Input and Output¶

현재의 컴퓨터들은 memory와 I/O Device를 같은 bus로 연결 하여 정보를 주고 받음.

Bus¶

컴퓨터 내에서 CPU(중앙 처리 장치)가 Primary memory (주기억장치) 및 I/O device (입출력 장치) 들과 정보를 전송하는데 사용하는 전기적 공통 선로.

컴퓨터 내에서 데이터(address포함) 전송은 bus를 통해 이루어짐.

구조 에 따른 분류 (← 현대 컴퓨터는 이 둘이 합쳐진 구조)
- System Bus : CPU와 Memory 연결 (Data line, Address line, Control line)
- I/O Bus : Memory와 다른 I/O device(or Peripherals) 연결
신호의 기능 에 따른 분류
- Data Bus : CPU가 메모리나 I/O 기기에 데이터 송출 또는 읽어들일때 데이터를 전송.
- Address Bus : CPU가 메모리나 I/O 기기의 주소 지정.
- Control Bus : CPU가 데이터 전송 시 제어 관련 신호나 자신의 상태 정보를 알리는데 이용
Internal Bus(내부버스)
- CPU 내에서 register들 연결하는 bus만을 가르키는 경우도 있으나.
- 최근엔 memory나 video card 등의 기본적으로 내장된 component간의 통신을 지원하는 bus를 가르키는 경우가 보다 많음.
External Bus
- 외부버스, CPU와 Peripherals간의 데이터 전송을 하는 bus를 가르킴.
- Expansions (확장버스, 다른 기능을 지원하는 장치를 연결할 때 많이 사용됨.)
- slot 형태 (or port)라 “확장슬롯“이라고도 불림.

초기 확장 버스 방식. 매우 높은 호환성을 가지나 매우 느린 속도.

현재 거의 사용되지 않음.

1981 (PC/XT Bus, 8bit ISA), 1984 (PC/AT Bus, 16bit ISA)

ISA보다 향상된 기능. 하지만 역시 현재 거의 사용되지 않음.

486컴퓨터에서 사용됨. 당시에는 데이터 전송 속도가 개선된 버스였으나 현재는 거의 사용되지 않음.

PCI로 대체됨.

현재 널리 쓰이는 PCI-E의 이전 (old) 버스. 하지만 PCI-E와 호환성이 없음.

plug-and-play 기능을 지원하고 bridge회로를 통해 높은 호환성을 보임.

GPU카드 전용버스 (2000년대에 일반적으로 그래픽카드가 부착되던 port. 현재는 PCI-E)가 그 자리를 물려받음).

그래픽카드만 장착가능 (속도도 PCI-E보다 느림).

Intel이 제안했고 그래픽카드를 위한 높은 속도와 대용량 데이터 전송 능력을 보였으며 4가지의 속도 모드로 8x (AGP 3.0) 가 가장 빠른 형태임.

AGP 1x (1997) : 66MHz Clock, 32bit/clk = 266MB/s 를 기준으로 몇 배의 속도인지를 나타냄.

2023 년 현재 그래픽카드 등의 고속의 데이터 전송이 요구되는 외부장치를 장착하는 port. 16x (8GB/sec)까지의 양방향 고속 데이터 전송이 가능함.

1 lane (x1) 이 기본 단위.

*x는 lane을 가르키며, x 뒤에 숫자를 표기하여 몇 개의 lane이 할당되었는지를 의미함.

PCI 의 한계를 극복하고자 개발이 되었으나, 개발 당시 가장 높은 전송대역폭을 자랑하면서 그래픽카드를 위한 포트로 많이 사용되게 됨.

PCIe 버전	1레인(x1)	2레인(x2)	4레인(x4)	8레인(x8)	16레인(x16)
1.0	250 MB/s	500 MB/s	1 GB/s	2 GB/s	4 GB/s
2.0	500 MB/s	1 GB/s	2 GB/s	4 GB/s	8 GB/s
3.0	984.6 MB/s	1.97 GB/s	3.94 GB/s	7.88 GB/s	15.75 GB/s
4.0	1.969 GB/s	3.94 GB/s	7.88 GB/s	15.75 GB/s	31.51 GB/s
5.0	3.938 GB/s	7.88 GB/s	15.75 GB/s	31.51 GB/s	63.20 GB/s

이후 다룸.