Hệ thống Bus là gì? Đặc điểm và phân loại hệ thống bus trong máy tính

Mạng máy tính là một phạm trù liên quan mật thiết tới việc phát triển cuộc sống hiện đại dựa trên internet. Để tạo nên một mạng lưới rộng lớn như vậy, chúng ta cần đến những địa chỉ, dữ liệu gắn kết, truyền đi gọi là bus máy tính. Thực tế, bus trong máy tính là gì? Đặc điểm và phân loại ra sao thì mời bạn đọc tiếp phần trình bày sau của Trang tài liệu nhé.

Hệ thống bus là gì?

Khái niệm

Bus trong máy tính là đường truyền tín hiệu điện để kết nối các thiết bị trong mạng lưới hệ thống máy tính. Người ta thường hay gọi bus địa chỉ, bus dữ liệu hay bus cục bộ. Bus được gắn trên bo mạch máy chủ với nhiều dây dẫn. Chúng được sắp xếp ở những khoảng cách nhất định để có thể cắm bảng I/O hoặc bảng bộ nhớ hệ thống.

Hiểu đơn giản hơn thì nó như một chiếc xe buýt nghĩa đen dẫn hành khách là các dữ liệu từ trạm này tới trạm khác hoặc di chuyển dữ liệu trong máy tính. Đây được xem là đường dẫn liên lạc, dùng để thiết lập kết nối giữa hai hoặc nhiều phần từ máy tính.

Đặc điểm

Đặc trưng lớn nhất của bus trong máy tính chính là thông tin có thể được truyền đồng thời cùng một lúc. Dữ liệu truyền đi được biểu thị bằng bit và tương đương với số đường dẫn vật lý mà dữ liệu gửi đi cùng một lúc. Chẳng hạn một dải 32 dây thì có thể truyền song song 32 bit. Từ đó, sinh ra thuật ngữ “độ rộng” nhằm chỉ số lượng bit mà bus có thể truyền đi cùng một lúc.

Bên cạnh đó, tốc độ của bus còn liên quan đến tần số (đơn vị Hz), là số lượng gói gửi/nhận trên mỗi giây. Cứ mỗi lần gửi nhận như vậy thì được gọi là một chu kỳ. Nếu muốn tính được tốc độ truyền tối đa của bus thì bạn chỉ cần lấy độ rộng nhân với tần số là ra.

Phân loại hệ thống bus trong máy tính

Bus hệ thống

Trong máy tính sẽ có rất nhiều bộ phận và khối riêng lẻ trong chip dẫn đến có nhiều đường truyền khác nhau. Bus trong máy tính lúc này là bus hệ thống sinh ra để làm cầu nối giữa các bộ phận, nối đầu vào/đầu ra để tạo nên một hệ thống đường dẫn chung. Có rất nhiều thiết bị khác nhau cùng kết nối tới bus, một số đang hoạt động còn có thể yêu cầu bus giao tiếp.

Ngoài ra, các thiết bị thụ động cũng đang chờ yêu cầu rồi với phản hồi tới bus. Các thiết bị chủ động, tích cực sẽ là chủ và các thiết bị thụ động sẽ được gọi là slave. Ví dụ đơn giản, CPU hay bộ xử lý trung tâm sẽ ra lệnh cho bộ điều khiển đĩa đọc và ghi lại một phần dữ liệu thì lúc này CPU là chủ còn đĩa đọc là slave. Tuy vậy, khi bộ điều khiển thực hiện chức năng hướng dẫn bộ nhớ nhận dữ liệu thì nó lại trở thành master.

Bus Driver và Bus Receiver

Khi bus dài và có nhiều thiết bị kết nối, tín hiệu điện trong máy tính thường không đủ để điều khiển hệ thống bus. Đó là lý do tại sao hầu hết các bus master kết nối với xe buýt thông qua một con chip gọi là trình điều khiển bus; về cơ bản nó là một bộ khuếch đại vi sai. Ngoài ra, hầu hết các nô lệ được kết nối với bus thông qua bus receiver.

 Bus đồng bộ (Synchronous bus)

Bus đồng bộ có một đường được điều khiển bởi bộ tạo dao động tinh thể, tín hiệu trên đường này ở dạng sóng vuông và tần số thường nằm trong khoảng 5 MHz-50 MHz.

Bus không đồng bộ (Asynchnous bus)

Bus không đồng bộ không sử dụng đồng hồ, thời gian của nó có thể dài tùy ý và có thể là khác nhau đối với các cặp thiết bị khác nhau.

Danh sách bus máy tính được dùng phổ biến hiện nay

Dưới đây là bảng danh sách các bus được sử dụng phổ biến trong máy tính hiện nay:

Tên gọi	Độ rộng Bus	Tốc độ Bus (MHz)	Băng thông BUS (MB/s)
PCI 32-bit	32	33	127.2
PCI 64-bit 2.1	64	66	508.6
AGP	32	66	254.3
AGP (x2 Mode)	32	66 x 2	528
AGP (x4 Mode)	32	66 x 4	1056
AGP (x8 Mode)	32	66 x 8	2112
SATA	1	–	180
SATA II (SATA2)	2	–	380
USB 2.0	1	–	60
FireWire	1	–	100
FireWire 2	1	–	200
SCSI-3 – Ultra 160 (Ultra 3)	16	80	160
SCSI-3 – Ultra 320 (Ultra 4)	16	80 DDR	320
SCSI-3 – Ultra 640 (Ultra 5)	16	80 QDR	640

Lưu ý: Các thông số về tốc độ bus và băng thông bus có thể thay đổi tùy theo phiên bản, cấu hình, và thế hệ của các loại bus.