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E/S do Computador, Aluno: Erick Kenzo Komati, Disciplina: AOC 2023/1, Mapa…
E/S do Computador
Tecnologias em E/S Modernas
PCIe (2004)
Substituiu PCI e AGP
Topologia ponto-a-ponto
Links seriais
O link consiste de 1 a 16 linhas seriais independentes
Podem ser usadas
simultaneamente
Full-duplex
USB (1996)
Barramento serial com capacidade de fornecimento elétrico
USB 1.x (1996)
Taxa teórica: 12 Mb/s (1.5 MB/s)
USB 2.0 ou USB “Hi-Speed” (2000)
Taxa teórica: 480 Mb/s
Taxa “prática”: aprox. 35 MB/s
Modo de transferência
Half-duplex
USB 3.0 ou USB “SuperSpeed” (2010)
Taxa teórica: 5 Gbit/s
Taxa “prática”: 3.2 Gbit/s (400 MB/s).
Retrocompatível com 2.0
Modo de transferência
Full-duplex
USB 3.1 (~2013)
Retrocompatível com o 3.0 e 2.0
USB 3.1 Gen 1
5 Gbit/s
USB 3.1 Gen 2
10 Gbit/s
USB 3.2 (~2017)
Retrocompatível com versões anteriores
USB 3.2 Gen 1
5 Gbit/s
USB 3.2 Gen 2
10 Gbit/s
USB 3.2 Gen 2x2
20 Gbit/s
USB Power Delivery
Uniformizar a transmissão de energia elétrica via cabo USB
USB-C (2014)
24 pinos em duas faces
Até 4 linhas de dados independentes
USB4 (2019)
Baseado no padrão Thunderbolt 3
Encapsulamento de outros protocolos
Compatibilidade com o USB PD
Velocidade máxima de 40 Gbit/s
SATA
Protocolo AHCI (Advanced Host Controller Interface)
Não suporta alimentação elétrica no mesmo cabo de dados
Serial usando um cabo de apenas 7 pinos
Dois pares de transmissão/recepção
Três de aterramento
M.2 e PCIe
NVMe
Conexão diretamente ao barramento PCIe
Pode usar o conector PCIe e M.2.
Paralelização de HW e SW
Menos overhead
Menor latência
Múltiplas filas de requisição de I/O
M.2
Interface física que expõe os barramentos PCIe x4, SATA Rev 3.0 e USB 3.0
Permite que o dispositivo use até 4 linhas PCIe
PCIe 3.0 x4 ≈ 4 GB/s
PCIe 4.0 x4 ≈ 8 GB/s
PCIe 5.0 x4 ≈ 16 GB/s
HDMI e DisplayPort
HDMI
Transferência de vídeo/áudio
Eletricamente compatível com o DVI
DisplayPort
Royalty-free
Resoluções de vídeo de HD, 4K e 8K
Áudio até 8 canais
Eletricamente incompatível com o HDMI ou DVI
Thunderbolt
Interface de hardware que permite a conexão de periféricos
PCI Express + DisplayPort (2 streams) +
Alimentação Elétrica [+ HDMI + USB]
Características
Comprimento máximo do cabo
3 metros (cobre)
60 metros (óptico)
Até 6 dispositivos por conector
Velocidade
Thunderbolt v1
10 Gb/s por canal
20 Gb/s no total
Thunderbolt v2
20 Gb/s em canais agregados
20 Gb/s no total
Thunderbolt v3
40 Gb/s bidirecional
Incluindo o USB 3.1
Thunderbolt v4
40 Gb/s bidirecional
Obrigatória compatibilidade com USB4
Problema
Custo alto
Barramentos de comunicação
PCI
PCI Express
Parallel ATA
Serial ATA
Porta serial
Porta paralela
USB
Módulos de E/S
Função
Controle e temporização
Comunicação com o procesador
Comunicação com dispositivo
Buffering de dados
Detecção de erro
Estrutura
Lógica de E/S
Linhas de controle
Linhas de endereço
Registradores de estado/controle
Linhas de dado
Registradores de dados
Lógica de interface de dispositivo interno
Estado
Dados
Controle
Lógica de interface de dispositivo externo
Dados
Estado
Controle
Dispositivos externos
Categorias
Legíveis ao ser humano
Interação humano/computador
Legíveis à máquina
Interação entre equipamentos
Comunicação
Comunicação com dispositivos remotos
Aluno: Erick Kenzo Komati
Disciplina: AOC 2023/1
Mapa Mental 5