Bus informatique - Définition

Bus parallèle

Matériel

D'un point de vue physique, ce type de bus est un ensemble de conducteurs électriques parallèles. À chaque cycle de temps, chaque conducteur transmet un bit.

Ces bus ont donc une taille en nombre de conducteurs, et une taille en bits. Les tailles les plus courantes (en bits) sont : 8, 16, 32, 64 ou plus. Lorsque l'on parle de la taille d'un bus, cela signifie qu'il s'agit du nombre d'informations (ou bits) que le bus peut transmettre en un cycle, sans compter les informations de contrôle.

Certains conducteurs supplémentaires sont affectés à la transmission des signaux de contrôles de l'état du bus.

Fonctionnement

Le bus sert à transmettre un entier informatique de la taille du bus. Les différents bits du bus ont chacun un poids différent numéroté de zéro à N-1 où N est la taille du bus. Par exemple pour un bus quatre bits on peut transmettre 16 valeurs différentes (2⁴ = 16).

L'émetteur positionne au même instant tous les bits du bus. Au moment adéquat le composant lecteur lira tous les bits en même temps. Cet instant adéquat peut être déterminé par un des signaux de contrôle qui changera de valeur pour signaler au dispositif lecteur qu'il est temps de lire les données sur le bus.

Ce type de bus souffre d'un défaut inhérent à son principe : bien que l'émetteur positionne au même instant tous les bits, les câbles qui les transportent jusqu'au récepteur peuvent ne pas avoir précisément les mêmes caractéristiques électriques (une nappe de conducteurs tordue par exemple) ou même ne pas avoir la même longueur : cela force l'émetteur à maintenir l'état de chaque groupe de bits à transmettre pendant un temps suffisant pour garantir une réception sans erreur à l'autre bout de la liaison, ce qui réduit le débit maximal d'information.

Cas d'utilisation

• Lecture et écriture de la mémoire vive par un processeur. Deux bus distincts sont utilisés, un bus de données de 128 bit et un bus d'adresse (d'environ 36 bit sur un PC de 2008). Le bus d'adresse est utilisé pour sélectionner les cellules mémoires qui doivent être lues ou écrites, le bus de données servant à transmettre le contenu de la mémoire elle-même. Ce type de bus est extrêmement rapide : un PC de 2008 permet ici des transferts à 6,4 giga-octets (Go) par seconde.

• Interconnexion de disques durs SCSI. Une nappe à 68 conducteurs relie chaque disque à l'adaptateur et transporte tour à tour les signaux de commandes et de données sur 16 bits. Ce type de bus est très rapide quand la nappe est de haute qualité, il peut atteindre 320 Mo/s.

• Connecteurs PCI des cartes d'extension d'un ordinateur personnel, ils permettent des transferts à environ 130 Mo/s.

Bus série versus bus parallèle

Un bus série, transmettant les bits d'informations un par un, doit être plus rapide qu'un bus parallèle les transmettant 32 par 32 pour obtenir le même débit. Les bus parallèles sont limités en cadence par des difficultés techniques et physiques. À des fréquences de fonctionnement élevées les bus parallèles produisent plus d'interférences électromagnétiques qu'un bus série ce qui perturbe la qualité des signaux électriques transmis.