局部總線

局部總線技術是PC體系結構發展中的重大變革，它使外設與CPU和內存之間的數據交換速度得到了質的飛躍，PC機與小型工作站之間的性能差異逐漸消失。

高性能的微處理器能以33MHz以上的時鐘頻率運行，但還要等待硬盤、顯示卡和其它外設，單總線的系統結構成了提高微型計算機整體性能瓶頸。為了解決這一問題，在傳統總線結構上加以局部總線來改進整機總體的性能，目前已實施的局部總線可分為專用局部總線、VESA局部總線和PCI局部總線。

VESA總線定義的“局部總線”是將地址、數據和控制信號與主CPU的管腳直接相連接。總線設計簡單，無緩衝器，在CPU速度高於33MHz時，會導致處理延遲，產生等待狀態，所以，它只能可靠地控制三台外設。

PCI局部總線設計的出發點是改善外圍部件互連，希望它成為跨平台/跨處理器的通用I/O部件接口標準，所以，PCI總線則是獨立於總線，與CPU管腳無關。採用成組方式，可以線性地突發傳輸，總線主控及同步操作，與其它總線的兼容性強，提供自動配置功能。 ^[1] 

隨着對微型計算機系統性能要求的不斷提高，特別是在Microsoft公司推出圖形用户界面的Windows操作系統後，要求提供分辨率更高、顏色更豐富、色彩更豔麗的顯示。此時，顯示卡對帶寬的要求以及對訪問顯示存儲器的速度要求就成為微機系統的瓶頸，限制了微型計算機的進一步發展。此外，當有大量設備連接到系統總線上時，總線性能就會下降。某些具有高數據傳輸率的設備(如圖形、視頻控制器、網絡接口等)，儘管CPU有足夠的處理能力，但總線傳輸不能滿足它們高速率的傳輸要求。為解決顯示帶寬的問題，滿足一些要求高速傳輸的擴展卡的需要，於是就出現了一種專門提供給高速I/O設備的總線——局部總線。 ^[2] 

每個子系統都有各自的局部總線，在局部總線上可以有局部存儲器、局部I/O接口，而系統總線上接有公共存儲器和公共的I/O接口。這樣，就可將很大一部分存儲器讀/寫操作和I/O操作通過局部總線來完成，而只有當要訪問公共存儲器時才訪問系統總線，從而使對系統總線的使用率減少，避免了數據傳輸的“堵塞”現象。

將那些高速外設(如硬盤機、圖形加速卡、高分辨圖形終端、網卡等)通過局部總線直接掛接到CPU總線上，並以CPU速度運行，變單總線為多總線結構，分散總線傳輸任務，使很多的輸入/輸出傳輸問題由局部總線來完成，減輕系統總線的壓力。 ^[3] 

VESA是由視頻電子協會(Video Electronics Standards Associations)於1991年推出的基於80386的32位局部總線，它把對數據傳輸速率要求高的顯示卡、網絡卡、IDE接口卡等通過局部總線控制器與CPU相連，其工作頻率為33 MHz，最大傳輸速率為132 MB/s。低速的I/O設備，如打印機、CR-ROM等，仍通過ISA總線控制器，以8 MHz或16 MHz的速率運行。這樣構成的系統是VESA和ISA兩種總線的結合，在主板上同時有兩種擴展插槽。

VESA總線沒有制定嚴格的標準，因此各廠家產品的兼容性較差。 ^[4] 

PCI(Peripheral Component Interconnect，外部設備互聯)總線是由Intel公司在1991年下半年提出的，並於1992年和1995年頒佈了PCIVl．0和V2．1規範，它能與其他總線互聯。PCI總線把計算機系統的總線分成幾級，速度最高的為處理器總線，可連接主存儲器等高速部件；第2級為PCI總線，可直接連接工作速率較高的I/O卡，如圖形加速卡、高速網卡，也可通過IDE控制器、SCSI控制器連接高速硬盤等設備；第3級通過PCI總線的橋，可以與ISA總線的設備相連，以提高兼容性。隨着計算機技術的不斷髮展，目前已將PCI作為系統總線配置在計算機系統中。 ^[4] 

AGP總線是一種高速圖形接口的局部總線，是對PCI總線的擴展和增強。採用AGP接口允許顯示數據直接取自系統主存儲器，而無需先預取至視頻存儲器中。

AGP總線的主要特點有：具有雙重驅動技術，允許在一個總線週期內傳輸兩次數據；採用帶邊信號傳送，在總線上實現地址和數據的多路複用，從而把整個32位的數據總線留出來給圖形加速器；採用內存請求流水線技術，允許系統處理圖形控制器對內存進行的多次請求；通過把圖形接口繞行到專用的適合傳輸高速圖形、圖像數據的AGP通道上，解決了PCI帶寬問題。 ^[5]