Bus informático

Março 2017

O que é um bus informático

Chama-se bus, em informática, o conjunto de conexões físicas (cabos, pistas de circuitos impressos, etc.) que podem ser usadas conjuntamente pelos vários elementos materiais a fim de executar uma comunicação.

Os bus têm como objetivo reduzir o número de vias necessárias para a comunicação dos diferentes componentes, passando as comunicações por uma só via de dados. É a razão pela qual a metáfora 'autoestrada de dados' é, às vezes, utilizada:


Se a linha serve unicamente para a comunicação de dois componentes materiais, fala-se de porta material (porta série, porta paralela, etc.).

Como funciona um bus

Este volume, exprimido em bits, corresponde ao número de linhas físicas nas quais os dados são enviados simultaneamente. Uma cobertura de 32 fios permite, assim, transmitir 32 bits em paralelo. Fala-se assim de 'amplitude' para designar o número de bits que um canal pode transmitir simultaneamente. Por outro lado, a velocidade do canal é definida igualmente pela sua frequência (exprimida em Hertz), ou seja, o número de pacotes de dados enviados ou recebidos por segundo. Fala-se de ciclo para designar cada envio ou recepção de dados. Desta maneira, é possível conhecer o débito máximo do canal (ou taxa de transferência máxima), a quantidade de dados que pode transportar por unidade de tempo, multiplicando a sua amplitude pela sua frequência. Logo, um canal de uma amplitude de 16 bits, cadenciado em uma frequência de 133 MHz possui um débito igual:
16 * 133.106 = 2128*106 bit/s,   
soit 2128*106/8 = 266*106 octets/s
soit 266*106 /1000 = 266*103 Ko/s
soit 259.7*103 /1000 = 266 Mo/s

Como são constituídos os canais

Cada canal é constituído geralmente por 50 a 100 linhas físicas distintas, classificadas em três subconjuntos funcionais:


O canal de endereços (chamado às vezes canais de endereçamento ou canais memória) transporta os endereços memória aos quais o processador deseja acessar para ler ou escrever um dado. Trata-se de um canal unidirecional.
O canal de dados veicula as instruções proveniente ou ao destino do processador. Trata-se de um canal bidirecional.
O canal de controle (às vezes canal de encomendas) transporta as ordens e os sinais de sincronização provenientes da unidade de comando e que se destina ao conjunto dos componentes materiais. Trata-se de um canal direcional na medida em que ele transmite também os sinais de resposta dos elementos materiais.

Quais são os principais tipos de bus

Em um computador, distingue-se geralmente dois bus principais:


O canal do sistema (chamado também de canais internos, em inglês internal bus ou front-side bus, com a sigla FSB). O canal sistema permite ao processador comunicar com a memória central do sistema (memória viva ou RAM).
O canal de extensão (às vezes chamado de canais de entrada/saída) permite aos diversos componentes da placa-mãe (USB, série, paralela, placas ligadas aos conectores PCI, discos rigidos, leitores e gravadores de CD-ROM, etc.) comunicar entre eles, mas permite sobretudo a adição de novos periféricos graças aos conectores de extensão (chamados slots) ligados ao canal de entrada/saída.

O que é um chipset

Chama-se chipset (em português jogo de componentes) elemento encarregado de comutar as informações entre os diferentes canais do computador para que todos os elementos constitutivos do computador possam comunicar entre eles. O chipset era composto originalmente por um grande número de componentes eletrônicos, o que explica o seu nome. Atualmente ele composto de dois elementos na maior parte deles:

O NorthBridge (Ponte Norte ou Northern Bridge, chamado também de controlador memória) está encarregado de controlar as trocas entre o processador e a memória viva, é a razão pela qual está situado fisicamente (geograficamente) próximo do processador. Às vezes chamam-no GMCH, para Graphic and Memory Controlar Hub - Concentrador de Controladores de Memória e Gráficos.
O SouthBridge (Ponte Sul ou Southern Bridge, também chamado de controlador de entrada/saída ou controlador de extensão) gera as comunicações com os periféricos de entrada/saída. A ponte sul é igualmente chamada ICH (I/O controlador Hub). Fala-se geralmente de bridge (ponte) para designar um elemento de interconexão entre dois canais:


É interessante notar que, para comunicar, dois canais devem ter a mesma amplitude. Isto explica porque os módulos de memória viva devem muitas vezes ser emparelhados em certos sistemas (por exemplo, no primeiro Pentium, cuja amplitude do canal processador era de 64 bits, e assim era necessário instalar módulos memória de uma amplitude de 32 bits por par).

O quadro abaixo recapitula as características dos principais canais:

NormaAmplitude do (bits)Velocidade do bus (MHz)Banda usada (Mo/sec)
ISA 8-bit88.37.9
ISA 16-bit168.315.9
EISA328.331.8
VLB3233127.2
PCI 32-bit3233127.2
PCI 64-bit 2.16466508.6
AGP3266254.3
AGP(x2 Mode)3266x2528
AGP(x4 Mode)3266x41056
AGP(x8 Mode)3266x82112
ATA33163333
ATA1001650100
ATA1331666133
Serial ATA (S-ATA)1180
Serial ATA II (S-ATA2)2380
USB11.5
USB 2.0160
Firewire1100
Firewire 21200
SCSI-184.775
SCSI-2 - Fast81010
SCSI-2 - Wide161020
SCSI-2 - Fast Wide 32 bits321040
SCSI-3 - Ultra82020
SCSI-3 - Ultra Wide162040
SCSI-3 - Ultra 284040
SCSI-3 - Ultra 2 Wide164080
SCSI-3 - Ultra 160 (Ultra 3)1680160
SCSI-3 - Ultra 320 (Ultra 4)1680 DDR320
SCSI-3 - Ultra 640 (Ultra 5)1680 QDR640

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