Che cos’è un bus frontale?

Sulla scheda madre di un computer, il bus del lato anteriore è un’interfaccia di comunicazione che collega l’unità di elaborazione centrale con la memoria di sistema e altri componenti, come le periferiche, trasferendo i dati avanti e indietro tra la CPU e gli altri componenti.

Cosa fa l’autobus sul lato anteriore?

L’FSB consente la comunicazione tra i componenti del computer tramite un chipset. Nei computer basati su Intel, il chipset ha un northbridge (l’hub del controller di memoria) e un southbridge (l’hub del controller di I/O).

Il northbridge si collega tipicamente agli slot di memoria e anche alla scheda grafica tramite un bus grafico ad alta velocità (es. Accelerated Graphics Port). Il Southbridge gestisce le connessioni con le periferiche attraverso un bus come Peripheral Component Interconnect. La velocità dell’FSB determina generalmente le velocità dei bus di sistema secondari.

Fatti divertenti

In un computer, un bus facilita i trasferimenti di dati bidirezionali tra i componenti.
La terminologia degli autobus differisce tra i produttori. Intel produce FSB mentre AMD offre bus EV6.
I termini bus di sistema, bus di memoria e bus del processore possono fare riferimento a un FSB.
Nella maggior parte dei computer moderni, l’architettura FSB è stata sostituita da connessioni punto-punto che supportano prestazioni più veloci e una migliore scalabilità.
L’architettura FSB è stata sostanzialmente eliminata entro il 2008.

Come si misura la velocità del bus sul lato anteriore?
Quando si tratta dell’effetto di un FSB sulle prestazioni di un computer, ci sono tre fattori principali: frequenza di clock, larghezza e velocità di trasferimento dei dati. La frequenza dell’FSB è misurata in megahertz (1,000,000 di cicli/secondo) ed è spesso indicata come velocità dell’FSB. Le velocità variano ampiamente, dai modelli più vecchi con una frequenza di 66 MHz agli esempi più recenti con velocità superiori a 1 GHz.

La larghezza (espressa in bit) di un FSB è un’altra specifica chiave. La maggior parte dei modelli FSB ha una larghezza di 32 o 64 bit. L’altra metrica importante è la velocità di trasferimento dei dati, che è generalmente espressa in trasferimenti/ciclo. Moltiplicando insieme questi fattori si ottiene la larghezza di banda dell’FSB, che è essenzialmente il miglior throughput possibile. Ad esempio, un FSB con una larghezza del bus di 32 bit e una frequenza di 100 MHz che esegue 4 trasferimenti/ciclo ha una velocità di trasferimento di 3200 MB/sec.

Spesso è più utile esprimere la velocità dell’FSB in relazione alla velocità della CPU. Ad esempio, se la CPU del tuo computer ha una velocità di 2.0 GHz e l’FSB funziona a 200 MHz, il rapporto tra CPU e FSB è 10:1. In questo caso, l’FSB è essenzialmente un collo di bottiglia dei dati; la CPU elabora i dati molto più velocemente di quanto il bus possa inviarli, quindi la CPU deve passare un po’ di tempo inattiva.
Un rapporto più piccolo significa che c’è meno discrepanza tra le capacità della CPU e dell’FSB. Pertanto, un computer con un rapporto CPU/FSB 3:1 funzionerebbe meglio di una macchina con rapporto 10:1. Di solito è possibile impostare la velocità dell’FSB utilizzando l’hardware sulla scheda madre: jumper o BIOS.
Qual è la differenza tra un bus sul lato anteriore e un bus sul lato posteriore?
Nei computer con architettura dual-bus, c’è un bus front side e un bus back side. Il BSB crea una connessione tra la CPU e la memoria cache e generalmente opera alla stessa frequenza di clock della CPU. La memoria a cui la CPU accede tramite il BSB è tipicamente cache di livello 2 e/o cache di livello 3. La cache L2 è una RAM statica e la cache L3 è una memoria specializzata che può alimentare la cache L2.
In un sistema dual-bus, è più veloce accedere alla memoria di sistema attraverso il BSB, perché è una connessione dedicata che opera su una breve distanza. Un accesso più rapido alla memoria migliora le prestazioni del computer.
Viene ancora utilizzato un bus frontale?
L’architettura del computer basata su un FSB è stata in gran parte eliminata a favore di sistemi più recenti con prestazioni migliori. L’FSB era comune nella maggior parte dei computer dagli anni ‘1990 ai primi anni 2000, ma da allora è stato sostituito dalla moderna architettura dei computer.
Quale tecnologia ha sostituito il bus frontale?
La maggior parte dei computer al giorno d’oggi non ha un FSB o un Northbridge. Invece, queste macchine utilizzano connessioni punto-punto, come QuickPath Interconnect di Intel, Direct Media Interface di Intel e HyperTransport di AMD. In questa configurazione, la CPU è collegata direttamente al Southbridge o al controller I/O.
Nei computer senza FSB, la CPU ha un controller di memoria integrato che accede alla memoria di sistema in modo indipendente. Questa configurazione aumenta notevolmente l’efficienza di accesso alla memoria e libera la larghezza di banda dei connettori veloci per altre funzioni.
Il front side bus non è più una parte normale dell’architettura della scheda madre, ma era onnipresente nei computer e nei server all’inizio del 21° secolo. L’FSB è stato un miglioramento significativo rispetto al bus di sistema singolo originale e ha aperto la strada ai computer ad alte prestazioni disponibili oggi.