NuBus

Đối với nhà soạn nhạc người Ireland, xem Nubus (musician).

NuBus

Năm chế tạo	1987 (1987)
Tạo bởi	Viện Công nghệ Massachusetts (MIT)
Độ rộng bit	32
Hình dáng	Song song

Bo mạch chủ Macintosh II, với sáu khe cắm NuBus có thể nhìn thấy ở bên trái

Ví dụ về một card đồ họa NuBus, Radius PrecisionColor Pro 8/24xj. Đây là loại card "nửa chiều dài", với chiều dài tối đa là 7 inch (18 cm). Chiều dài tối đa cho các card NuBus kích thước đầy đủ là 12 inch (30 cm).

NuBus (/ˈn(j)uˌbʌs/) là một bus máy tính song song 32-bit, ban đầu được phát triển tại MIT trong khoảng từ năm 1978 đến 1979 như một phần của dự án máy trạm NuMachine, và được IEEE chuẩn hóa vào năm 1987. Việc triển khai hoàn chỉnh đầu tiên của NuBus được thực hiện bởi Western Digital cho NuMachine của họ, và cho Lisp Machines Inc. LMI Lambda. NuBus sau đó đã được tích hợp vào các sản phẩm Lisp của Texas Instruments (Explorer), và được Apple Computer sử dụng làm bus mở rộng chính. Một biến thể có tên là NeXTBus đã được NeXT phát triển cho các hệ thống máy trạm của họ. Nó hiện không còn được sử dụng rộng rãi bên ngoài thị trường nhúng.

Kiến trúc

Các bus máy vi tính thời kỳ đầu như S-100 thường chỉ là các kết nối đến chân của bộ vi xử lý và đến các đường cấp nguồn. Điều này có nghĩa là sự thay đổi trong kiến trúc của máy tính thường dẫn đến một hệ thống bus mới. Với mong muốn tránh những vấn đề như vậy trong tương lai, NuBus được thiết kế để độc lập với bộ xử lý, kiến trúc chung và bất kỳ chi tiết nào về việc xử lý I/O của nó.

Trong số nhiều tính năng tiên tiến vào thời đại đó, NuBus đã sử dụng một bảng mạch hệ thống (backplane) 32-bit khi các bus 8 hoặc 16 bit vẫn còn phổ biến. Điều này được coi là làm cho bus có khả năng "bền vững với tương lai", vì người ta thường tin rằng các hệ thống 32-bit sẽ xuất hiện trong tương lai gần trong khi các bus 64-bit và cao hơn sẽ vẫn không thực tế và dư thừa.

Ngoài ra, NuBus không phụ thuộc vào chính bộ xử lý. Hầu hết các bus cho đến thời điểm đó đều tuân theo các tiêu chuẩn tín hiệu và dữ liệu của máy mà chúng được cắm vào (ví dụ như ở dạng big hoặc little endian). NuBus không đưa ra các giả định như vậy, điều đó có nghĩa là bất kỳ card NuBus nào cũng có thể được cắm vào bất kỳ máy NuBus nào, miễn là có trình điều khiển thiết bị thích hợp.

Để chọn trình điều khiển thiết bị phù hợp, NuBus bao gồm một sơ đồ ID cho phép các card tự nhận diện với máy tính chủ trong quá trình khởi động. Điều này có nghĩa là người dùng không phải định cấu hình hệ thống, vốn là nỗi ám ảnh của các hệ thống bus cho đến thời điểm đó. Ví dụ, với kiến trúc ISA, trình điều khiển không chỉ phải được định cấu hình cho card, mà còn cho bất kỳ bộ nhớ nào nó yêu cầu, các ngắt mà nó sử dụng, v.v. NuBus không yêu cầu cấu hình như vậy, khiến nó trở thành một trong những ví dụ đầu tiên về kiến trúc cắm và chạy.

Về mặt tiêu cực, mặc dù tính linh hoạt này giúp NuBus đơn giản hơn nhiều cho người dùng và người viết trình điều khiển thiết bị, nhưng nó lại gây khó khăn hơn cho các nhà thiết kế chính các loại card. Trong khi hầu hết các hệ thống bus "đơn giản" có thể được hỗ trợ dễ dàng với một vài chip nhập/xuất được thiết kế cho CPU đó, với NuBus, mọi card và máy tính đều phải chuyển đổi mọi thứ sang một "thế giới NuBus" độc lập với nền tảng. Thông thường, điều này có nghĩa là phải thêm một chip điều khiển NuBus giữa bus và bất kỳ chip I/O nào trên card, làm tăng chi phí. Mặc dù ngày nay đây là một việc đơn giản mà tất cả các bus mới hơn đều yêu cầu, nhưng vào những năm 1980, NuBus bị coi là phức tạp và tốn kém không cần thiết.

Các phiên bản triển khai

Cận cảnh các đầu nối NuBus 90 trong một chiếc Macintosh Quadra 950

NuBus đã trở thành một tiêu chuẩn IEEE vào năm 1987 với tên gọi IEEE 1196. Phiên bản này sử dụng đầu nối ba hàng 96 chân DIN 41612 tiêu chuẩn, chạy hệ thống trên xung nhịp 10 MHz cho thông lượng bùng phát (burst throughput) tối đa là 40 MB/s và tốc độ trung bình từ 10 đến 20 MB/s. Một sự bổ sung sau đó, NuBus 90, đã tăng tốc độ xung nhịp lên 20 MHz để có thông lượng tốt hơn, tốc độ bùng phát tăng lên khoảng 70 MB/s và trung bình khoảng 30 MB/s.

NuBus lần đầu tiên được phát triển thương mại trong Western Digital NuMachine, và lần đầu tiên được sử dụng trong một sản phẩm thương mại bởi bên được cấp phép của họ, Lisp Machines, Inc., trong LMI-Lambda, một máy Lisp. Dự án và nhóm phát triển đã được Western Digital bán cho Texas Instruments vào năm 1984. Công nghệ này đã được tích hợp vào TI Explorer của họ, cũng là một máy Lisp. Vào năm 1986, Texas Instruments đã sử dụng NuBus trong hệ thống UNIX đa bộ xử lý S1500. Sau đó, cả Texas Instruments và Symbolics đều phát triển các bảng mạch NuBus cho máy Lisp (TI MicroExplorer và Symbolics MacIvory) dựa trên các bộ vi xử lý hỗ trợ Lisp của họ. Các bảng mạch NuBus này là các máy Lisp đồng xử lý cho dòng Apple Macintosh (Mac II và Mac Quadra).

NuBus cũng được Apple Computer lựa chọn để sử dụng trong dự án Macintosh II của họ, nơi bản chất cắm và chạy của nó phù hợp tốt với triết lý dễ sử dụng của Mac. Nó được sử dụng trong hầu hết các dòng Macintosh II vốn là dòng sản phẩm Mac cấp chuyên nghiệp từ cuối những năm 1980. Nó đã được nâng cấp lên NuBus 90 bắt đầu với các dòng Macintosh Quadra và được sử dụng cho đến giữa những năm 1990. Các dòng Quadra đời đầu chỉ hỗ trợ tốc độ 20 MHz khi hai card giao tiếp với nhau, vì bộ điều khiển bo mạch chủ không được nâng cấp. Điều này sau đó đã được khắc phục trong việc triển khai NuBus trên các mẫu 660AV và 840AV. Bộ điều khiển NuBus cải tiến này đã được sử dụng trong các mẫu Power Macintosh 6100, 7100 và 8100 thế hệ đầu tiên. Các mẫu Power Mac sau này đã áp dụng bus PCI của Intel. Việc triển khai NuBus của Apple đã sử dụng các đầu nối chân cắm và ổ cắm ở mặt sau của card thay vì các đầu nối cạnh với vít Phillips bên trong vỏ máy như hầu hết các loại card khác, giúp việc lắp đặt card dễ dàng hơn nhiều. Các máy tính của Apple cũng cung cấp một nguồn điện "nhỏ giọt" +5 V luôn bật cho các tác vụ như giám sát đường dây điện thoại trong khi máy tính đã tắt. Đây rõ ràng là một phần của tiêu chuẩn NuBus không được phê duyệt.

NuBus cũng được NeXT Computer lựa chọn cho dòng máy của họ, nhưng sử dụng một bố cục bảng mạch in (PCB) vật lý khác. NuBus dường như ít được sử dụng bên ngoài các vai trò này, và khi Apple chuyển sang bus PCI vào giữa những năm 1990, NuBus đã nhanh chóng biến mất.

Xem thêm

• Danh sách băng thông thiết bị

Tham khảo

• Thông số kỹ thuật NuBus

Liên kết ngoài

• Phát triển cho Macintosh NuBus
• Hình ảnh của một số card NuBus tại applefritter