MCA, EISA e VLB

Com o surgimento dos processadores 386, que trabalhavam usando palavras binárias de 32 bits, tornou-se necessária a criação de um barramento mais rápido que o ISA para o uso de periféricos como placas de vídeo e HDs, que logo passaram a ter seu desempenho severamente limitado por ele.

A primeira resposta veio por parte da IBM, que desenvolveu o barramento MCA. Ele era bastante avançado para a época: além de ser um barramento de 32 bits, ele operava a 10 MHz, o que resultava numa taxa de transferência teórica de 32 MB/s. Ele também foi o primeiro barramento a suportar plug-and-play (oito anos antes do lançamento do Windows 95) e a suportar bus mastering, o que permitia que o HD e outros periféricos transferissem dados diretamente para a memória RAM (ao carregar um programa, por exemplo), deixando o processador livre para executar outras tarefas. Isso tornava o sistema bem mais responsível em relação às máquinas equipadas com placas ISA.

O sistema de plug-and-play do MCA funcionava com o uso de dois disquetes. O “reference disk” continha um programa de configuração, que alterava a distribuição dos endereços e outras configurações do BIOS e era fornecido junto com o micro. Ao comprar qualquer periférico MCA, você recebia um “option disk”, que era carregado com a ajuda do primeiro disquete, configurando a placa. Uma vez feita, a configuração se tornava permanente e você não precisava mais se preocupar. Embora rudimentar, este sistema já seguia a mesma lógica da instalação de drivers, que temos nos dias de hoje.

O grande problema é que o MCA era um padrão proprietário, de forma que tanto outros fabricantes de PCs quanto fabricantes de periféricos precisariam licenciar a tecnologia e pagar royalties para produzir produtos compatíveis.

A IBM tentou usar o barramento como uma arma estratégica para recuperar o terreno perdido para outros fabricantes. Surgiu então a linha IBM PS/2, uma família de micros 386 que, além do MCA, incorporava várias outras inovações importantes. O problema é que os demais fabricantes não gostaram da idéia e a IBM acabou isolada, tendo que arcar sozinha com o desenvolvimento e a produção das placas de expansão. Embora possuíssem diversas vantagens, o fato dos IBM PS/2 possuírem apenas slots MCA acabou se tornando mais um problema do que uma vantagem, já que isso os tornava incompatíveis com as placas ISA, que eram mais baratas e populares. No final, o MCA acabou se revelando um grande fracasso.

Inicialmente, os demais fabricantes continuaram produzindo micros 386 e 486 utilizando apenas periféricos ISA, o que resultava em limitações óbvias, sobretudo com relação ao desempenho do HD e vídeo, o que os tornava praticamente inutilizáveis para edição de imagens e vídeo, por exemplo, onde os Macs dominavam. Por utilizarem o mesmo barramento dos micros 286 (também chamados de PC-AT), eles eram chamados de “AT 386” ou “AT 486”. O “AT” nesse caso indica uma limitação e não um recurso extra. 🙂

Não demorou para que a Compaq desenvolvesse o EISA e abrisse as especificações para os demais fabricantes, criando uma entidade sem fins lucrativos para impulsionar seu desenvolvimento.

O EISA é um barramento peculiar. As dimensões são as mesmas de um slot ISA de 16 bits, porém o slot é mais alto e possui duas linhas de contatos. A linha superior mantém a mesma pinagem de um slot ISA de 16 bits, de forma a manter a compatibilidade com todos os periféricos, enquanto a linha inferior inclui 90 novos contatos, utilizados pelas placas de 32 bits.

As placas ISA atingiam apenas os contatos superficiais do conector, enquanto as placas EISA utilizavam todos os contatos. Embora o uso de tantos contatos esteja longe de ser uma solução elegante, é preciso admitir que o EISA foi uma solução engenhosa para o problema da compatibilidade:

Aqui temos os contatos de uma placa de vídeo EISA, que mostra a organização na prática:

Os slots EISA eram tipicamente marrons, por isso lembram um pouco um slot AGP, embora bem maiores:

Slot EISA

Assim como o ISA, o barramento EISA operava a 8.33 MHz. Entretanto, a transferência de 32 bits por ciclo e a eliminação dos tempos de espera entre um ciclo e outro faziam com que ele fosse até 4 vezes mais rápido.

O EISA acabou tendo uma vida curta, pois em 1993 surgiu o VLB (VESA Local Bus), outro padrão aberto de barramento de 32 bits, que conseguia ser muito mais rápido, trabalhando a uma freqüência nominal de 33 MHz e oferecendo taxas de transferência teóricas de até 133 MB/s.

Inicialmente o VLB (ou VESA, como é chamado por muitos) surgiu como barramento próprio para a conexão da placa de vídeo. Nesta época, o Windows 3.11 e os aplicativos gráficos já eram populares, de forma que existia uma grande demanda por placas de vídeo mais rápidas.

O “rápido” que menciono aqui é a simples capacidade de atualizar a tela em tempo real enquanto edita uma imagem no Photoshop, não tem nada a ver com aceleração 3D ou exibição de vídeo em alta resolução, como temos hoje em dia :). Além de serem muito lentas, as placas de vídeo ISA eram limitadas à exibição de apenas 256 cores.

Graças à boa velocidade, o VLB acabou tornando-se o padrão também para outros periféricos, como controladoras IDE e SCSI. Novamente, existiu a preocupação de manter compatibilidade com as placas ISA, de forma que os slots VLB são na verdade uma expansão, onde temos um slot ISA tradicional, seguido por um segundo conector, que inclui os pinos adicionais:

Slots VLB

Isso rendeu o apelido de “Very Long Bus” (barramento muito comprido 😉 e trouxe uma série de problemas de mal contato, já que se a placa-mãe não estivesse muito bem presa ao gabinete, a pressão necessária para encaixar as placas faziam com que a placa envergasse, comprometendo o encaixe. A grande pressão necessária acabava danificando os contatos com o tempo, o que, combinada com a oxidação natural, acabava fazendo com que muitas placas realmente deixassem de funcionar depois de removidas e reinstaladas algumas vezes.

O VLB é um barramento local, onde os contatos são ligados diretamente aos pinos do processador. Esse design simples barateava a produção das placas-mãe, mas fazia com que a utilização do processador fosse relativamente alta e não fosse possível utilizar mais do que 3 placas VLB no mesmo micro.

O VLB se tornou rapidamente o padrão de barramento para placas para micros 486, mas acabou desaparecendo com a introdução do barramento PCI. Uma curiosidade é que as primeiras placas para micros Pentium (a primeira geração, que oferecia suporte apenas aos Pentium de 60 e 75 MHz) chegaram a incluir slots VLB, utilizando uma versão adaptada do barramento.