殘りのアーキテクチャを紹介しよう。
チップセット
原義では、ある機能を実現するのに、複數の集積迴路(IC)を組み合わせて機能を実現する構成の場合、それら一連の関連のある複數の集積迴路のことをチップセットと呼ぶのだ。コンピュータ內部でCPUやRAM、拡張カードなどの間のデータの受け渡しを管理する一連の迴路群の事を指し、サポートするCPUやメモリなど、サーバの全般的な機能を決定ことになる。
主要なチップセットコンポーネントは下記の二つがある。覚えておくとよい。中國語では「南橋」と「北橋」と呼ばれる。
メモリコントローラハブ(MCH)= ノースブリッジ
– システムコントローラ、メモリコントローラとして機能– 4方向のトラフィックのメモリ経路へのアクセスを制御コントローラハブ(ICH)= サウスブリッジ
–PCI、IDE、USB、ドライブコントローラ、シリアルポート、 マウス、キーボードなど、低速の周辺機器をすべて統合バスアーキテクチャ
電気信號のパターンが通る電気迴路の集合で、サーバの各コンポーネントをつなぐ『通り道』となる。
サーバ內のバスの種類
①バックサイドバス
– プロセッサをオンボードキャッシュメモリに接続するバス②フロントサイドバス
– プロセッサをシステムコントローラチップセットに接続するバス③メモリバス
– メインメモリをメモリコントローラに接続するバス④ローカルI/Oバス
– 高速の內部および外部I/OデバイスをI/Oコントローラハブに接続する
バス
⑤拡張I/Oバス
–I/Oポート、拡張I/Oコントローラ、拡張スロットをI/Oコントローラ
主なバスの構成要素には次の3種類がある。
①アドレスバス
命令やデータが格納されているメインメモリの番地を指定するためのアドレス情報をやり取りするためのバス。また、I/Oのアドレスを指定するのにも使われる。
②データバス
アドレスバスで指定されたメインメモリやI/Oとの間でデータを転送するためのバス。
③コントロールバス
読み込みか書き込みか等を指示する為の制御信號を扱う。
パラレルバス
2本以上の信號線の束で、データ転送は並列に(パラレルに)転送され、この信號線の本數を「バス幅」と言い、16ビットバス、32ビットバスなどと呼ばれている。バス幅が広いほど一度に送るデータは多くなるが、
クロックに合わせた同期処理が必要になるため、高速クロックでの動作に限界がある。同クロックのデータの到達時間のズレ(スキュー)がパラレル転送高速化の足かせになっている。
シリアルバス
バス幅が1ビットのバス。元々は低速なバスとして利用されていたが、パラレルデータにクロックを埋め込んでシリアルデータ化するという8b/10b技術の開発により、パラレルバスの限界を超えた転送速度が可能となった。
SCSI(スカジー)
• 主にハードディスクやテープドライブ等の周辺機器と、コンピュータなどのハードウェア間のデータのやりとりを行うパラレルインタフェースの規格
いくつかのSCSIデバイスを、デイジーチェーン(數珠つなぎ)で接続する事が出來る。
•SCSIデバイスは0から7までのSCSIIDで區別される。
(バス幅16bitのWideSCSI の場合は0から15まで)
•SCSI IDは、7→0,15→8の順にバス使用優先権が割り振られるため、
コントローラのIDは7に、処理が遅くバスを頻繁に開放する機器(
テープドライブやCD-ROM等)に優先順位の高い番號を割り當てる。
• 伝送方式にシングルエンド(SE)とディファレンシャル(HVD:高電圧,LVD:定電圧)がある。
SCSI 規格一覧
SCSIコネクタの形狀:
SAS(SerialAttachedSCSI)
パラレル転送を行うSCSIでは、データとクロックの同期の為に高速化が難しくなってきた。新たに登場したSASでは、パラレルデータをシリアル変換(8b/10bエンコード方式)し、高速転送を行う。
–デュアルポート接続が可能で、1つの通信路で問題があっても動作を継続できる。
–1ポートあたりの最大接続數は128臺まで(ただしSASExpanderを用いる事により約16,384臺まで接続が可能)
SASの特徴
上記以外にもこんなバスもあるのだ。
ATA/IDE:
SATA(Serial ATA)※SASと互換性があり。
USB (Universal Serial Bus)
シリアルポート
パラレルポート
以上、次回は「ストレージ(補助記憶裝置)」の話をしよう。