El bus local VESA (generalmente abreviado como VL-Bus o VLB ) es un bus de expansión de corta duración introducido durante la generación i486 de computadoras personales x86 compatibles con IBM . Creado por VESA (Asociación de Estándares de Electrónica de Video), el bus local VESA trabajó junto con el entonces dominante bus ISA para proporcionar un conducto estandarizado de alta velocidad destinado principalmente a acelerar las operaciones de video (gráficos). VLB proporciona una ruta rápida estandarizada que los fabricantes de tarjetas complementarias (vídeo) podrían aprovechar para obtener E/S y DMA mapeados en memoria muy acelerados , mientras siguen usando el conocido bus ISA para manejar tareas básicas del dispositivo, como interrupciones y E/S mapeadas en puertos. O. _ Algunas placas base 386DX de gama alta también tenían una ranura VL-Bus.
A principios de la década de 1990, el ancho de banda de E/S del bus ISA predominante, 8,33 MB/s para ranuras estándar de 16 bits y 8,33 MHz, se había convertido en un cuello de botella crítico para el rendimiento de gráficos y vídeo de PC. La necesidad de gráficos más rápidos fue impulsada por una mayor adopción de interfaces gráficas de usuario en los sistemas operativos de PC. Si bien IBM produjo un sucesor viable de ISA con la arquitectura Micro Channel que ofrecía un ancho de banda de 66 MB/s, fracasó en el mercado porque los fabricantes de hardware no querían pagar altas tarifas de licencia para usarlo. Si bien se desarrolló una extensión del bus ISA libre de regalías en forma de estándar abierto EISA para contrarrestar MCA, su ancho de banda de 33,32 MB/s no pudo ofrecer suficiente mejora sobre ISA para cumplir con el aumento significativo en el ancho de banda deseado para los gráficos. Sería reemplazado por Peripheral Component Interconnect (PCI), a partir de velocidades de 133 MB/s (32 bits a 33 MHz en la configuración estándar).
Así, durante un breve período, se produjo una apertura del mercado en la que los fabricantes de tarjetas de vídeo y de chipsets de placas base crearon sus propias implementaciones patentadas de buses locales para proporcionar a las tarjetas gráficas acceso directo al procesador y a la memoria del sistema. Esto evitó las limitaciones del bus ISA y al mismo tiempo fue menos costoso que una "máquina IBM MCA con licencia". Es importante señalar que en ese momento el costo de migrar a una máquina con arquitectura MCA desde una máquina ISA era sustancial. Las máquinas MCA generalmente no ofrecían ranuras ISA, por lo que una migración a la arquitectura MCA significó que cualquier inversión previa en tarjetas ISA quedó inutilizable. Además, los fabricantes de tarjetas compatibles con MCA estaban sujetos a las tarifas de licencia de IBM, que se combinaban con los mayores requisitos técnicos y gastos de implementación de MCA. Tuvo el efecto de hacer que la versión MCA de una tarjeta periférica fuera significativamente más cara que su contraparte ISA.
Entonces, si bien estas soluciones ad hoc específicas de los fabricantes eran efectivas, no estaban estandarizadas y no existían disposiciones para brindar interoperabilidad. Esto llamó la atención del consorcio VESA y dio lugar a una propuesta para un estándar de autobús local voluntario y libre de regalías en 1992. [2] Un beneficio adicional de esta estandarización (más allá del objetivo principal de un mayor rendimiento de la tarjeta gráfica) fue que otros dispositivos también podría diseñarse para utilizar el rendimiento ofrecido por VLB; En particular, se ofrecieron controladores de almacenamiento masivo para VLB, lo que proporcionó un mayor rendimiento del disco duro. El ancho de banda VLB dependía de la velocidad del bus de la CPU: comenzaba en 100 MB/s para las CPU con un bus de 25 MHz, aumentaba a 133 MB/s a 33 MHz y 160 MB/s a 40 MHz, y alcanzaba los 200 MB/s a 50 MHz. Megahercio.
Una "ranura VLB" en sí misma es un conector de borde adicional colocado en línea con el conector ISA o EISA tradicional, y esta parte extendida a menudo tiene un color marrón distintivo. El resultado es una ranura ISA o EISA normal que además puede aceptar tarjetas compatibles con VLB. Las tarjetas ISA tradicionales siguen siendo compatibles, ya que no tienen pines más allá de la parte normal ISA o EISA de la ranura. Lo contrario también era cierto: las tarjetas VLB eran necesariamente bastante largas para llegar al conector VLB y recordaban a las tarjetas de expansión de longitud completa más antiguas de la anterior era IBM XT . La parte VLB de una ranura se parece a una ranura IBM MCA, ya que de hecho es el mismo conector físico de 116 pines utilizado por las tarjetas MCA, girado 180 grados. El estándar IBM MCA no había sido tan popular como IBM esperaba y había un gran excedente del conector, lo que lo hacía económico y fácilmente disponible. [ cita necesaria ]
El bus local VESA fue diseñado como una solución provisional al problema del ancho de banda limitado del bus ISA . Como tal, un requisito para que VLB obtuviera la adopción de la industria era que su implementación debía representar una carga mínima para los fabricantes, en términos de rediseño de la placa y costos de los componentes; de lo contrario, los fabricantes no se habrían convencido de cambiar sus propias soluciones patentadas. Como VLB fundamentalmente vincula una tarjeta directamente al bus del procesador 486 con una lógica intermedia mínima (lo que reduce el diseño lógico y los costos de los componentes), las tareas de temporización y arbitraje dependían en gran medida de las tarjetas y la CPU. [1]
Lamentablemente, esta simplicidad del VLB creó varios factores que sirvieron para limitar sustancialmente su vida útil:
Como los dispositivos VLB tienen acceso directo de alta velocidad a la memoria del sistema al mismo nivel que el procesador principal, el sistema no tiene forma de intervenir si los dispositivos se configuraron mal o se volvieron inestables. Si dos dispositivos sobrescriben la misma ubicación de memoria en un conflicto, y el controlador del disco duro depende de esta ubicación (el controlador del HDD suele ser el segundo dispositivo en conflicto), existe la posibilidad muy común [ cita necesaria ] de datos masivos corrupción .
El sucesor del 486DX-50, el 486DX2-66, evita este problema utilizando una velocidad de bus más lenta pero más compatible (33 MHz) y un multiplicador (×2) para derivar la velocidad del reloj del procesador.
Debido a la longitud de una ranura VLB y la difícil instalación que resulta de su longitud, un uso alternativo del acrónimo VLB en la jerga es Very Long Bus . [8]
A pesar de estos problemas, el bus local VESA se volvió muy común en las placas base 486 posteriores, y la mayoría de los sistemas basados en 486 posteriores (posteriores a 1992) presentaban una tarjeta de video de bus local VESA. Es importante destacar que VLB ofrece una interfaz de alta velocidad menos costosa para los sistemas convencionales, ya que recién en 1994 PCI estaba comúnmente disponible fuera del mercado de servidores a través de los conjuntos de chips Pentium e Intel . PCI finalmente desplazó al bus local VESA (y también a EISA) en los últimos años del mercado 486, con la última generación de placas base 80486 con ranuras PCI en lugar de ranuras ISA compatibles con VLB. Sin embargo, algunos fabricantes desarrollaron y ofrecieron placas base "VIP" ( V LB/ I SA/ P CI) con los tres tipos de ranuras.
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