2000/3000 FAQ (англ.). Дата обращения: 16 августа 2020. Архивировано 8 декабря 2018 года.
  10. По состоянию на январь 2019 года