Arhitectura Micro Channel a fost proiectată de inginerul Chet Heath. Multe dintre plăcile Micro Channel care au fost dezvoltate au folosit controlerul de interfață MCA CHIPS P82C612; permițând ca implementările MCA să devină mult mai ușoare.
Prezentare generalăEdit
Micro Channel a fost în primul rând un bus pe 32 de biți, dar sistemul a suportat și un mod pe 16 biți conceput pentru a reduce costul conectorilor și al logicii în mașinile bazate pe Intel, cum ar fi IBM PS/2.
Situația nu a fost însă niciodată atât de simplă, deoarece atât versiunea pe 32 de biți, cât și cea pe 16 biți aveau inițial o serie de conectori opționali suplimentari pentru carduri de memorie, ceea ce a dus la un număr uriaș de carduri incompatibile din punct de vedere fizic pentru memoria atașată la bus. În timp, memoria s-a mutat pe magistrala locală a procesorului, eliminând astfel problema. Pe de altă parte, calitatea semnalului a fost mult îmbunătățită deoarece Micro Channel a adăugat pini de masă și de alimentare și a aranjat pinii pentru a minimiza interferențele; astfel, o masă sau o alimentare a fost localizată la mai puțin de 3 pini de fiecare semnal.
O altă extensie de conector a fost inclusă pentru plăcile grafice. Această extensie a fost utilizată pentru ieșirea analogică de la placa video, care era apoi direcționată prin placa de sistem către ieșirea monitorului propriu al sistemului. Avantajul acestui lucru era că plăcile de sistem Micro Channel puteau avea la bord un sistem grafic de bază VGA sau MCGA, iar grafica de nivel superior (XGA sau alte plăci de accelerare) putea apoi să împartă același port. Cardurile adiționale puteau astfel să fie libere de modurile VGA „moștenite”, utilizând sistemul grafic de la bord atunci când era necesar și permițând un singur conector al plăcii de sistem pentru grafica care putea fi actualizată.
Cardurile Micro Channel prezentau, de asemenea, un ID unic, pe 16 biți, lizibil prin software, care a constituit baza unui prim sistem plug and play. BIOS-ul și/sau sistemul de operare pot citi ID-urile, le pot compara cu o listă de carduri cunoscute și pot efectua o configurare automată a sistemului în funcție de acestea. Acest lucru a dus la erori de pornire prin care un BIOS mai vechi nu recunoștea o placă mai nouă, provocând o eroare la pornire. La rândul său, acest lucru a necesitat ca IBM să lanseze discuri de referință actualizate (The CMOS Setup Utility) în mod regulat. Este disponibilă o listă destul de completă a ID-urilor cunoscute (a se vedea secțiunea Legături externe). Pentru a însoți aceste discuri de referință erau fișiere ADF care erau citite de setup care, la rândul lor, furnizau informații de configurare pentru card. ADF era un simplu fișier text, care conținea informații despre adresarea de memorie și întreruperile cardului.
Deși cardurile MCA costau aproape dublu față de cardurile comparabile non-MCA, marketingul sublinia faptul că era simplu pentru orice utilizator să actualizeze sau să adauge mai multe carduri la PC-ul său, economisind astfel cheltuielile considerabile ale unui tehnician. În acest domeniu critic, cel mai mare avantaj al arhitecturii Micro Channel a fost, de asemenea, cel mai mare dezavantaj al acesteia și unul dintre motivele principale ale dispariției sale. Pentru a adăuga o nouă placă (video, imprimantă, memorie, rețea, modem etc.), utilizatorul pur și simplu conecta placa MCA și introducea o dischetă personalizată (care venea împreună cu PC-ul) pentru a integra automat noua placă în hardware-ul original, în loc să aducă un tehnician cu o pregătire costisitoare care să facă manual toate modificările necesare. Toate opțiunile pentru întreruperi (o problemă adesea deconcertantă) și alte modificări au fost realizate automat prin citirea de către PC a vechii configurații de pe dischetă, care a făcut modificările necesare în software, apoi a scris noua configurație pe dischetă. În practică, însă, acest lucru însemna că utilizatorul trebuie să păstreze aceeași dischetă asortată la acel PC. Pentru o companie mică, cu câteva PC-uri, acest lucru era enervant, dar practic. Dar pentru organizațiile mari, cu sute sau chiar mii de PC-uri, potrivirea permanentă a fiecărui PC cu propria dischetă era puțin probabilă sau imposibilă din punct de vedere logistic. Fără discheta originală, actualizată, nu se putea face nicio modificare la cardurile PC-urilor. După ce această experiență s-a repetat de mii de ori, liderii de afaceri și-au dat seama că scenariul lor de vis pentru simplitatea actualizărilor nu funcționa în lumea corporatistă și au căutat un proces mai bun.
Transmiterea datelorEdit
Rata de date de bază a Micro Channel a fost mărită de la 8 MHz din ISA la 10 MHz. Este posibil ca aceasta să fi fost o creștere modestă în ceea ce privește frecvența de ceas, dar lățimea mai mare a magistralei, împreună cu un controler de magistrală dedicat care folosea transferuri în modul rafală, a însemnat că debitul efectiv a fost de până la cinci ori mai mare decât cel al ISA. Pentru transferuri mai rapide, magistrala de adrese putea fi refolosită pentru date, mărind și mai mult lățimea efectivă a magistralei. În timp ce rata de 10 MHz permitea un debit de 40 MB/s la o lățime de 32 de biți, modelele ulterioare de mașini RS/6000 au mărit rata de transfer de date la 20 MHz, iar debitul la 80 MB/s. Unele funcții de debit mai mare ale magistralei Micro Channel au fost disponibile doar pentru platforma RS/6000 și nu au fost suportate inițial de cardurile care funcționau pe o platformă Intel.
Cu masterizarea magistralei, fiecare card putea vorbi direct cu altul. Acest lucru permitea performanțe care erau independente de CPU. Un potențial dezavantaj al designului multi-master era reprezentat de posibilele coliziuni atunci când mai multe carduri încercau să stăpânească busul, dar Micro Channel a inclus o funcție de arbitraj pentru a corecta aceste situații și, de asemenea, a permis unui master să utilizeze un mod burst. Cardurile Micro Channel dețineau controlul complet pentru o perioadă de până la 12 milisecunde. Acest timp era suficient de lung pentru a permite unui număr maxim de alte dispozitive de pe magistrală să stocheze datele primite de la dispozitive care pot fi supraîncărcate, cum ar fi benzile și comunicațiile.
Suportul pentru magistrale multiple și arbitrajul îmbunătățit înseamnă că mai multe astfel de dispozitive ar putea coexista și împărți magistrala de sistem. Dispozitivele Micro Channel capabile de bus-master pot chiar să folosească busul pentru a vorbi direct între ele (peer to peer) la viteze mai mari decât CPU-ul sistemului, fără nicio altă intervenție din partea sistemului. Teoretic, sistemele cu arhitectură Micro Channel ar putea fi extinse, ca și mainframe-urile, doar prin adăugarea de magistrale inteligente, fără a fi nevoie periodică de modernizarea procesorului central.
Îmbunătățirea arbitrajului asigură un randament mai bun al sistemului, deoarece controlul este transmis mai eficient. Gestionarea avansată a întreruperilor se referă la utilizarea întreruperilor sensibile la nivel pentru a gestiona solicitările sistemului. În loc de o linie de întrerupere dedicată, mai multe linii pot fi partajate pentru a oferi mai multe întreruperi posibile, rezolvând problemele de conflict între liniile de întrerupere din busul ISA.
Toate semnalele de solicitare a întreruperilor au fost „publice” pe arhitectura Micro Channel, permițând oricărei plăci de pe bus să funcționeze ca un procesor de I/O pentru deservirea directă a întreruperilor dispozitivelor I/O. ISA limitase toate aceste procesări doar la CPU-ul sistemului. De asemenea, semnalele de solicitare și de acordare a magistralei de magistrală erau publice, astfel încât dispozitivele atașate la magistrală puteau monitoriza latența pentru a controla tamponarea internă pentru procesoarele I/O. Aceste caracteristici nu au fost adoptate pentru PCI, necesitând ca tot suportul I/O să provină exclusiv de la procesorul plăcii de sistem.
Ultima îmbunătățire majoră a arhitecturii Micro Channel a fost POS, Programmable Option Select, care a permis ca toată configurarea să aibă loc în software. Această caracteristică este considerată de la sine înțeleasă acum, dar la acea vreme configurarea era o corvoadă uriașă pentru sistemele ISA. POS era un sistem simplu care includea ID-uri de dispozitiv în firmware, pe care driverele din calculator trebuiau să le interpreteze. (Acest tip de sistem de configurare software este cunoscut astăzi sub numele de plug and play.) Caracteristica nu s-a ridicat cu adevărat la înălțimea promisiunii sale; configurarea automată era bună atunci când funcționa, dar deseori nu funcționa – ceea ce ducea la un computer care nu putea fi pornit – iar rezolvarea problemei prin intervenție manuală era mult mai dificilă decât configurarea unui sistem ISA, mai ales pentru că documentația pentru dispozitivul MCA avea tendința de a presupune că configurarea automată va funcționa și, prin urmare, nu furniza informațiile necesare pentru a o configura manual, spre deosebire de documentația dispozitivelor ISA care, în mod necesar, oferea detalii complete (cu toate acestea, faptul că trebuia să îndepărtezi fizic și să verifici toate setările IRQ, apoi să găsești și să setezi noul IRQ pentru un nou dispozitiv – în cazul în care era disponibil unul adecvat – pentru ISA nu era deloc amuzant și depășea limitele multor utilizatori…. este evident de ce s-a încercat trecerea la o configurare arbitrată de software și de ce aceasta avea să reușească mai târziu sub forma PnP.)
.