💻 Эволюция компьютерных шин: от ISA до PCI Express и дальше

(по мотивам главы «Как можно модернизировать компьютер»)

«Название шина (bus) произошло как сокращение от латинского слова omnibus — т.е. средство передвижения. В компьютерах и электронных системах шина также служит для передачи электрических сигналов от одного устройства к другому.»

Так в 1990-е годы объясняли начинающим пользователям, что такое системная шина — основная “дорога” данных между процессором, памятью и периферией. С тех пор прошло три десятилетия, и представления о скоростях, стандартах и совместимости изменились радикально.

🧩 От ISA до PCI — первые шаги к унификации

В конце 80-х IBM предложила стандарт MCA (Micro Channel Architecture), который, по словам автора, «был во многом лучше существовавшего стандарта для шин IBM-совместимых компьютеров». Однако он оказался несовместим с предыдущими моделями — и провалился.

Зато ISA (Industry Standard Architecture) и его улучшенная версия EISA обеспечили обратную совместимость, что сделало их массовыми. Позже появилась шина VESA Local Bus, ориентированная на ускорение видеоподсистемы.

Наконец, в 1992 году корпорация Intel представила PCI (Peripheral Component Interconnect) — шину, которую автор статьи называл «самой современной и эффективной». Это действительно был прорыв: PCI стала универсальным интерфейсом для видеокарт, сетевых адаптеров и звуковых карт.

⚙️ Современные реалии: PCI Express и beyond

Сегодня PCI и её преемница PCI Express (PCIe) остаются основой большинства настольных и серверных систем.

Разница — колоссальная: если PCI передавала данные параллельно со скоростью сотни мегабайт в секунду, то PCIe 5.0 и 6.0 обеспечивают до 64 ГБ/с при использовании 16 линий (x16).

Появились также специализированные интерфейсы:

• NVMe — оптимизированный протокол для SSD, работающий поверх PCIe.
• Thunderbolt / USB4 — универсальные внешние интерфейсы с той же базовой архитектурой PCIe.
• CXL (Compute Express Link) — новейшая шина для высокопроизводительных вычислений, позволяющая совместно использовать память между CPU и GPU.

🔧 Совместимость и модернизация: что изменилось

Автор старого учебника писал:

«Если вы хотите, чтобы ваш компьютер работал быстрее и эффективнее, следует приобрести новую материнскую плату с шиной PCI.»

В XXI веке принцип остался тем же, но масштабы — иные. Сегодня смена материнской платы означает переход на новый стандарт PCIe, поддержку DDR5-памяти, NVMe-накопителей и современных видеокарт.

То, что раньше стоило миллиарды долларов в разработке EISA-систем, теперь умещается на одной материнской плате среднего уровня.

📈 Вывод

Путь от ISA к PCIe — это история постоянного баланса между совместимостью и скоростью. Если в 1990-е модернизация заключалась в выборе правильной шины, то сегодня — в обновлении платформы целиком.

Однако идея остаётся прежней: расширить возможности компьютера и продлить его жизнь.

Тогда — покупка платы с PCI.

Сейчас — апгрейд до PCIe 5.0 или ожидание PCIe 6.0.

Смысл один: развитие никогда не стоит на месте.

источник