बस (कंप्यूटिंग)

This article is about buses in computer hardware. For buses in software, see Software bus. For the transportation vehicle, see Bus.

32-बिट पेरिफेरल कंपोनेंट इंटरकनेक्ट बस कार्ड स्लॉट (बहुत नीचे) की तुलना में चार पीसीआई एक्सप्रेस बस कार्ड स्लॉट (ऊपर से दूसरे नीचे: × 4, × 16, × 1 और × 16)

कंप्यूटर वास्तुकला में, एक बस (लैटिन शब्द का संक्षिप्त रूप: ऑम्निबस, और ऐतिहासिक रूप से इसे 'डेटा हाईवे' भी कहा जाता है)या डेटाबस) एक संचार प्रणाली है जो कंप्यूटर के अंदर या कंप्यूटर के बीच घटकों के बीच डेटा (कंप्यूटिंग) को स्थानांतरित करती है। यह अभिव्यक्ति संचार प्रोटोकॉल सहित सभी संबंधित कंप्यूटर हार्डवेयर घटकों (तार, ऑप्टिकल फाइबर, आदि) और सॉफ्टवेयर को कवर करती है। प्रारंभिक कंप्यूटर बसें कई हार्डवेयर कनेक्शन के साथ समानांतर विद्युत तार थे, लेकिन अब इस शब्द का उपयोग किसी भी भौतिक व्यवस्था के लिए किया जाता है जो समानांतर बसबार के समान तार्किक कार्य प्रदान करता है। आधुनिक कंप्यूटर बसें समानांतर संचार और बिट सीरियल कनेक्शन दोनों का उपयोग कर सकती हैं, और इन्हें मल्टीड्रॉप (विद्युत समानांतर) या डेज़ी चेन (इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग) टोपोलॉजी में तारित किया जा सकता है, या स्विच किए गए हब से जुड़ा हो सकता है, जैसा कि यूनिवर्सल सीरियल बस (यूएसबी) के मामले में है। )

पृष्ठभूमि और नामकरण

कंप्यूटर सिस्टम में आमतौर पर तीन मुख्य भाग होते हैं:

• सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट (सीपीयू) जो डेटा को प्रोसेस करती है,
• मुख्य मेमोरी जो प्रोग्राम और डेटा को संसाधित करने के लिए रखती है, और
• I/O (इनपुट/आउटपुट) उपकरण बाह्य दुनिया के साथ संचार करने वाले बाह्य उपकरणों के रूप में।

एक प्रारंभिक कंप्यूटर में वैक्यूम ट्यूबों का एक हाथ से वायर्ड सीपीयू, मुख्य मेमोरी के लिए एक चुंबकीय ड्रम और क्रमशः डेटा पढ़ने और लिखने के लिए एक पंच टेप और प्रिंटर (कंप्यूटिंग) हो सकता है। एक आधुनिक सिस्टम में मल्टी-कोर CPU, मेमोरी के लिए DDR4 SDRAM, सेकेंडरी स्टोरेज के लिए एक सॉलिड-स्टेट ड्राइव, डिस्प्ले सिस्टम के रूप में एक ग्राफिक्स कार्ड और LCD, इंटरेक्शन के लिए एक कंप्यूटर माउस और कंप्यूटर कीबोर्ड और एक वाई-फाई कनेक्शन हो सकता है। कंप्यूटर नेटवर्क के लिए। दोनों उदाहरणों में, किसी न किसी रूप की कंप्यूटर बसें इन सभी उपकरणों के बीच डेटा स्थानांतरित करती हैं।

अधिकांश पारंपरिक कंप्यूटर आर्किटेक्चर में, सीपीयू और मुख्य मेमोरी को कसकर जोड़ा जाता है। एक माइक्रोप्रोसेसर परंपरागत रूप से एक एकल चिप होता है जिसके लीड (इलेक्ट्रॉनिक्स) पर कई विद्युत कनेक्टर होते हैं जिनका उपयोग मेमोरी एड्रेस का चयन करने के लिए किया जा सकता है| मुख्य मेमोरी में पता और उस स्थान पर संग्रहीत डेटा को पढ़ने और लिखने के लिए पिन का दूसरा सेट। ज्यादातर मामलों में, सीपीयू और मेमोरी सिग्नलिंग विशेषताओं को साझा करते हैं और सिंक्रोनाइज़ेशन (कंप्यूटर विज्ञान) में काम करते हैं। सीपीयू और मेमोरी को जोड़ने वाली बस सिस्टम की परिभाषित विशेषताओं में से एक है, और अक्सर इसे सिस्टम बस के रूप में संदर्भित किया जाता है।

बाह्य उपकरणों को उसी तरह स्मृति के साथ संचार करने की अनुमति देना संभव है, एडेप्टर को सीधे सिस्टम बस में विस्तार कार्ड के रूप में संलग्न करना। यह आमतौर पर किसी प्रकार के मानकीकृत विद्युत कनेक्टर के माध्यम से पूरा किया जाता है, इनमें से कई विस्तार बस या स्थानीय बस बनाते हैं। हालांकि, चूंकि सीपीयू और बाह्य उपकरणों के बीच कंप्यूटर के प्रदर्शन में अंतर व्यापक रूप से भिन्न होता है, इसलिए यह सुनिश्चित करने के लिए आम तौर पर कुछ समाधान की आवश्यकता होती है कि परिधीय समग्र सिस्टम प्रदर्शन को धीमा न करें। कई सीपीयू मेमोरी के साथ संचार करने के लिए पिन के समान दूसरे सेट की सुविधा देते हैं, लेकिन बहुत अलग गति से संचालित करने और विभिन्न प्रोटोकॉल का उपयोग करने में सक्षम होते हैं। अन्य डेटा को सीधे मेमोरी में रखने के लिए स्मार्ट नियंत्रकों का उपयोग करते हैं, एक अवधारणा जिसे डायरेक्ट मेमोरी एक्सेस के रूप में जाना जाता है। जहां उपयुक्त हो, अधिकांश आधुनिक प्रणालियां दोनों समाधानों को जोड़ती हैं।

जैसे-जैसे संभावित बाह्य उपकरणों की संख्या बढ़ती गई, प्रत्येक परिधीय के लिए एक विस्तार कार्ड का उपयोग तेजी से अस्थिर होता गया। इसने कई बाह्य उपकरणों का समर्थन करने के लिए विशेष रूप से डिज़ाइन की गई बस प्रणालियों की शुरुआत की है। आधुनिक कंप्यूटरों में सामान्य उदाहरण SATA पोर्ट हैं, जो बिना कार्ड की आवश्यकता के कई हार्ड ड्राइव को कनेक्ट करने की अनुमति देते हैं। हालाँकि, ये उच्च-प्रदर्शन प्रणालियाँ आम तौर पर माउस की तरह कम-अंत वाले उपकरणों में लागू करने के लिए बहुत महंगी होती हैं। इसने इन समाधानों के लिए कई निम्न-प्रदर्शन बस प्रणालियों के समानांतर विकास को जन्म दिया है, सबसे सामान्य उदाहरण मानकीकृत यूनिवर्सल सीरियल बस (USB) है। ऐसे सभी उदाहरणों को परिधीय बसों के रूप में संदर्भित किया जा सकता है, हालांकि यह शब्दावली सार्वभौमिक नहीं है।

आधुनिक प्रणालियों में सीपीयू और मुख्य मेमोरी के बीच प्रदर्शन अंतर इतना बढ़ गया है कि उच्च गति वाली मेमोरी की बढ़ती मात्रा सीधे सीपीयू में निर्मित हो जाती है, जिसे सीपीयू कैश के रूप में जाना जाता है। ऐसी प्रणालियों में, सीपीयू उच्च-प्रदर्शन वाली बसों का उपयोग करके संचार करते हैं जो स्मृति की तुलना में बहुत अधिक गति से संचालित होती हैं, और अतीत में केवल बाह्य उपकरणों के लिए उपयोग किए जाने वाले प्रोटोकॉल के समान स्मृति के साथ संचार करती हैं। इन सिस्टम बसों का उपयोग एडेप्टर के माध्यम से अधिकांश (या सभी) अन्य बाह्य उपकरणों के साथ संचार करने के लिए भी किया जाता है, जो बदले में अन्य बाह्य उपकरणों और नियंत्रकों से बात करते हैं। इस तरह के सिस्टम आर्किटेक्चरल रूप से वितरित कंप्यूटिंग के समान होते हैं, जो नेटवर्क के बजाय बस पर संचार करते हैं। इन मामलों में, विस्तार बसें पूरी तरह से अलग हैं और अब अपने होस्ट सीपीयू के साथ किसी भी आर्किटेक्चर को साझा नहीं करती हैं (और वास्तव में कई अलग-अलग समर्थन कर सकती हैंएनटी सीपीयू, जैसा कि पेरिफेरल कंपोनेंट इंटरकनेक्ट के मामले में है)। जो पहले एक सिस्टम बस होती थी अब उसे अक्सर फ्रंट-साइड बस के रूप में जाना जाता है।

इन परिवर्तनों को देखते हुए, शास्त्रीय शब्द प्रणाली, विस्तार और परिधीय अब समान अर्थ नहीं रखते हैं। अन्य सामान्य वर्गीकरण प्रणालियां बस की प्राथमिक भूमिका पर आधारित होती हैं, उदाहरण के लिए पीसीआई बनाम एससीएसआई, आंतरिक या बाहरी उपकरणों को जोड़ना। हालांकि, दोनों के लिए कई सामान्य आधुनिक बस प्रणालियों का उपयोग किया जा सकता है; SATA और संबंधित eSATA एक ​​ऐसी प्रणाली का एक उदाहरण है जिसे पहले आंतरिक के रूप में वर्णित किया जाता था, जबकि कुछ ऑटोमोटिव अनुप्रयोग मुख्य रूप से बाहरी IEEE 1394 का उपयोग सिस्टम बस के समान फैशन में करते हैं। अन्य उदाहरण, जैसे InfiniBand और I²C को शुरू से ही आंतरिक और बाहरी दोनों तरह से उपयोग करने के लिए डिज़ाइन किया गया था।

आंतरिक बसें

आंतरिक बस, जिसे आंतरिक डेटा बस, मेमोरी बस, सिस्टम बस या फ्रंट-साइड बस के रूप में भी जाना जाता है, कंप्यूटर के सभी आंतरिक घटकों, जैसे सीपीयू और मेमोरी को मदरबोर्ड से जोड़ती है। आंतरिक डेटा बसों को स्थानीय बसों के रूप में भी जाना जाता है, क्योंकि उनका उद्देश्य स्थानीय उपकरणों से जुड़ना है। यह बस आम तौर पर अपेक्षाकृत तेज होती है और बाकी कंप्यूटर संचालन से स्वतंत्र होती है।

बाहरी बसें

बाहरी बस, या विस्तार बस, इलेक्ट्रॉनिक पथों से बनी होती है जो विभिन्न बाहरी उपकरणों, जैसे प्रिंटर आदि को कंप्यूटर से जोड़ती है।

पता बस

एक पता बस एक बस है जिसका उपयोग भौतिक पता निर्दिष्ट करने के लिए किया जाता है। जब एक सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट या डायरेक्ट मेमोरी एक्सेस-सक्षम डिवाइस को मेमोरी लोकेशन पर पढ़ने या लिखने की आवश्यकता होती है, तो यह एड्रेस बस पर मेमोरी लोकेशन को निर्दिष्ट करता है (डेटा बस में पढ़ा या लिखा जाने वाला मान भेजा जाता है)। एड्रेस बस की चौड़ाई यह निर्धारित करती है कि सिस्टम कितनी मेमोरी को संबोधित कर सकता है। उदाहरण के लिए, 32-बिट एड्रेस बस वाला सिस्टम 2 . को संबोधित कर सकता है³² (4,294,967,296) मेमोरी लोकेशन। यदि प्रत्येक मेमोरी लोकेशन में एक बाइट है, तो एड्रेसेबल मेमोरी स्पेस 4 GiB है।

पता बहुसंकेतन

प्रारंभिक प्रोसेसर पता चौड़ाई के प्रत्येक बिट के लिए एक तार का उपयोग करते थे। उदाहरण के लिए, 16-बिट एड्रेस बस में बस बनाने वाले 16 भौतिक तार थे। जैसे-जैसे बसें चौड़ी और लंबी होती गईं, चिप पिन और बोर्ड के निशान की संख्या के मामले में यह दृष्टिकोण महंगा हो गया। मोस्टेक 4096 डीआरएएम के साथ शुरुआत, मल्टीप्लेक्सर्स के साथ लागू किया गया पता बहुसंकेतन आम हो गया। मल्टीप्लेक्स एड्रेस स्कीम में, वैकल्पिक बस साइकिल पर एड्रेस को दो बराबर भागों में भेजा जाता है। यह मेमोरी से कनेक्ट करने के लिए आवश्यक एड्रेस बस सिग्नल की संख्या को आधा कर देता है। उदाहरण के लिए, एक 32-बिट एड्रेस बस को 16 लाइनों का उपयोग करके और मेमोरी एड्रेस के पहले आधे हिस्से को तुरंत दूसरे हाफ मेमोरी एड्रेस को भेजकर लागू किया जा सकता है।

आमतौर पर कंट्रोल बस में दो अतिरिक्त पिन - एक रो-एड्रेस स्ट्रोब (आरएएस) और कॉलम-एड्रेस स्ट्रोब (सीएएस) - का उपयोग डीआरएएम को यह बताने के लिए किया जाता है कि एड्रेस बस वर्तमान में मेमोरी एड्रेस का पहला भाग भेज रही है या नहीं। दूसरा आधा।

कार्यान्वयन

एक व्यक्तिगत बाइट तक पहुँचने के लिए अक्सर एक बार में पूरी बस चौड़ाई (एक शब्द (डेटा प्रकार)) को पढ़ने या लिखने की आवश्यकता होती है। इन उदाहरणों में पता बस के कम से कम महत्वपूर्ण बिट्स को भी लागू नहीं किया जा सकता है - इसके बजाय यह नियंत्रित करने वाले उपकरण की जिम्मेदारी है कि वह अलग-अलग बाइट को प्रेषित किए गए पूर्ण शब्द से अलग करे। यह मामला है, उदाहरण के लिए, वीईएसए लोकल बस के साथ, जिसमें दो कम से कम महत्वपूर्ण बिट्स का अभाव है, इस बस को डेटा संरचना संरेखण 32-बिट ट्रांसफर तक सीमित करता है।

ऐतिहासिक रूप से, कंप्यूटर के कुछ उदाहरण भी थे जो केवल शब्दों को संबोधित करने में सक्षम थे - शब्द मशीन।

मेमोरी बस

मेमोरी बस वह बस है जो कंप्यूटर सिस्टम में मुख्य मेमोरी को मेमोरी कंट्रोलर से जोड़ती है। मूल रूप से, VMEbus और S-100 बस जैसी सामान्य प्रयोजन वाली बसों का उपयोग किया गया था, लेकिन विलंबता (इंजीनियरिंग) को कम करने के लिए, आधुनिक मेमोरी बसों को सीधे DRAM चिप्स से जोड़ने के लिए डिज़ाइन किया गया है, और इस प्रकार JEDEC जैसे चिप मानक निकायों द्वारा डिज़ाइन किया गया है। उदाहरण एसडीआरएएम की विभिन्न पीढ़ियां हैं, और सीरियल पॉइंट-टू-पॉइंट बसें जैसे एसएलडीआरएएम और आरडीआरएएम। एक अपवाद फुली बफ़र्ड डीआईएमएम है, जिसे ध्यान से प्रभाव को कम करने के लिए डिज़ाइन किए जाने के बावजूद, इसकी उच्च विलंबता के लिए आलोचना की गई है।

कार्यान्वयन विवरण

बसें समानांतर संचार हो सकती हैं, जो कई तारों पर समानांतर में कंप्यूटर शब्द ले जाती हैं, या सीरियल बसें, जो डेटा को बिट-सीरियल रूप में ले जाती हैं। प्रत्येक दिशा में अतिरिक्त शक्ति और नियंत्रण कनेक्शन, डिफरेंशियल सिग्नलिंग और डेटा कनेक्शन के अलावा आमतौर पर इसका मतलब है कि अधिकांश सीरियल बसों में 1-वायर और यूएनआई / ओ में उपयोग किए जाने वाले न्यूनतम कंडक्टर की तुलना में अधिक कंडक्टर होते हैं। जैसे-जैसे डेटा दरों में वृद्धि होती है, समानांतर बसों में समय की कमी, बिजली की खपत, विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप और क्रॉसस्टॉक की समस्याओं को दरकिनार करना अधिक कठिन हो जाता है। इस समस्या का एक आंशिक समाधान बस को डबल पंप करना है। अक्सर, कम विद्युत कनेक्शन होने के बावजूद, एक सीरियल बस को समानांतर बस की तुलना में उच्च समग्र डेटा दरों पर संचालित किया जा सकता है, क्योंकि एक सीरियल बस में स्वाभाविक रूप से कोई समय तिरछा या क्रॉसस्टॉक नहीं होता है। यूनिवर्सल सीरियल बस, फायरवायर और सीरियल एटीए इसके उदाहरण हैं। फास्ट सीरियल बसों के लिए मल्टीड्रॉप कनेक्शन अच्छी तरह से काम नहीं करते हैं, इसलिए अधिकांश आधुनिक सीरियल बसें डेज़ी चेन (सूचना प्रौद्योगिकी) # कंप्यूटर हार्डवेयर | डेज़ी-चेन या हब डिज़ाइन का उपयोग करती हैं।

ईथरनेट जैसे कंप्यूटर नेटवर्क कनेक्शन को आम तौर पर बसों के रूप में नहीं माना जाता है, हालांकि यह अंतर व्यावहारिक के बजाय काफी हद तक वैचारिक है। आमतौर पर एक बस को चिह्नित करने के लिए उपयोग की जाने वाली विशेषता यह है कि कनेक्टेड हार्डवेयर के लिए बस द्वारा बिजली प्रदान की जाती है। यह स्विच या वितरित बिजली की आपूर्ति के रूप में बस वास्तुकला की बसबार उत्पत्ति पर जोर देता है। इसमें बसों के रूप में, सीरियल RS-232, समानांतर सेंट्रोनिक्स, IEEE 1284 इंटरफेस और ईथरनेट जैसी योजनाएं शामिल नहीं हैं, क्योंकि इन उपकरणों को भी अलग बिजली की आपूर्ति की आवश्यकता होती है। यूनिवर्सल सीरियल बस डिवाइस बस आपूर्ति की गई बिजली का उपयोग कर सकते हैं, लेकिन अक्सर एक अलग बिजली स्रोत का उपयोग करते हैं। यह अंतर एक कनेक्टेड मॉडेम के साथ एक सादा पुरानी टेलीफोन सेवा प्रणाली द्वारा उदाहरण दिया गया है, जहां आरजे 11 कनेक्शन और संबंधित मॉड्यूलेटेड सिग्नलिंग योजना को बस नहीं माना जाता है, और यह ईथरनेट कनेक्शन के समान है। एक फोन लाइन कनेक्शन योजना को सिग्नल के संबंध में बस नहीं माना जाता है, लेकिन टेलीफोन एक्सचेंज फोन के बीच कनेक्शन के लिए क्रॉस-बार स्विच वाली बसों का उपयोग करता है।

हालांकि, यह भेद‍—‌वह शक्ति बस द्वारा प्रदान की जाती है‍—‌कई एवियोनिक्स में ऐसा नहीं है, जहां डेटा कनेक्शन जैसे ARINC 429, ARINC 629, MIL-STD-1553B (STANAG 3838), और EFABus (STANAG 3910) को आमतौर पर "डेटा बस" या, कभी-कभी, डेटाबेस के रूप में संदर्भित किया जाता है। इस तरह के एवियोनिक्स # एयरक्राफ्ट नेटवर्क को आमतौर पर कई उपकरणों या लाइन-रिप्लेसेबल यूनिट | लाइन रिप्लेसेबल आइटम्स / यूनिट्स (LRI / LRU) को एक सामान्य, साझा मीडिया (संचार) से जोड़ा जाता है। वे, एआरआईएनसी 429 के साथ, सिम्प्लेक्स संचार हो सकते हैं, यानी एक एकल स्रोत एलआरआई/एलआरयू या, एआरआईएनसी 629, एमआईएल-एसटीडी-1553बी, और एसटीएएनएजी 3910 के साथ, डुप्लेक्स (दूरसंचार) हो सकते हैं, सभी जुड़े एलआरआई/एलआरयू को अनुमति दें डेटा के ट्रांसमीटर और रिसीवर के रूप में, अलग-अलग समय (आधा डुप्लेक्स) पर कार्य करने के लिए।

बस मल्टीप्लेक्सिंग

Main article: Bus encoding § Other examples of bus encoding

सबसे सरल सिस्टम बस में इनपुट डेटा लाइन, आउटपुट डेटा लाइन और एड्रेस लाइन पूरी तरह से अलग होती है। लागत कम करने के लिए, अधिकांश माइक्रो कंप्यूटरों में एक द्विदिश डेटा बस होती है, जो अलग-अलग समय पर इनपुट और आउटपुट के लिए समान तारों का पुन: उपयोग करती है। कुछ प्रोसेसर एड्रेस बस, डेटा बस और कंट्रोल बस के प्रत्येक बिट के लिए एक समर्पित तार का उपयोग करते हैं। उदाहरण के लिए, 64-पिन STEbus 8-बिट डेटा बस को समर्पित 8 भौतिक तारों से बना है, 20-बिट एड्रेस बस को समर्पित 20 भौतिक तार, नियंत्रण बस को समर्पित 21 भौतिक तार, और समर्पित 15 भौतिक तार विभिन्न बिजली बसें।

बस मल्टीप्लेक्सिंग के लिए कम तारों की आवश्यकता होती है, जिससे कई शुरुआती माइक्रोप्रोसेसरों और डीआरएएम चिप्स में लागत कम हो जाती है। एक सामान्य बहुसंकेतन योजना, #पता बहुसंकेतन, का उल्लेख पहले ही किया जा चुका है। एक अन्य बहुसंकेतन योजना डेटा बस पिन के रूप में पता बस पिन का पुन: उपयोग करती है,पारंपरिक पीसीआई और 8086 द्वारा उपयोग किया जाने वाला एक दृष्टिकोण। विभिन्न सीरियल बसों को मल्टीप्लेक्सिंग की अंतिम सीमा के रूप में देखा जा सकता है, प्रत्येक एड्रेस बिट्स और प्रत्येक डेटा बिट्स को एक बार में एक पिन (या एक सिंगल डिफरेंशियल जोड़ी) के माध्यम से भेजा जा सकता है।

इतिहास

समय के साथ, लोगों के कई समूहों ने विभिन्न कंप्यूटर बस मानकों पर काम किया, जिसमें IEEE बस आर्किटेक्चर स्टैंडर्ड कमेटी (BASC), IEEE सुपरबस स्टडी ग्रुप, ओपन माइक्रोप्रोसेसर इनिशिएटिव (OMI), ओपन माइक्रोसिस्टम्स इनिशिएटिव (OMI), गैंग ऑफ द गैंग शामिल हैं। नौ जो विस्तारित उद्योग मानक वास्तुकला, आदि विकसित करते हैं।

पहली पीढ़ी

प्रारंभिक कंप्यूटर बसें तार के बंडल थे जो कंप्यूटर मेमोरी और बाह्य उपकरणों को जोड़ते थे। उपाख्यानात्मक रूप से अंक ट्रंक कहा जाता है, उनका नाम विद्युत शक्ति बसों, या बसबारों के नाम पर रखा गया था। लगभग हमेशा, स्मृति के लिए एक बस होती थी, और बाह्य उपकरणों के लिए एक या अधिक अलग बसें होती थीं। इन्हें अलग-अलग निर्देशों द्वारा एक्सेस किया गया था, पूरी तरह से अलग समय और प्रोटोकॉल के साथ।

पहली जटिलताओं में से एक इंटरप्ट का उपयोग था। प्रारंभिक कंप्यूटर प्रोग्रामों ने परिधीय के तैयार होने की प्रतीक्षा में व्यस्त होकर इनपुट/आउटपुट|I/O का प्रदर्शन किया। यह उन कार्यक्रमों के लिए समय की बर्बादी थी जिन्हें करने के लिए अन्य कार्य थे। साथ ही, यदि प्रोग्राम उन अन्य कार्यों को करने का प्रयास करता है, तो प्रोग्राम को फिर से जांचने में बहुत अधिक समय लग सकता है, जिसके परिणामस्वरूप डेटा की हानि हो सकती है। इस प्रकार इंजीनियरों ने सीपीयू को बाधित करने के लिए बाह्य उपकरणों की व्यवस्था की। इंटरप्ट को प्राथमिकता दी जानी चाहिए, क्योंकि सीपीयू एक समय में केवल एक परिधीय के लिए कोड निष्पादित कर सकता है, और कुछ डिवाइस दूसरों की तुलना में अधिक समय-महत्वपूर्ण होते हैं।

हाई-एंड सिस्टम ने चैनल I/Os का विचार पेश किया, जो अनिवार्य रूप से छोटे कंप्यूटर थे जो किसी दिए गए बस के इनपुट और आउटपुट को संभालने के लिए समर्पित थे। IBM ने इन्हें 1958 में IBM 709 पर पेश किया, और ये उनके प्लेटफार्मों की एक सामान्य विशेषता बन गए। कंट्रोल डेटा कॉरपोरेशन जैसे अन्य उच्च-प्रदर्शन विक्रेताओं ने समान डिजाइन लागू किए। आम तौर पर, चैनल नियंत्रक सभी बस संचालन को आंतरिक रूप से चलाने के लिए अपनी पूरी कोशिश करते हैं, डेटा को स्थानांतरित करते हैं जब सीपीयू को कहीं और व्यस्त होने के लिए जाना जाता है, और केवल आवश्यक होने पर इंटरप्ट का उपयोग करते हैं। इसने सीपीयू लोड को बहुत कम कर दिया, और बेहतर समग्र सिस्टम प्रदर्शन प्रदान किया।

सिंगल सिस्टम बस

प्रतिरूपकता प्रदान करने के लिए, मेमोरी और I/O बसों को एक एकीकृत सिस्टम बस में जोड़ा जा सकता है। इस मामले में, एक एकल यांत्रिक और विद्युत प्रणाली का उपयोग कई सिस्टम घटकों, या कुछ मामलों में, उन सभी को एक साथ जोड़ने के लिए किया जा सकता है।

बाद में कंप्यूटर प्रोग्राम ने कई सीपीयू में मेमोरी को साझा करना शुरू कर दिया। इस मेमोरी बस तक पहुंच को भी प्राथमिकता दी जानी थी। डेज़ी चेन (इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग) के साथ इंटरप्ट या बस एक्सेस को प्राथमिकता देने का आसान तरीका था। इस मामले में सिग्नल स्वाभाविक रूप से बस के माध्यम से भौतिक या तार्किक क्रम में प्रवाहित होंगे, जटिल शेड्यूलिंग की आवश्यकता को समाप्त कर देंगे।

मिनी और माइक्रो

डिजिटल इक्विपमेंट कॉरपोरेशन (डीईसी) ने बड़े पैमाने पर उत्पादित मिनी कंप्यूटरों की लागत को और कम कर दिया, और मेमोरी-मैप्ड I/O को मेमोरी बस में बदल दिया, ताकि इनपुट और आउटपुट डिवाइस मेमोरी लोकेशन के रूप में दिखाई दें। इसे 1969 के आसपास पीडीपी-11 के यूनीबस में लागू किया गया था। प्रारंभिक माइक्रो कंप्यूटर बस सिस्टम अनिवार्य रूप से एक निष्क्रिय बैकप्लेन थे जो सीधे या बफर एम्पलीफायरों के माध्यम से केंद्रीय प्रसंस्करण इकाई के पिन से जुड़े थे। मेमोरी और अन्य उपकरणों को उसी पते और डेटा पिन का उपयोग करके बस में जोड़ा जाएगा जैसा कि सीपीयू स्वयं उपयोग करता है, समानांतर में जुड़ा हुआ है। संचार को सीपीयू द्वारा नियंत्रित किया जाता था, जो उपकरणों से डेटा को पढ़ता और लिखता था जैसे कि वे मेमोरी के ब्लॉक हैं, समान निर्देशों का उपयोग करते हुए, सभी समय सीपीयू की गति को नियंत्रित करने वाली केंद्रीय घड़ी द्वारा किया जाता है। फिर भी, उपकरणों ने अलग-अलग CPU पिनों पर संकेत देकर CPU को बाधित किया।

उदाहरण के लिए, एक डिस्क ड्राइव कंट्रोलर सीपीयू को संकेत देगा कि नया डेटा पढ़ने के लिए तैयार है, जिस बिंदु पर सीपीयू डिस्क ड्राइव से संबंधित मेमोरी लोकेशन को पढ़कर डेटा को स्थानांतरित करेगा। अल्टेयर 8800 कंप्यूटर सिस्टम में S-100 बस से शुरू होकर लगभग सभी शुरुआती माइक्रो कंप्यूटर इसी तरह से बनाए गए थे।

कुछ उदाहरणों में, विशेष रूप से आईबीएम पीसी में, हालांकि समान भौतिक वास्तुकला को नियोजित किया जा सकता है, बाह्य उपकरणों तक पहुंचने के निर्देश (in तथा out) और स्मृति (mov और अन्य) को एक समान नहीं बनाया गया है, और फिर भी अलग-अलग CPU सिग्नल उत्पन्न करते हैं, जिनका उपयोग एक अलग I/O बस को लागू करने के लिए किया जा सकता है।

सामान्य प्रयोजन के कंप्यूटरों के लिए उपयोग किए जाने पर इन साधारण बस प्रणालियों में एक गंभीर खामी थी। बस के सभी उपकरणों को एक ही गति से बात करनी थी, क्योंकि वह एक ही घड़ी साझा करती थी।

सीपीयू की गति बढ़ाना कठिन हो जाता है, क्योंकि सभी उपकरणों की गति भी बढ़नी चाहिए। जब सभी उपकरणों को सीपीयू के रूप में तेज करना व्यावहारिक या किफायती नहीं है, तो सीपीयू को या तो प्रतीक्षा स्थिति में प्रवेश करना चाहिए, या धीमी घड़ी आवृत्ति पर अस्थायी रूप से काम करना चाहिए, कंप्यूटर में अन्य उपकरणों से बात करने के लिए। एम्बेडेड सिस्टम में स्वीकार्य होने पर, सामान्य प्रयोजन, उपयोगकर्ता-विस्तार योग्य कंप्यूटरों में इस समस्या को लंबे समय तक बर्दाश्त नहीं किया गया था।

सामान्य ऑफ-द-शेल्फ उपकरण से निर्मित होने पर ऐसी बस प्रणालियों को कॉन्फ़िगर करना भी मुश्किल होता है। आम तौर पर प्रत्येक जोड़े गए विस्तार कार्ड को मेमोरी एड्रेस, आई/ओ एड्रेस, इंटरप्ट प्राथमिकताएं, और इंटरप्ट नंबर सेट करने के लिए कई जम्पर (कंप्यूटिंग) की आवश्यकता होती है।

दूसरी पीढ़ी

NuBus जैसी दूसरी पीढ़ी की बस प्रणालियों ने इनमें से कुछ समस्याओं का समाधान किया। उन्होंने आम तौर पर कंप्यूटर को दो दुनियाओं में विभाजित किया, एक तरफ सीपीयू और मेमोरी, और दूसरी तरफ विभिन्न डिवाइस। एक बस नियंत्रक ने सीपीयू की ओर से डेटा को परिधीय पक्ष में ले जाने के लिए स्वीकार किया, इस प्रकार संचार प्रोटोकॉल बोझ को सीपीयू से ही स्थानांतरित कर दिया। इसने सीपीयू और मेमोरी पक्ष को डिवाइस बस, या बस बस से अलग विकसित करने की अनुमति दी। बस के उपकरण सीपीयू के हस्तक्षेप के बिना एक दूसरे से बात कर सकते हैं। इससे वास्तविक दुनिया में बेहतर प्रदर्शन हुआ, लेकिन इसके लिए कार्डों को और अधिक जटिल बनाने की भी आवश्यकता थी। ये बसें अक्सर डेटा पथ के आकार के मामले में बड़ी होने, पहली पीढ़ी में 8-बिट समानांतर बसों से दूसरी में 16 या 32-बिट तक जाने के साथ-साथ सॉफ़्टवेयर सेटअप (अब) जोड़कर गति के मुद्दों को संबोधित करती हैं। प्लग-एन-प्ले के रूप में मानकीकृत) जंपर्स को बदलने या बदलने के लिए।

हालांकि, इन नई प्रणालियों ने अपने पहले के चचेरे भाइयों के साथ एक गुण साझा किया, जिसमें बस में सभी को समान गति से बात करनी थी। जबकि सीपीयू अब अलग हो गया था और गति बढ़ा सकता था, सीपीयू और मेमोरी उन बसों की तुलना में बहुत तेज गति से बढ़ती रही, जिनसे वे बात करते थे। परिणाम यह हुआ कि बस की गति अब आधुनिक प्रणाली की तुलना में बहुत धीमी थी, और मशीनों को डेटा के लिए भूखा छोड़ दिया गया था। इस समस्या का एक विशेष रूप से सामान्य उदाहरण यह था कि वीडियो कार्ड पीसीआई लोकल बस जैसे नए बस सिस्टम से भी आगे निकल गए, और कंप्यूटर ने वीडियो कार्ड को चलाने के लिए त्वरित ग्राफिक्स पोर्ट को शामिल करना शुरू कर दिया। 2004 तक एजीपी को हाई-एंड वीडियो कार्ड और अन्य बाह्य उपकरणों द्वारा फिर से विकसित किया गया था और इसे नई पीसीआई एक्सप्रेस बस से बदल दिया गया था।

बाहरी उपकरणों की बढ़ती संख्या ने अपने स्वयं के बस सिस्टम को भी नियोजित करना शुरू कर दिया। जब डिस्क ड्राइव को पहली बार पेश किया गया था, तो उन्हें बस में प्लग किए गए कार्ड के साथ मशीन में जोड़ा जाएगा, यही वजह है कि कंप्यूटर में बस में इतने सारे स्लॉट होते हैं। लेकिन 1980 और 1990 के दशक के दौरान, इस आवश्यकता को पूरा करने के लिए एससीएसआई और इंटीग्रेटेड ड्राइव इलेक्ट्रॉनिक्स जैसी नई प्रणालियाँ पेश की गईं, जिससे आधुनिक प्रणालियों में अधिकांश स्लॉट खाली रह गए। आज विशिष्ट मशीन में लगभग पाँच अलग-अलग बसें होने की संभावना है, जो विभिन्न उपकरणों का समर्थन करती हैं।

तीसरी पीढ़ी

See also: Bus network

तीसरी पीढ़ी की बसें लगभग 2001 से बाजार में उभर रही हैं, जिनमें हाइपरट्रांसपोर्ट और इनफिनीबैंड शामिल हैं। वे अपने भौतिक कनेक्शन के मामले में भी बहुत लचीले होते हैं, जिससे उन्हें आंतरिक बसों के साथ-साथ विभिन्न मशीनों को एक साथ जोड़ने की अनुमति मिलती है। यह विभिन्न अनुरोधों को पूरा करने का प्रयास करते समय जटिल समस्याएं पैदा कर सकता है, इन प्रणालियों पर बहुत अधिक काम सॉफ्टवेयर डिजाइन से संबंधित है, जैसा कि हार्डवेयर के विपरीत है। सामान्य तौर पर, ये तीसरी पीढ़ी की बसें बस की मूल अवधारणा की तुलना में एक कंप्यूटर नेटवर्क की तरह दिखती हैं, जिसमें प्रारंभिक सिस्टम की तुलना में उच्च प्रोटोकॉल ओवरहेड की आवश्यकता होती है, जबकि कई उपकरणों को एक साथ बस का उपयोग करने की अनुमति भी होती है।

कंप्यूटर डिजाइन से कानूनी और पेटेंट बाधाओं को और दूर करने के प्रयास में ओपन सोर्स हार्डवेयर आंदोलन द्वारा विशबोन (कंप्यूटर बस) जैसी बसें विकसित की गई हैं।

कंप्यूट एक्सप्रेस लिंक (सीएक्सएल) हाई-स्पीड सेंट्रल प्रोसेसिंग यूनिट-टू-डिवाइस और सीपीयू-टू-मेमोरी के लिए एक खुला मानक इंटरकनेक्शन है, जिसे अगली पीढ़ी के डेटा सेंटर के प्रदर्शन में तेजी लाने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

आंतरिक कंप्यूटर बसों के उदाहरण

समानांतर

• आसुस मीडिया बस मालिकाना, कुछ आसुस सॉकेट 7 मदरबोर्ड पर इस्तेमाल किया जाता है
• इंस्ट्रूमेंटेशन सिस्टम के लिए कंप्यूटर ऑटोमेटेड मेजरमेंट एंड कंट्रोल (CAMAC)
• विस्तारित आईएसए या ईआईएसए
• उद्योग मानक वास्तुकला या आईएसए
• लो पिन काउंट या एलपीसी
• एमबीस (स्पार्क)
• माइक्रोचैनल या एमसीए
• औद्योगिक प्रणालियों के लिए मल्टीबस
• नुबस या आईईईई 1196
• प्रारंभिक इंटेल 80486 मदरबोर्ड पर प्रयुक्त OPTi स्थानीय बस।
• पारंपरिक पीसीआई
• समानांतर ATA (उन्नत प्रौद्योगिकी अनुलग्नक, ATA, PATA, IDE, EIDE, ATAPI, आदि के रूप में भी जाना जाता है), हार्ड डिस्क ड्राइव, ऑप्टिकल डिस्क ड्राइव, टेप ड्राइव परिधीय अनुलग्नक बस
• एस-100 बस या आईईईई 696, अल्टेयर 8800 और इसी तरह के माइक्रो कंप्यूटर में इस्तेमाल किया जाता है
• एसबीस या आईईईई 1496
• एसएस-50 बस
• रनवे बस, अपने PA-RISC माइक्रोप्रोसेसर परिवार द्वारा उपयोग के लिए Hewlett-Packard द्वारा विकसित एक मालिकाना फ्रंट साइड CPU बस
• जीएससी बस|जीएससी/एचएससी, हेवलेट-पैकार्ड द्वारा अपने पीए-आरआईएससी माइक्रोप्रोसेसर परिवार द्वारा उपयोग के लिए विकसित एक मालिकाना परिधीय बस
• एचपी प्रेसिजन बस, हेवलेट-पैकार्ड द्वारा अपने एचपी 3000 कंप्यूटर परिवार द्वारा उपयोग के लिए विकसित एक मालिकाना बस
• स्टेबस
• एसटीडी बस (एसटीडी -80 [8-बिट] और एसटीडी 32 [16-/32-बिट] के लिए), अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न Archived 2012-02-27 at the Wayback Machine
• यूनीबस, डिजिटल उपकरण निगम द्वारा उनके पीडीपी-11 और शुरुआती वैक्स कंप्यूटरों के लिए विकसित एक मालिकाना बस।
• क्यू-बस, डिजिटल उपकरण निगम द्वारा उनके प्रोग्राम किए गए डेटा प्रोसेसर और बाद में वैक्स कंप्यूटरों के लिए विकसित एक मालिकाना बस।
• वीईएसए लोकल बस या वीएलबी या वीएल-बस
• VMEbus, VERSAमॉड्यूल यूरोकार्ड बस
• पीसी/104
• पीसी/104#पीसी/104-प्लस|पीसी/104-प्लस
• पीसीआई-104
• पीसीआई/104-एक्सप्रेस
• पीसी/104#पीसीआई/104|पीसीआई/104
• ज़ोरो II और ज़ोरो III, अमिगा कंप्यूटर सिस्टम में उपयोग किया जाता है

सीरियल

• 1-तार
• हाइपरट्रांसपोर्ट
• आई²सी
• I3C (बस)
• स्लिमबस
• PCI एक्सप्रेस या PCIe
• सीरियल एटीए (एसएटीए), हार्ड डिस्क ड्राइव, सॉलिड स्टेट ड्राइव, ऑप्टिकल डिस्क ड्राइव, टेप ड्राइव पेरीफेरल अटैचमेंट बस
• सीरियल पेरिफेरल इंटरफेस (एसपीआई) बस
• यूएनआई / ओ
• सिस्टम प्रबंधन बस

बाहरी कंप्यूटर बसों के उदाहरण

समानांतर

• HIPPI उच्च प्रदर्शन समानांतर इंटरफ़ेस
• आईईईई -488 (जिसे जीपीआईबी, सामान्य प्रयोजन इंटरफेस बस और एचपीआईबी, हेवलेट-पैकार्ड इंस्ट्रुमेंटेशन बस के रूप में भी जाना जाता है)
• पीसी कार्ड, जिसे पहले पीसीएमसीआईए के रूप में जाना जाता था, लैपटॉप कंप्यूटर और अन्य पोर्टेबल में बहुत उपयोग किया जाता था, लेकिन यूएसबी और अंतर्निर्मित नेटवर्क और मॉडेम कनेक्शन की शुरूआत के साथ लुप्त होती

सीरियल

• कैमरा लिंक
• कैन बस (कंट्रोलर एरिया नेटवर्क)
• ईएसएटीए
• एक्सप्रेस कार्ड
• फील्डबस
• आईईईई 1394 इंटरफ़ेस (फायरवायर)
• RS-232
• आरएस -485
• वज्र (इंटरफ़ेस)
• यु एस बी

आंतरिक/बाहरी कंप्यूटर बसों के उदाहरण

• फ्यूचरबस
• इन्फिनिबैंड
• पीसीआई एक्सप्रेस बाहरी केबलिंग
• क्विकरिंग
• स्केलेबल सुसंगत इंटरफ़ेस (एससीआई)
• छोटा कंप्यूटर सिस्टम इंटरफेस (एससीएसआई), हार्ड डिस्क ड्राइव और टेप ड्राइव पेरीफेरल अटैचमेंट बस
• सीरियल अटैच्ड एससीएसआई (एसएएस) और अन्य सीरियल एससीएसआई बसें
• वज्र (इंटरफ़ेस)
• यापबस, पिक्सर इमेज कंप्यूटर के लिए विकसित एक मालिकाना बस

यह भी देखें

• पता डिकोडर
• बस विवाद
• बस त्रुटि
• बस मास्टरिंग
• संचार समापन बिंदु
• नियंत्रण बस
• क्रॉसबार स्विच
• स्मृति पता
• फ्रंट साइड बस (FSB)
• बाहरी बस इंटरफेस (ईबीआई)
• हार्वर्ड वास्तुकला
• मास्टर / गुलाम (प्रौद्योगिकी)
• चिप पर नेटवर्क
• डिवाइस बैंडविड्थ की सूची
• नेटवर्क बसों की सूची
• सॉफ्टवेयर बस

बाहरी संबंध

• Computer hardware buses at Curlie
• Computer hardware buses and slots pinouts with brief descriptions