NuBus

La placa base Macintosh II con sus seis ranuras NuBus visibles a la izquierda.

Ejemplo de una tarjeta gráfica NuBus, una Precisión RadiusColor Pro 8/24xj. Esta es una tarjeta "half-length", con una longitud máxima de 7 pulgadas. La longitud máxima para tarjetas NuBus de tamaño completo es de 12 pulgadas.

NuBus (pron. 'New Bus') es un bus de computadora paralelo de 32 bits, desarrollado originalmente en el MIT y estandarizado en 1987 como parte del proyecto de estación de trabajo NuMachine. Western Digital realizó la primera implementación completa de NuBus para su NuMachine y para Lisp Machines Inc. LMI Lambda. El NuBus fue incorporado más tarde en los productos Lisp por Texas Instruments (Explorer), y Apple Computer lo utilizó como el bus de expansión principal y NeXT desarrolló una variante llamada NeXTBus. Ya no se usa mucho fuera del mercado integrado.

Arquitectura

Los primeros buses de microcomputadoras como el S-100 a menudo eran solo conexiones a los pines del microprocesador y a los rieles de alimentación. Esto significaba que un cambio en la arquitectura de la computadora generalmente también conducía a un nuevo bus. Buscando evitar este tipo de problemas en el futuro, NuBus fue diseñado para ser independiente del procesador, su arquitectura general y cualquier detalle de su manejo de E/S.

Entre sus muchas funciones avanzadas para la época, NuBus usaba un backplane de 32 bits cuando los buses de 8 o 16 bits eran comunes. Se consideró que esto hacía que el bus fuera 'preparado para el futuro', ya que en general se creía que los sistemas de 32 bits llegarían en un futuro próximo, mientras que los buses de 64 bits y posteriores seguirían siendo poco prácticos y excesivos.

Además, NuBus era agnóstico sobre el procesador en sí. La mayoría de los buses hasta este punto cumplían con los estándares de señalización y datos de la máquina a la que estaban conectados (siendo big o little endian, por ejemplo). NuBus no hizo tales suposiciones, lo que significaba que cualquier tarjeta NuBus podría conectarse a cualquier máquina NuBus, siempre que hubiera un controlador de dispositivo apropiado.

Para seleccionar el controlador de dispositivo adecuado, NuBus incluyó un esquema de identificación que permitía que las tarjetas se identificaran en la computadora host durante el inicio. Esto significaba que el usuario no tenía que configurar el sistema, la pesadilla de los sistemas de bus hasta ese momento. Por ejemplo, con ISA, el controlador tenía que configurarse no solo para la tarjeta, sino también para la memoria que requería, las interrupciones que usaba, etc. NuBus no requería tal configuración, lo que lo convierte en uno de los primeros ejemplos de arquitectura plug-and-play.

En el lado negativo, mientras que esta flexibilidad hizo que NuBus fuera mucho más simple para el usuario y los autores de controladores de dispositivos, hizo las cosas más difíciles para los diseñadores de las tarjetas. Mientras que la mayoría de los "simples" los sistemas de bus eran fácilmente compatibles con un puñado de chips de entrada/salida diseñados para usarse con esa CPU en mente, con NuBus, cada tarjeta y computadora tenían que convertir todo a un 'mundo NuBus' independiente de la plataforma. Por lo general, esto significaba agregar un chip controlador NuBus entre el bus y cualquier chip de E/S en la tarjeta, lo que aumentaba los costos. Si bien este es un ejercicio trivial hoy en día, uno que requieren todos los autobuses más nuevos, en la década de 1980 NuBus se consideraba innecesariamente complejo y costoso.

Implementaciones

El NuBus se convirtió en un estándar en 1987 como IEEE 1196. Esta versión usaba un conector estándar de tres filas de 96 pines, ejecutando el sistema en un reloj de 10 MHz para un rendimiento de ráfaga máximo de 40 MB/s y velocidades promedio de 10 a 20 MB/s. Una adición posterior, NuBus 90, aumentó la velocidad del reloj a 20 MHz para lograr un mejor rendimiento, aumentando la ráfaga a unos 70 MB/s y un promedio de unos 30 MB/s.

El NuBus se desarrolló comercialmente por primera vez en Western Digital NuMachine, y su licenciatario, Lisp Machines, Inc., lo utilizó por primera vez en un producto de producción en LMI-Lambda, una máquina Lisp. Western Digital vendió el proyecto y el grupo de desarrollo a Texas Instruments en 1984. La tecnología se incorporó a su TI Explorer, también una máquina Lisp. En 1986, Texas Instruments utilizó NuBus en el sistema UNIX multiprocesador S1500. Más tarde, tanto Texas Instruments como Symbolics desarrollaron placas Lisp Machine NuBus (TI MicroExplorer y Symbolics MacIvory) basadas en sus microprocesadores compatibles con Lisp. Estas placas NuBus eran máquinas Lisp con coprocesador para la línea Apple Macintosh (Mac II y Mac Quadras).

NuBus también fue seleccionado por Apple Computer para su uso en su proyecto Macintosh II, donde su naturaleza plug-n-play encaja bien con la filosofía Mac de facilidad de uso. Se usó en la mayoría de las series Macintosh II que componían la línea de Mac de nivel profesional desde finales de la década de 1980. Se actualizó a NuBus 90 comenzando con Macintosh Quadras y se usó hasta mediados de la década de 1990. Los primeros Quadras solo admitían la velocidad de 20 MHz cuando dos tarjetas se comunicaban entre sí, ya que el controlador de la placa base no se actualizó. Esto se abordó más tarde en la implementación de NuBus en los modelos 660AV y 840AV. Este controlador NuBus mejorado se utilizó en los modelos Power Macintosh 6100, 7100 y 8100 de primera generación. Los modelos posteriores de Power Mac adoptaron el bus PCI de Intel. La implementación NuBus de Apple usó conectores de clavija y enchufe en la parte posterior de la tarjeta en lugar de conectores de borde con tornillos Phillips dentro de la carcasa que usan la mayoría de las tarjetas, lo que facilita mucho la instalación de las tarjetas. Las computadoras de Apple también suministraron un 'goteo' de +5 V siempre activo. fuente de alimentación para tareas como vigilar la línea telefónica mientras la computadora estaba apagada. Aparentemente, esto era parte de un estándar NuBus no aprobado.

NeXT Computer también seleccionó NuBus para su línea de máquinas, pero utilizó un diseño de PCB físico diferente. NuBus parece haber visto poco uso fuera de estos roles, y cuando Apple cambió a PCI a mediados de la década de 1990, NuBus desapareció rápidamente.