Módulo VI - VLB (Vesa Local BUS)
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Com a consagração do sistema operacional Windows da Microsoft e das interfaces gráficas com o usuário (GUI), e também do aperfeiçoamento das placas gráficas, passou a ser exigido um tráfego cada vez mais intenso entre a CPU e o controlador de vídeo (principalmente com a memória de vídeo). Os barramentos existentes passaram a ser um gargalo para a necessidade de banda passante, para as aplicações gráficas. Uma solução foi o surgimento das placas aceleradoras gráficas. Essas placas possuem um processamento interno para tratar gráficos, que permite diminuir a interação da CPU com o vídeo. Mas esta solução não foi suficiente.

fig22304aOs gráficos passaram a ser a grande atração no universo dos microcomputadores. Com a interface gráfica do próprio Windows, monitores de vídeo maiores, resoluções de tela também aumentadas, aplicativos que utilizam uma maior intensidade de cores – todos vorazes devoradores de recursos – o desempenho do subsistema de vídeo se tornou o principal alvo, quanto à necessidade de ampliar a performance do sistema do PC.

A figura mostra dois modelos de placa adaptadora VLB, uma para vídeo SVGA, e outra para controle de discos e portas de comunicação.

Os adaptadores VGA, conectados através do barramento ISA, já haviam alcançado o limite de seu desempenho. Verificou-se que a solução definitiva para esse problema, seria mover o adaptador de vídeo e os outros dispositivos, que exigiam maior largura de banda, para que operassem diretamente no barramento local da placa mãe, como a memória e a cache. Esse processo consiste em estender algumas das linhas do barramento local até os slots de expansão, dando ao slot o acesso local, ou direto, ao processador. A vantagem do barramento local é que, teoricamente, o dispositivo pode se comunicar com o processador na mesma velocidade deste. Isso removeu o obstáculo da lentidão do barramento ISA, aumentando, consideravelmente, o desempenho no ambiente Windows e, conseqüentemente, do sistema em geral.

Alguns fabricantes de computadores passaram a criar suas próprias especificações de barramentos locais. Estes são barramentos proprietários.

Muitas placas mãe de processadores 386 e 486 foram construídas com barramentos proprietários para conexão com os adaptadores periféricos, mas sendo barramentos com especificações críticas, surgiu uma confusão de barramentos, e os fabricantes de dispositivos não consideraram viáveis os projetos de placas de expansão para cada um dos diversos barramentos proprietários existentes. Ficou evidente a necessidade da criação de um barramento padronizado, que pudesse ser aproveitado por toda a indústria.

Como a VESA (Vídeo Eletronics Standards Association) estava tentando introduzir padrões para novos monitores de vídeo, ela assumiu o compromisso de padronizar o barramento e o conector do slot e o denominou de VESA Local BUS ou, simplesmente, VLB. A VESA é uma companhia americana, que mantém associados mais de 150 fabricantes diferentes. Isso determinou a fácil aceitação do padrão no mercado. A figura ao lado temos slots VLB em uma placa mãe para o processador 486.

O barramento VLB usa o mesmo conector de slot utilizados pela IBM no MCA e no padrão que viria a seguir, o PCI da Intel. Os slots do barramento VLB são incluídos como slots adicionais em linha com alguns slots do barramento ISA existentes. O barramento VLB não foi destinado a substituir o barramento ISA, mas melhorar sua função, fornecendo um complemento de alto desempenho para periféricos que necessitam operar em alta velocidade; Isso quer dizer que se pode conectar placas adaptadoras ISA em compartimentos, que estavam previstos para receber placas adaptadoras VLB.

Para reduzir ao máximo a complexidade do design e os custos de fabricação, a VESA adotou o barramento local do microprocessador 486 da Intel como padrão oficial.

Com um barramento de 32 bits e um clock de 33 MHz, o limite teórico do barramento VLB é de 133MBps. Outra especificação do VLB permitia um clock de 50 MHz, chegando a 200 MBps. Também existe a especificação para o VLB de 64 bits, que possuí uma taxa de trasferência limite de 266 MBps em 32 bits. Essa última especificação não foi adotada pelo mercado, pois os fabricantes já haviam se convertido ao novo padrão definido pela Intel, o PCI.

O projeto do VLB prevê um máximo de 3 slots de expansão. Por ser um barramento local, o VLB depende do processador que não é capaz de acionar muita carga, exceto em velocidades baixas. Referimos-nos a “carga” elétrica incluída no barramento pela adição de dispositivos. Cada dispositivo adaptado carrega o barramento. Para sinais de alta velocidade, a carga toma forma de capacitância adicional. Quanto mais dispositivos forem incluídos, mais elevada será a capacitância e maior será a carga do barramento. Valores elevados de capacitância tendem a reduzir a velocidade e, conseqüentemente, reduzir o desempenho do barramento (veja a tabela). Em alguns projetos, colocam-se buffers entre o processador e os slots para diminuir a sobrecarga.

Frequência Máxima de
Barramento VLB
Carga Capacitiva da
Placa de Sistema
Número Máximo de
Slots VLB
40 MHz
até 50 pF
3
40 MHz
até 75 pF
2
50 MHz
até 25 pF
2
50 MHz
até 50 pF
1

O barramento VLB não está limitado aos controladores gráficos. Outros dispositivos diferentes do adaptador de vídeo também foram colocados no barramento local, como as controladoras de disco, adaptadores de rede e adaptadores SCSI. A simplicidade do barramento VLB e o custo baixo de implementação, o tornaram um sucesso em sistemas que utilizavam os processadores 486. Veja a pinagem de um slot VLB, de 32 64 bits.

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Diagrama em bloco de um sistema com barramento VLB.

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