Teil 1: Prozessor, Takt und Speicher
Teil 2: Bussysteme
Teil 3: Peripherie
In der ersten Folge habe ich bereits etwas vorgegriffen und den Adress- und Datenbus vorgestellt. Zur Erinnerung: Der Adressbus legt einen bestimmten Ort, eine Adresse im System fest, an die eine bestimmte Aktion gerichtet ist. Zum Beispiel kann dies eine Speicheradresse sein, die gelesen oder beschrieben werden soll. Damit stellt sich die Frage, worüber diese Adresse dann gelesen werden kann. Dazu dient der Datenbus, der ein Datum (= Einzahl von "Daten") dazu bereitstellt.
Damit ist aber noch nicht alles geregelt. Zusätzlich gibt es noch einen Steuerbus, der z.B. festlegt, ob die Daten nun gelesen, oder geschrieben werden, der den Systemtakt überträgt, die Versorgungsspannungen bereitstellt, usw..
Typisch ist, daß alle Busse so aufgebaut sind, der auf dem Motherboard genauso, wie z.B. die Verbindung zum Diskettenlaufwerk oder zur Festplatte. Unterschiede gibt es vor allem in der Breite des Datenbusses und in der Abschirmung des Busses. Vor allem letzteres wird deutlich, wenn man zwei Busse vergleicht: Den IDE- und den SCSI-Bus.
SCSI bedeutet soviel wie "Small Computer System Interface" und in der Tat sitzt auf einem SCSI-Gerät immer ein kleiner Computer. Der Bus bietet aufgrund dieser Tatsache auch die Möglichkeit zum Multitasking, um nicht ein schnelles Gerät durch ein langsames auszubremsen. Möglich ist der Anschluß von sieben Geräten, wie z.B. Festplatten, Scanner, Wechselplatten.
SCSI und FastSCSI sind 8 Bit-Bussysteme. Auf dem zugehörigen 50-poligen Kabel ist also noch eine Menge Platz. Neben dem Steuerbus, der u.A. das Multitasking erledigt, ist noch ein Datenbus integriert (8 Leitungen), die das jeweilige SCSI-Gerät auswählen und Daten transportieren. Trotzdem ist noch eine Menge an Kabeln frei. Oder doch nicht, denn zwischen jeder Leitung, die ein Signal führt, liegt noch eine andere Leitung, die auf Masse liegt. Diese Konstruktion führt dazu, daß Störstrahlungen, wie sie die hochfrequenten Signale im Computerbereich immer produzieren, effektiv unterdrückt werden.
Für das modernere WideSCSI mit 16 Bit-Datenbus werden einfach nur breitere Kabel mit mehr Leitungen verwendet. Bände sprechen auch die maximalen Leitungslängen. Mit normalem SCSI kann in einer unkritischen Umgebung, also einem Raum mit wenigen, gut abgeschirmten elektrischen Geräten, durchaus eine Kabellänge bis 10 Meter erreicht werden. FastSCSI verdoppelt den Bustakt, so daß sich auch die praktikable Leitungslänge mindestens halbiert. Mehr als drei Meter sollte man trotzdem nicht benutzen.
Geschwindigkeitsmäßig sind sich die beiden Busse, großzügig gerechnet, ebenbürtig. Der IDE-Bus kann mitunter sogar etwas schneller sein, da er kein Multitasking zuläßt, sich also nicht um ein Busprotokoll bemühen muß.
Leider sind keine Masseleitungen zwischen den Signalen vorgesehen, so daß die maximale Leitungslänge bei einem halben Meter (genauer: 46 cm) liegt. Somit ist der IDE-Bus nur für interne Geräte (Festplatten, CDROMs) geeignet.
Der IDE-Bus ist sogar von Haus aus ein 16 Bit-Bus, jedoch bremst auch hier die fehlende Abschirmung. Bis nämlich ein Signal stabil am Bus anliegt, muß es sich erst "einschwingen". Das heißt nichts anderes, als daß man nicht einfach ein Signal anlegen und der Empfänger es sofort auslesen kann. Man braucht eine gewisse Wartezeit, bis man sicher sein kann, daß das Signal auch so anliegt, wie man es haben möchte. Resultat ist eine langsamere Übertragung, als möglich wäre.
Aber auch der IDE-Bus bietet die Möglichkeit, maximal zwei Geräte anzuschließen. Der Pferdefuß dabei ist, daß immer nur ein Gerät den Bus belegen kann. Hat man ein Gerät, das den Bus dauernd voll auslastet, hält das andere solange an, bis er wieder frei ist.
Der Amiga (1200, 4000) erlaubt mit einem schnellen Prozessor eine Übertragungsrate von fast 2.5 MByte pro Sekunde auf dem IDE-Bus. Leider ist der Prozessor damit zu 100 Prozent ausgelastet. Betreibt man jetzt eine moderne Festplatte, so verschenkt man gut die Hälfte der möglichen Geschwindigkeit. Daran kann man leider nichts ändern, denn der Controller im Amiga leistet nicht mehr. Auch die erhältlichen Zorro2-Einsteckkarten mit IDE-Anschluß sind nicht schneller.
Hat man eine Festplatte und einen CD-Brenner angeschlossen, so produziert man fast pausenlos defekte CDs, weil die Festplatte die Daten mit Maximalgeschwindigkeit liefert und so den Prozessor lahmlegt, der dem CD-Brenner einen kontinuierlichen Datenstrom liefern muß, damit die CD ohne Fehler gebrannt wird. Selbst wenn man einen SCSI-Brenner einsetzt, geht nichts, da der Prozessor noch genauso belastet ist.
Selbst beim einfachen Kopieren von Dateien merkt man schnell, daß sich das reine IDE-System ziemlich ruckelig verhält. Wer jedoch nicht vorhat, seinen Rechner aufzurüsten, kann damit leben. Irgendwann nervt es aber trotzdem.
Der SCSI-Bus dagegen bietet als FastSCSI eine angenehm lange Leitung, gepaart mit hoher Übertragungsrate (bis zu 10 MByte/s auf dem Bus) und einem flüssigen System. Eine typische Prozessorlast liegt für SCSI bei 5 bis 10 Prozent pro Gerät. Es bleibt also selbst bei schnellen Geräten immer genug Rechenleistung frei, um andere, ebenfalls schnelle Geräte zu bedienen.
Ein Bus-Sonderling ist der Disketten-Port. Eigentlich ist es eine einfache, serielle Übertragung, also ein Datenbus mit einer einzigen Leitung und ein paar Steuerleitungen. Egal, was man hier anschließt, es bleibt langsam.
Der Zorro2- und Zorro3-Bus ist eine Spezialität des Amiga, und deswegen hier ein Exot. Diese Busse findet man in den "großen" Amigas, wie A2000, A3000, A4000 und den Towerumbauten der diversen Firmen.
Zorro2 wurde dem MC68000-Prozessor auf den Leib geschneidert, deswegen ist es ein 24 Bit-Adressbus mit 16 Bit-Datenbus. Die maximale Geschwindigkeit liegt, wie beim IDE-Bus, bei etwa 2.5 MByte/s. Für Karten, die nur niedrige Datenraten zulassen, wie Schnittstellenkarten und ISDN-Karten, ist dieser Bus wegen seiner relativen Einfachheit ideal.
Dann kamen die vollwertigen 32 Bit-Prozessoren und (damals noch) Commodore hatte ein Problem. Der Zorro3-Bus mußte nun in den fast voll belegten Zorro2-Bus eingezwängt werden, um ein einfaches Plug And Play zu erreichen. Einen neuen Bus schien man den Usern nicht zumuten zu wollen.
Leider geht dies etwas auf Kosten der Geschwindigkeit. Da nämlich zu wenig Platz im Slot ist, muß der Zorro3-Bus seine Steuerung in zwei Phasen vornehmen, einer Adress- und einer Datenphase. Dabei werden manche Pins doppelt genutzt, zuerst als Adress-, dann als Datensignal. Trotzdem ist die dabei erzielte Geschwindigkeit höher als beim Zorro2- Bus, so daß nun auch anspruchsvollere Einsteckkarten, wie Grafikkarten mit 16 Mio. Farben und hoher Auflösung möglich waren.
Die außerdem vorhandenen ISA-Slots sind eigentlich unnütz. Für Amiga- Karten sind sie unerreichbar, nur sogenannte Brückenkarten - PC-Karten, die gleichzeitig im Zorro- und im ISA-Slot stecken - nutzen sie. Richtig ausgereift war diese Variante aber auch nie so recht. Eine Vernetzung eines externen PCs über Ethernet ist einfacher und auf beiden Seiten bequemer zu warten.
Der Amiga 600 und 1200 hat außerdem noch einen PCMCIA-Slot. Dieser "Scheckkarten-Anschluß" ist ein recht nützlicher 16 Bit-Bus, an den man Geräte wie CDROMs, Schnittstellenkarten und andere Spezialanfertigungen stecken kann. Spezialanfertigungen deshalb, weil ein Interface dafür sorgen muß, daß das angeschlossene Gerät richtig angesprochen wird.
Die einzigen direkt nutzbaren Geräte sind PCMCIA Memory Cards, also Speichererweiterungen. Alle anderen Lösungen, wie z.B. externe CDROMs setzen den PCMCIA-Bus einfach nur auf einen IDE-Bus um, um ein preisgünstiges Standard-CDROM benutzen zu können. Das Problem hierbei liegt bei den Treibern, denn mit einer solchen Lösung macht man sich von einem Hersteller abhängig. Aber solange es funktioniert, warum nicht. Man hat sowieso keine andere Wahl beim nicht so anschlußfreudigen "kleinen" Amiga.
Auf die Dauer macht das gleichzeitige, reibungslose Zusammenspiel mehrerer, auch langsamerer Komponenten mehr Sinn, als eine Highspeed- Schleuder und das zwangsläufige Däumchendrehen, bis der Rechner wieder bedienbar wird.
Man sollte sich vorher im Klaren sein, ob man in absehbarer Zeit das System erweitern will, oder nicht. Nur eine unbedacht gekaufte Komponente kann den Einsatz einer zweiten ernsthaft behindern (IDE- Platte <-> CD-Brenner). Am allerbesten läßt man sich beim Kauf ein Rückgaberecht zusichern, falls Probleme auftreten. Man muß halt nur einen Händler finden, der dazu bereit ist...
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