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데이터 버스:데이터 전송을 위한 강력한 하위 시스템

데이터 전송이 어떻게 작동하는지 궁금하신가요? 아니면 구성 요소 간에 데이터를 전송하는 컴퓨터의 기능이 호기심을 유발합니까? 데이터 버스는 기적을 일으키는 것입니다.

흥미롭게도 다양한 유형의 데이터 버스가 있습니다. 그리고 이러한 변종에는 다양한 데이터 전송 기능이 있습니다. 그러나 여기서 질문은 다음과 같습니다. 데이터 버스는 어떻게 작동합니까?

이 기사는 데이터 버스와 작동 방식에 대한 모든 것을 알려줄 것입니다. 또한 데이터베이스와 데이터 버스의 차이점도 배우게 됩니다.

시작하겠습니다!

데이터 버스란 무엇입니까

데이터 버스는 개인용 컴퓨터의 초창기부터 우리와 함께했던 하위 시스템입니다. 데이터 버스는 모든 마더보드 또는 시스템 보드의 데이터 전송을 담당합니다. 일반적으로 이러한 데이터 전송은 CPU와 메모리를 포함하여 한 구성요소에서 다른 구성요소로 이루어집니다.

마더보드

또한 데이터 버스는 두 컴퓨터 간의 데이터 전송을 시작할 수 있습니다. 사실, 단일 데이터 버스는 많은 데이터 비트를 처리할 수 있습니다. 각 데이터 버스의 데이터 전송 기능을 대역폭이라고 합니다.

또한 표준 데이터 버스 크기는 일반적으로 32비트입니다. 즉, 데이터 버스는 초당 최대 32비트의 데이터를 전송할 수 있습니다.

그러나 보다 발전된 기술로 이제 64비트 및 96비트 데이터 버스가 있습니다. 또한 이러한 데이터 버스의 더 높은 비트 전송률을 처리할 수 있는 장치가 있습니다.

버스 컨트롤러가 중요한 이유는 무엇입니까?

개인용 컴퓨터의 초기 마더보드에는 문제가 있었습니다. 이 마더보드는 컴퓨터의 메모리와 주변기기를 구분하지 못하는 데이터 버스를 사용했습니다. 왜요? 직접적인 연결고리가 있었기 때문입니다.

직접 연결은 다양한 문제를 일으켰습니다. 예를 들어, 불이 켜지는 강제 장치는 동일한 작동 속도를 사용합니다. 그 결과 자주 충돌하는 느린 PC가 많이 있었습니다.

느린 PC에 좌절하는 남자

그러나 개발자는 버스 컨트롤러로 이 문제를 해결할 수 있었습니다. 버스 컨트롤러는 컴퓨터 메모리와 CPU를 주변 장치에서 분리하는 데 도움이 됩니다. 따라서 CPU와 메모리는 주변 장치에 영향을 주지 않고 더 빠르고 다른 속도로 실행할 수 있습니다.

그게 다가 아닙니다. 버스 컨트롤러를 사용하면 확장 카드가 서로 직접 통신할 수 있습니다. 또한 CPU를 거치지 않아도 되므로 데이터를 더 빠르게 전송할 수 있습니다.

또한 버스 속도가 느리면 컴퓨터 시스템이 느려집니다.

CPU

데이터베이스와 데이터 버스의 차이점

데이터 버스에 데이터베이스가 있다고 생각하는 것은 드문 일이 아닙니다. 이 오해는 그럴듯해 보이지만 데이터 버스와 데이터베이스는 서로 다른 두 가지 개념입니다. 간단히 말해서 데이터 버스는 이동 중인 데이터를 처리하고 데이터베이스는 유휴 데이터를 처리합니다.

사실 데이터베이스는 저장 장치와 같습니다. 즉, 나중에 액세스하거나 검색할 수 있는 정보를 저장합니다. 따라서 데이터 중심 스토리지에 중점을 둡니다.

저장 장치

반대로 데이터 버스는 전송 지향적입니다. 따라서 구성 요소 간의 통신에 중점을 두고 들어오고 나가는 데이터를 처리합니다. 또한 데이터 중심의 상호 작용을 처리합니다.

부인할 수 없는 사실은 데이터 버스에 데이터베이스가 없다는 것입니다. 데이터베이스의 개념은 스토리지와 관련이 있습니다. 반면 데이터 버스는 가상 글로벌 데이터 공간을 사용하며 데이터 전송을 의미합니다.

데이터 버스 유형

우리는 데이터 버스의 유형을 병렬 데이터 및 직렬 데이터와 내부 및 외부 데이터 버스를 포함한 두 가지 범주로 나눴습니다. 이러한 유형에 대해 자세히 살펴보겠습니다.

병렬 및 직렬 데이터 버스

최신 컴퓨터에서는 직렬 및 병렬 데이터 버스를 모두 찾을 수 있습니다. 두 데이터 버스는 기능이 다르지만 컴퓨터에서 함께 작동하여 더 빠르고 안정적인 데이터 전송을 제공합니다.

병렬 데이터 버스는 여러 경로에서 동시에 데이터를 전송할 수 있습니다. 그러나 각 경로는 단 한 비트의 데이터만 전달합니다. 병렬 데이터 버스의 좋은 예로는 PC 카드(Personal Computer Card), SCSI(Small Computer System Interface) 및 ATA(Advanced Technology Attachment)가 있습니다.

반면 직렬 데이터 버스에는 하나의 경로만 있습니다. 그러나 이 경로는 모든 비트를 개별적으로 전달할 수 있습니다. 오늘날 볼 수 있는 직렬 데이터 버스의 예로는 직렬 연결 SCSI, FireWire, 직렬 ATA 및 잘 알려진 USB(범용 직렬 버스)가 있습니다.

USB

내부 및 외부 데이터 버스

내부 및 외부 데이터 버스가 없는 컴퓨터는 거의 없습니다. 내부 데이터 버스 또는 로컬 버스는 마더보드의 모든 구성 요소 간에 연결을 만듭니다.

흥미롭게도 외부 데이터 버스는 마더보드의 모든 주변 장치를 처리합니다. 대부분의 컴퓨터에는 다양한 외부 버스가 있습니다. 그러나 문제의 외부 장치는 HDMI 및 VGA 연결과 같은 외부 케이블 유형을 결정합니다.

HDMI

제어 및 주소 버스

컴퓨터 시스템 버스

제어 및 주소 버스는 다른 유형의 컴퓨터 버스입니다. 데이터 버스가 데이터를 보낼 때마다 주소 버스는 제어 버스가 데이터를 실행하도록 허용하기 전에 먼저 데이터를 수신합니다. 이 두 컴퓨터 버스가 어떻게 작동하는지 자세히 살펴보겠습니다.

제어 버스

CPU는 제어 버스를 사용하여 마더보드의 다른 구성 요소와 통신합니다. 그러나 이러한 통신에는 케이블 연결 및 인쇄 회로 기판만 사용할 수 있습니다. 또한, 제어 버스는 컴퓨터의 필수 부품 중 하나입니다.

제어 버스는 또한 양방향이며 구성 요소 간의 양방향 데이터 전송을 허용합니다. 또한 이러한 버스는 CPU가 외부 기능 및 내부 도구에 대한 제어 신호를 정렬하는 데 도움이 됩니다.

또한 여러 라인이 제어 버스를 구성합니다. 이러한 라인에는 바이트 활성화, 상태, 인터럽트 및 읽기/쓰기 신호 라인이 포함됩니다.

더 중요한 것은 제어 버스는 CPU의 마음과 같다는 것입니다. CPU는 시스템이 독립적으로 데이터를 수신하거나 전송할 때 감지하지 않습니다. 따라서 컴퓨터 시스템이 올바르게 작동하려면 제어 버스가 필요합니다.

주소 버스

주소 버스는 컴퓨터 시스템에서도 마찬가지로 필수적입니다. 데이터 버스가 데이터를 송수신하고 제어 버스가 데이터를 실행하는 동안 주소 버스는 데이터를 수신하고 전송을 결정합니다.

CPU는 또한 읽기/쓰기 명령을 보낼 위치를 알기 위해 주소 버스가 필요합니다. 또한 CPU는 모든 주소 버스를 비트 형태로 쓰고 읽을 수 있습니다.

흥미롭게도 32비트 주소 버스가 있는 시스템은 최대 4기비바이트의 메모리 공간만 주소를 지정할 수 있습니다. 반대로 64비트 주소 버스가 있는 시스템은 최대 16,384페비바이트의 더 큰 메모리 공간에 액세스할 수 있습니다. 그러나 운영 체제는 이러한 주소 버스를 처리할 수 있어야 합니다.

일부 개발자는 주소 버스가 I/O 장치(켜기 및 끄기) 또는 컴퓨터 메모리의 주소를 전송할 수 있는 와이어 모음이라고 생각합니다. 따라서 주소 버스가 방향성이 없음을 의미합니다.

예를 들어 16비트 주소 버스가 있는 Intel 88085 마이크로프로세서를 사용할 수 있습니다. 프로세서는 16비트 주소 버스를 사용하므로 최대 665,5536개의 메모리 위치를 지정할 수 있습니다. 또한 다양한 신호를 하나의 8비트 데이터 버스로 결합합니다.

따라서 모든 중요한 주소 비트는 주소 버스를 통해 전송되는 반면 LSB는 다중화된 데이터 버스를 통해 이동합니다.

멀티플렉스

마지막 말

버스 시스템

데이터 버스 하위 시스템은 이제 한동안 우리와 함께했습니다. 고맙게도 더 빠른 데이터 처리 시스템을 개발하는 데 도움이 되는 상당한 개선 사항을 확인했습니다.

의심할 여지 없이 단순한 버스 시스템으로 인한 속도 문제는 오늘날의 컴퓨터에 충분하지 않습니다. 또한 데이터 버스의 직접 연결은 모든 구성 요소가 동일한 속도로 작동한다는 것을 의미했습니다. 따라서 CPU와 메모리 속도를 높이는 것은 꽤 어려운 일이었습니다.

그러나 버스 컨트롤러 및 기타 버스 시스템은 속도 문제를 해결한 효과적인 솔루션입니다. 따라서 더 큰 데이터 버스(최대 96비트)가 있는 고성능 시스템이 있습니다.

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