버스(컴퓨터)
컴퓨터 구조에서, 버스(Bus)는 각 반도체 소자가 데이터를 주고받는 경로가 되는 신호선이다. 발진기에서 나오는 클럭 신호에 맞추어 작동하는 동기식 버스와 그렇지 않고 사전에 정의된 통신 설정이나 핸드셰이킹(Handshaking) 과정'만'으로 데이터 통신을 하는 비동기식 버스로 나뉜다.
보통 고속으로 작동하는 CPU, RAM 등의 집적회로(IC)끼리 통신하는 메인 버스와 거기에 딸려 보조 기억 장치나 센서, 입출력 포트 등 저속으로 동작하는 입출력 장치의 컨트롤러와의 통신 경로가 되는 로컬 버스로 나뉜다. 메인 버스와 로컬 버스는 보통 브리지(Bridge)라 불리는 컨트롤러 칩을 통해 연결된다.
로컬 버스를 이용하는 사례로 보통 DMA 컨트롤러나 타이머, RTC 등의 특수한 장치, GPIO 등의 저속 통신 포트가 있다. 여러 개의 장치를 단일 버스로 제어할 경우 버스 아비터(Bus Arbiter)라는 회로를 부착해 어느 장치의 데이터 통신을 할 것인지 결정한다.
동기식 버스도 PCB 보드에 붙은 발진기 소자의 클럭에 맞추어 작동하기에 오버클럭을 통한 장치 간 데이터 통신 성능 향상이 이론적으로 가능하나 버스에 달릴 수많은 주변 장치 중에 지나치게 높은 클럭의 신호로 인해 고장이 나는 장치가 생기기 쉬워 보통 하지 않는 편이다.
버스는 크게 주소 버스, 데이터 버스, 컨트롤 버스로 나뉜다. 이 중 주소 버스는 데이터 버스와 합칠 수도 있다.
한편 두 개 이상의 마스터 장치가 같은 버스를 공유하는 경우 버스를 사용할 순서를 정하는 버스 중재(Bus Arbiting)이 필요하다. 다음 정책을 사용할 수 있다.
- 회전 우선순위: 돌아가면서 겹치지 않는 우선순위를 정해 낮은 우선순위의 마스터를 최상위로 올리며 버스를 점유하게 함
- 임의 우선순위: 그냥 임의로 버스를 쓸 마스터를 정함.
- 동등 우선순위: 동등한 우선순위의 마스터끼리는 먼저 버스 사용을 요구하는 순서대로 버스를 점유하게 함
- 최소-최근 사용 우선순위: 가장 오랫동안 버스 점유를 하지 않거나 버스를 자주 점유하지 않은 마스터 장치의 점유 우선순위를 올림
- UART
- I2C
- SPI
- USB
- ISA(통신 규격)
- PCI와 PCI Express
- PATA와 SATA: PATA는 IDE로 보통 알려져 있다.
- SDIO: MMC와 eMMC도 이걸 이용한다.