گذرگاه یا باس (BUS) در کامپیوتر چیست؟

گذرگاه، سیستمی است که داده‌ها را بین اجزای داخلی کامپیوتر انتقال می‌دهد. گذرگاه یا باس قطعات داخلی کامپیوتر را به مادربرد متصل می‌کند. در ادامه این مقاله از ویجیاتو بیشتر با مفهوم و تعریف باس آشنا می‌شویم.

---

باس کامپیوتر چیست؟

گذرگاه یا باس (BUS) کامپیوتر، قطعات داخلی کامپیوتر را به مادربرد متصل می‌کند. برای مثال، باس CPU، هارد، کارت گرافیک و ... را به سیستم اصلی پیوند می‌دهد. همچنین به آن‌ها اجازه می‌دهد تا داده‌هایشان، سیگنال یا قدرت را بین برخی از اجزای سازنده منتقل کنند.

وظیفه اصلی باس تسهیل ارتباط داده‌ها بین قطعات سیستم است. کلمه باس (bus) به معنی اتوبوس است برای فهم بهتر باس کامپیوتر را می‌توانید به عنوان اتوبوسی در نظر بگیرید که به جای جا به جا کردن افراد، داده‌ها را از یک مکان یا دستگاه به مکان یا دستگاه دیگر منتقل می‌کند.

باس کامپیوتری یک برنامه زمانبندی دقیق دارد، یعنی در یک بازه زمانی معین داده‌ها را دریافت و آن‌ها را منتقل می‌کند. گذرگاه حاوی چندین سیم (خط سیگنال) با اطلاعات آدرس دهی است و مکانی که داده ارسال یا بازیابی می‌شوند را توصیف می‌کند.

هر سیم در گذرگاه یک یا چند بیت اطلاعات را حمل می‌کند، به این معنی که هر چه یک باس سیم بیشتری داشته باشد، اطلاعات بیشتری را می‌تواند آدرس دهی کند. به عنوان مثال، یک کامپیوتر با یک گذرگاه آدرسِ ۳۲ بیتی می‌تواند ۴ گیگابایت حافظه را آدرس دهی کند و یک کامپیوتر با یک گذرگاه ۳۶ بیتی می‌تواند ۶۴ گیگابایت حافظه را آدرس دهی کند.

---

گذرگاه سیستم چگونه کار می‌کند؟

یک گذرگاه سیستم با به اشتراک گذاری داده‌ها و سایر اطلاعات بین سخت افزار کامپیوتر کار می‌کند. به عنوان مثال، اگر USB را به رایانه خود وصل کنید، گذرگاه سیستم آن داده‌ها را شناسایی کرده و به واحد پردازش مرکزی (CPU) رایانه می‌برد.

ممکن است فایل‌ها را از USB روی حافظه رایانه خود دانلود کنید، به این معنی که گذرگاه سیستم آن را برای ذخیره سازی از CPU به هارد دیسک رایانه شما منتقل می‌کند. یک گذرگاه سیستم معمولاً بر اساس اندازه و پیچیدگی رایانه کار می‌کند. با این حال، عملکردهای اساسی یک گذرگاه سیستم عبارتند از:

• عملکرد داخلی: عملکرد داخلی گذرگاه یعنی باس، سخت‌افزار داخل رایانه را به قطعات دیگر در سیستم متصل می‌کند. همچنین به عنوان گذرگاه حافظه شناخته می‌شود.

• عملکرد خارجی: یک گذرگاه سیستم خارجی از مسیرهای الکترونیکی استفاده می‌کند که عمدتاً قطعات جانبی را به سیستم متصل می‌کند. دستگاه‌های جانبی دستگاه‌های جانبی مانند (هارد دیسک، اسکنر، پرینتر و …) را به مادربرد متصل می‌کند. همچنین به عنوان گذرگاه توسعه نیز شناخته می‌شود.

• اشتراک گذاری داده‌ها: وظیفه اصلی گذرگاه سیستم انتقال داده‌ها از یک مکان به مکان دیگر با استفاده از یک ساختار موازی است.

• آدرس دهی: این عملکرد به کاربران این امکان را می‌دهد که اطلاعات مربوط به داده‌های خاص را بین مکان‌هایی در حافظه اصلی رایانه منتقل کنند. به بیان دیگر، این عملکرد بیان می‌کند داده‌ها در کجا قرار بگیرند.

---

انواع باس کامپیوتر

باس میتواند به صورت موازی (Parallel) یا سریال (Serial) باشد، و یا یک گذرگاه داخلی (Internal) یا یک گذرگاه خارجی (External) باشد. گذرگاه موازی داده‌ها را از طریق سیم‌های مختلف ارسال می‌کند در حالی که، گذرگاه‌های سریال دادها را با فرمت بیت ارسال می‌کنند.

یک گذرگاه داخلی ارتباط بین اجزای داخلی مانند کارت گرافیک و حافظه را امکان پذیر می‌کند. یک گذرگاه خارجی می‌تواند با وسایل جانبی خارجی مانند یک دستگاه USB یا SCSI ارتباط برقرار کند. انواع باس کامپیوتر به شرح زیر است:

گذرگاه سیستم (System Bus): یک گذرگاه موازی که به طور همزمان داده‌ها را در کانال‌های ۸، ۱۶ یا ۳۲ بیتی منتقل می‌کند و مسیر اصلی بین CPU و حافظه RAM است.

گذرگاه داخلی (Internal Bus): یک دستگاه لوکال مانند حافظه داخلی CPU را متصل می‌کند. به بیان دیگر، این نوع باس خود انواع مختلفی دارد و برای متصل کردن مسیر انتقال داده در یک سخت افزار مانند CPU استفاده می‌شود. مثلاََ برای اتصال حافظه‌های درون پردازنده CPU از باس‌های داخلی یا Internal Bus استفاده می‌شود.

گذرگاه اصلی توسعه (Expansion Bus): به بردهای توسعه اجازه دسترسی و ارتباط به CPU و RAM را می‌دهد.

گذرگاه خارجی (External Bus): دستگاه‌های جانبی دستگاه‌های جانبی مانند (هارد دیسک، اسکنر، پرینتر و …) را به مادربرد متصل می‌کند.

گذرگاه پشتی (Backside Bus): داده‌های کش ثانویه (کش L2) را با سرعت‌های بالاتر منتقل می‌کند و عملکردهای CPU را کارآمدتر می‌کند.

گذرگاه سمت-جلو (Frontside Bus): گذرگاه کامپیوتر اصلی که سرعت انتقال داده را تعیین می‌کند و مسیر اصلی انتقال داده بین CPU ،RAM و سایر دستگاه‌های مادربرد است.

---

کلام آخر

در این مقاله با مفهوم ابتدایی گذرگاه یا باس کامپیوتر آشنا شدیم. سیستمی که داده‌ها را بین اجزای داخلی کامپیوتر انتقال می‌دهد. گذرگاه یا باس قطعات داخلی کامپیوتر را به مادربرد متصل می‌کند.