La arquitectura Micro Channel fue diseñada por el ingeniero Chet Heath. Muchas de las tarjetas Micro Channel que se desarrollaron utilizaron el controlador de interfaz MCA CHIPS P82C612; lo que permitió que las implementaciones MCA fueran mucho más fáciles.
ResumenEditar
El Micro Channel era principalmente un bus de 32 bits, pero el sistema también admitía un modo de 16 bits diseñado para reducir el coste de los conectores y la lógica en las máquinas basadas en Intel, como la IBM PS/2.
Sin embargo, la situación nunca fue tan sencilla, ya que tanto la versión de 32 bits como la de 16 bits contaban inicialmente con una serie de conectores opcionales adicionales para tarjetas de memoria que daban lugar a un gran número de tarjetas físicamente incompatibles para la memoria conectada al bus. Con el tiempo, la memoria se trasladó al bus local de la CPU, eliminando así el problema. Por otro lado, la calidad de la señal mejoró notablemente, ya que Micro Channel añadió pines de tierra y alimentación y dispuso los pines para minimizar las interferencias; de este modo, una tierra o una alimentación se encontraban a menos de 3 pines de cada señal.
Se incluyó otra extensión de conector para las tarjetas gráficas. Esta extensión se utilizaba para la salida analógica de la tarjeta de vídeo, que luego se dirigía a través de la placa del sistema a la propia salida del monitor del sistema. La ventaja de esto era que las placas del sistema Micro Channel podían tener un sistema gráfico básico VGA o MCGA a bordo, y los gráficos de nivel superior (XGA u otras tarjetas aceleradoras) podían entonces compartir el mismo puerto. De este modo, las tarjetas complementarias podían prescindir de los modos VGA «heredados», haciendo uso del sistema gráfico de a bordo cuando fuera necesario, y permitiendo un único conector de placa de sistema para los gráficos que pudieran actualizarse.
Las tarjetas Micro Channel también presentaban un ID único de 16 bits legible por software, que constituía la base de un primer sistema plug and play. La BIOS y/o el sistema operativo pueden leer las identificaciones, compararlas con una lista de tarjetas conocidas y realizar una configuración automática del sistema para adaptarse a ellas. Esto provocaba fallos de arranque en los que una BIOS antigua no reconocía una tarjeta más nueva, provocando un error en el arranque. A su vez, esto requería que IBM publicara regularmente discos de referencia actualizados (la utilidad de configuración del CMOS). Existe una lista bastante completa de los IDs conocidos (ver sección de enlaces externos). Para acompañar a estos discos de referencia había archivos ADF que eran leídos por el setup y que a su vez proporcionaban información de configuración para la tarjeta. El ADF era un simple archivo de texto, que contenía información sobre el direccionamiento de la memoria de la tarjeta y las interrupciones.
Aunque las tarjetas MCA costaban casi el doble que las tarjetas comparables que no eran MCA, el marketing hacía hincapié en que era sencillo para cualquier usuario actualizar o añadir más tarjetas a su PC, ahorrando así el considerable gasto de un técnico. En este aspecto crítico, la mayor ventaja de la arquitectura Micro Channel era también su mayor desventaja, y una de las principales razones de su desaparición. Para añadir una nueva tarjeta (vídeo, impresora, memoria, red, módem, etc.), el usuario sólo tenía que enchufar la tarjeta MCA e insertar un disquete personalizado (que venía con el PC) para integrar la nueva tarjeta en el hardware original de forma automática, en lugar de traer a un técnico con una costosa formación que pudiera realizar manualmente todos los cambios necesarios. Todas las opciones de interrupciones (un problema a menudo desconcertante) y otros cambios se realizaban automáticamente mediante la lectura por parte del PC de la antigua configuración desde el disquete, que realizaba los cambios necesarios en el software, y luego escribía la nueva configuración en el disquete. En la práctica, sin embargo, esto significaba que el usuario debía mantener ese mismo disquete emparejado con ese PC. Para una pequeña empresa con unos pocos PC, esto era molesto, pero práctico. Pero para las grandes organizaciones con cientos o incluso miles de PCs, emparejar permanentemente cada PC con su propio disquete era logísticamente improbable o imposible. Sin el disquete original actualizado, no se podían realizar cambios en las tarjetas del PC. Después de que esta experiencia se repitiera miles de veces, los líderes empresariales se dieron cuenta de que su escenario soñado para la simplicidad de las actualizaciones no funcionaba en el mundo corporativo, y buscaron un proceso mejor.
Transmisión de datosEditar
La velocidad básica de datos del microcanal se incrementó de los 8 MHz de ISA a 10 MHz. Esto puede haber sido un aumento modesto en términos de velocidad de reloj, pero la mayor anchura del bus, junto con un controlador de bus dedicado que utilizaba transferencias en modo ráfaga, significaba que el rendimiento efectivo era hasta cinco veces mayor que el de ISA. Para las transferencias más rápidas, el bus de direcciones podía reutilizarse para los datos, aumentando aún más la anchura efectiva del bus. Mientras que la tasa de 10 MHz permitía un rendimiento de 40 MB/s con una anchura de 32 bits, los modelos posteriores de máquinas RS/6000 aumentaron la tasa de datos a 20 MHz, y el rendimiento a 80 MB/s. Algunas funciones de mayor rendimiento del bus de microcanal sólo estaban disponibles para la plataforma RS/6000, y no se admitían inicialmente en las tarjetas que funcionaban en una plataforma Intel.
Con la maestría del bus, cada tarjeta podía hablar con otra directamente. Esto permitía un rendimiento independiente de la CPU. Una desventaja potencial del diseño multimáster eran las posibles colisiones cuando más de una tarjeta intentaba ser maestra de bus, pero Micro Channel incluía una función de arbitraje para corregir estas situaciones, y también permitía que un maestro utilizara un modo de ráfaga. Las tarjetas de Micro Channel tenían el control total hasta 12 milisegundos. Esto era lo suficientemente largo como para permitir que el máximo número de otros dispositivos en el bus para amortiguar los datos de entrada de los dispositivos over-runnable como la cinta y las comunicaciones.
El soporte de múltiples bus-master y la mejora de arbitraje significa que varios de estos dispositivos podrían coexistir y compartir el bus del sistema. Los dispositivos con capacidad de maestro de bus de Micro Channel pueden incluso utilizar el bus para hablar directamente entre sí (peer to peer) a velocidades más rápidas que la CPU del sistema, sin ninguna otra intervención del sistema. En teoría, los sistemas de arquitectura Micro Channel podrían ampliarse, como los mainframes, con sólo añadir maestros inteligentes, sin necesidad de actualizar periódicamente el procesador central.
La mejora del arbitraje garantiza un mejor rendimiento del sistema, ya que el control se pasa de forma más eficiente. El manejo avanzado de interrupciones se refiere al uso de interrupciones sensibles al nivel para manejar las solicitudes del sistema. En lugar de una línea de interrupción dedicada, se pueden compartir varias líneas para proporcionar más interrupciones posibles, solucionando los problemas de conflicto de líneas de interrupción del bus ISA.
Todas las señales de solicitud de interrupción eran «públicas» en la arquitectura Micro Channel, lo que permitía que cualquier tarjeta del bus funcionara como un procesador de E/S para el servicio directo de las interrupciones del dispositivo de E/S. ISA había limitado todo este procesamiento a la CPU del sistema. Asimismo, las señales de solicitud y concesión del maestro del bus eran públicas, de modo que los dispositivos conectados al bus podían supervisar la latencia para controlar el búfer interno de los procesadores de E/S. Estas características no se adoptaron para PCI, requiriendo que todo el soporte de E/S proviniera exclusivamente del procesador de la placa del sistema.
La última mejora importante de la arquitectura de Micro Channel fue POS, la Selección de Opciones Programables, que permitía que toda la configuración se realizara por software. Esta característica se da por sentada ahora, pero en aquel momento la configuración era una gran tarea para los sistemas ISA. POS era un sistema sencillo que incluía IDs de dispositivos en el firmware, que los drivers del ordenador debían interpretar. (Este tipo de sistema de configuración por software se conoce hoy en día como plug and play.) La función no estuvo realmente a la altura de su promesa; la configuración automática estaba bien cuando funcionaba, pero a menudo no lo hacía -dando como resultado un ordenador que no arrancaba- y resolver el problema mediante la intervención manual era mucho más difícil que configurar un sistema ISA, entre otras cosas porque la documentación del dispositivo MCA tendía a asumir que la configuración automática funcionaría y, por tanto, no proporcionaba la información necesaria para configurarla a mano, a diferencia de la documentación de los dispositivos ISA, que necesariamente proporcionaba todos los detalles (sin embargo, tener que quitar físicamente y comprobar todas las configuraciones de la IRQ, y luego encontrar y configurar la nueva IRQ para un nuevo dispositivo – si uno adecuado estaba disponible – para ISA no era nada divertido, y más allá de muchos usuarios… es obvio por qué se intentó pasar a la configuración arbitrada por software, y por qué esto iba a tener éxito más tarde en forma de PnP.)