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l_n_m’s diary

よわい電気系の日記(本当にただの日記)

本日の教養:バスと接続インターフェース

久しぶりに

ここしばらく、院試に卒論(中間報告)に忙しくて大したことができず……
しかも卒論のこと調べる上で自分の知識不足を痛感することになってしまいました。
そんなわけで、これからは1日1本……を目指して何かを書いて、何かしらの教養を得ることにします。
宣言しとけばちゃんとやるよね、自分よ。
でもあんまり忙しいときはしゃーないので無理せず、簡単なことを書きます。とにかく書く習慣は残したい。

バスとインターフェース

本日のテーマはこれ。
あんまり詳しいことは無視して、概要だけ。バスのピン数とか速度とかいちいち書いてても覚えられないってばよ。
詳しい仕様も省略します。だってそこに出てくるワード説明すんのめんどいもん。
あと、略語には必ず元の言葉を入れます。アクロニムって元が分からないと意味も分からないし覚えにくいですからね。

バス

バスって?

データを送るための信号線。導線だよ。
あんまりいっぱい用意すると邪魔なので、いくつものデバイスで共有するのが普通。共有していることを強調したいときには共有バスとか呼ばれる。
図にするとこんな感じ。Wikipediaの画像を引用。

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/ja/4/43/Bus.png

所詮は線。とはいえ、何本あるのか、それぞれなんのためにあるのか、どうやってバスの使用権を制御する(バス調停機能)か、というところで規格同士の差異がある。

バス幅

何本の線でバスを構成しているか。バス幅16bitと言ったら16本ある。

PC/AT(The Personal Computer for Advanced Technologies 5170)

昔々のとあるパソコン。
PC/ATと互換性のあるデバイスやアーキテクチャなどをPC/AT互換機とかいう。でも実際には後方互換性なんか無くて、上位互換性を維持している、という程度のものが殆ど。
昔あった機能と同じものは入ってるよ(ただしめっちゃ改良されてる)、ってこと。

ISAバス(Industry Standard Architecture

バスの標準規格。PC/ATで採用されていたバスを標準として採用した(多少の改良はあったらしい)。
PC/ATで使われていた(ちょっと語弊があるけど)ことから、「ATバス」と呼ばれることもある。

MCA(Micro Channel architecture)

バス規格における、ISAの対抗馬。IBMによって作成された。でももう過去の遺物。

PCI(Peripheral Component Interconnect)

ISAバスは互換性の都合から速度を伸ばせず、MCAは特許料の都合から使いづらく。そこで新しくIntelなどによって作成されたのがPCI
汎用目的で、ピンを何にでも使える。バス幅は32bitか64bit。

PCI-Express

PCIとの互換性は無し。完全に新しい規格。
現在マザーボードとHDD、SSDなどの接続に使われる。
PCIと同様に汎用的。
レイヤーに分かれていたりとかなり複雑。その分"""強い"""。

通信インターフェース

バスに対してどう接続するか、というところ。
バスが提供する線はただの線ではなくて何らかの役割のある線(給電用の線とか接地用の線とかデータ転送用線とか)なので、そのどの部分をどうやって使うかという話。
とはいえその辺は省略。主なものの名前だけ出します。

IDE(Integrated Drive Electronics)

Compaqという会社が、開発したパソコンにおいて使用していたもの。

ATA(Advanced Technology Attachment)

IDEを元に作成された共通規格。単にATAといった場合、パラレル通信を行うこの規格を指す。区別するときにはパラレルATAとも。

パラレル通信

複数の線を用いて、データを一斉に送る方式。

SATASerial ATA

パラレルATAを改良したもの。パラレル通信ではクロックスキュー(信号が到達する時刻が信号線によってずれる問題)があるため、通信速度が上げにくい。
じゃあもう一本でよくね、という話。
現在、HDDとマザーボードを接続するときに使われている。

シリアル通信

一本の線に順番にデータを送る方式。区切り(クロック)も送る必要がある。

明日の予定

名前出すばっかりで終わってしまった。これではにわか止まりで教養があるとは言えない。
というわけで明日は今日の内容をもっと掘り下げたい。あと、チップ外の話ばっかだったけどQPIとかその辺も調べたい。

その他の偶然手に入れた情報

クリーンルーム設計

ある製品をリバースエンジニアリングし、それとは独立したチームが再設計を行う手法。
特許のある製品と同様のもの(完全に一緒ではない)を作るときに有効。
リバースエンジニアリングそのもののヤバさはさておき。

ベンダーロックイン

ある独自規格の製品を採用した結果、他の製品に乗り換えられなくなってしまうこと。
なんとかSoft Officeとかまさにそんな感じっぽい。
独占禁止法に引っかかりかねないらしい……けど、(少なくともMSOfficeの件は)利用者の能力不足が悪いと思うな。ソフトウェアはだいたいなんとかなるはず。
ハードの方は確かに問題。大量の物理資源を導入する際には互換性を気にしましょう、ということですね。

トポロジー

位相幾何学。ってそんなのは(少なくとも調べれば)誰にでも分かる。
幾何学=構造、ってことで、構造を指すときに使うことがある。ひとつの資源をいくつかのユーザーが交代で使うようなぶら下がり構造のときに、バス型トポロジーとか。

ベアメタル

むき出しの金属、という意味。
OSなどの入っていないハードディスクやコンピュータのこと。

ベアメタル方式

生のハード上にハイパーバイザーというプログラム(OSみたいなもの)を乗せて、その上で仮想サーバーを立ち上げる方法。
OSがあることで起きる悪影響(いくつかあるらしい。例えば他の仮想サーバーに処理速度を持っていかれるとか)を抑えられる。
このベアメタルサーバーを用いたクラウドサービスをベアメタルクラウドという。
でも最近では生のハードをそのまま用いたクラウドサービスのことをベアメタルクラウドということもあるらしい。解釈が分かれてクソっぽい。ワードはちゃんと使おうな。

レトロニム(retronym)

言葉の意味が変わったとき、原義を表すために新たに作られた言葉。
ベアメタルサーバー(原義)に新しく名前が付けば、それはレトロニム。
サファリ難民とかソフランとかにもレトロニムが出来ていい。