Un bus de sistema es un bus de computadora único que conecta los componentes principales de un sistema de computadora, combinando las funciones de un bus de datos para transportar información, un bus de direcciones para determinar dónde debe enviarse o leerse, y un bus de control para determinar su operación. La técnica se desarrolló para reducir costos y mejorar la modularidad y, aunque popular en las décadas de 1970 y 1980, las computadoras más modernas usan una variedad de buses separados adaptados a necesidades más específicas.
El bus de nivel del sistema (a diferencia de los buses de ruta de datos internos de una CPU ) conecta la CPU a la memoria y los dispositivos de E/S. [1]Por lo general, un bus de nivel de sistema está diseñado para usarse como backplane . [2]
Muchas de las computadoras se basaron en el primer borrador de un informe sobre el informe EDVAC publicado en 1945. En lo que se conoció como la arquitectura de Von Neumann , una unidad de control central y unidad lógica aritmética (ALU, que él llamó la parte aritmética central) se combinaron con la memoria de la computadora y las funciones de entrada y salida para formar una computadora con programa almacenado . [3] El Informe presentó una organización general y un modelo teórico de la computadora, sin embargo, no la implementación de ese modelo. [4]Pronto los diseños integraron la unidad de control y la ALU en lo que se conoció como la unidad central de procesamiento.(UPC).
Las computadoras en las décadas de 1950 y 1960 generalmente se construían de manera ad-hoc. Por ejemplo, la CPU, la memoria y las unidades de entrada/salida eran uno o más gabinetes conectados por cables. Los ingenieros utilizaron las técnicas comunes de haces de cables estandarizados y ampliaron el concepto a medida que se usaban backplanes para sostener placas de circuito impreso en estas primeras máquinas. El nombre "autobús" ya se usaba para las " barras colectoras " que transportaban energía eléctrica a las distintas partes de las máquinas eléctricas, incluidas las primeras calculadoras mecánicas. [5]La llegada de los circuitos integrados redujo enormemente el tamaño de cada unidad de computadora y los buses se estandarizaron más. [6]Los módulos estándar podían interconectarse de manera más uniforme y eran más fáciles de desarrollar y mantener.
Para proporcionar aún más modularidad con un costo reducido, los buses de memoria y E/S (y los buses de control y alimentación necesarios ) a veces se combinaban en un solo bus de sistema unificado. [7]La modularidad y el costo se volvieron importantes a medida que las computadoras se volvieron lo suficientemente pequeñas como para caber en un solo gabinete (y los clientes esperaban reducciones de precios similares).Digital Equipment Corporation (DEC) redujo aún más el costo de las minicomputadoras producidas en masa y la E/S mapeada en memoria en el bus de memoria, de modo que los dispositivos parecían ser ubicaciones de memoria. Esto fue implementado en el Unibus del PDP-11alrededor de 1969, eliminando la necesidad de un bus de E/S separado. [8]Incluso computadoras como la PDP-8 sin E/S mapeadas en memoria pronto se implementaron con un bus de sistema, que permitía conectar módulos en cualquier ranura. [9]Algunos autores llamaron a esto un nuevo "modelo" simplificado de arquitectura informática. [10]
Muchas de las primeras microcomputadoras (con una CPU generalmente en un solo circuito integrado ) se construyeron con un solo bus de sistema, comenzando con el bus S-100 en el sistema informático Altair 8800 alrededor de 1975. [11]La PC de IBM utilizó la arquitectura estándar de la industria (ISA) como su bus del sistema en 1981. Los backplanes pasivos de los primeros modelos fueron reemplazados con el estándar de colocar la CPU y la RAM en una placa base , con solo placas hijas o tarjetas de expansión opcionales en las ranuras del bus del sistema.