De MCA-architectuur werd in eerste instantie voor de 80286-processor met een 16 bit brede bus en
in een uitgebreide vorm voor 80386- en 80486-processoren met een 32 bit bus gerealiseerd. Enige
rol van betekenis heeft echter alleen de 32 bit variant van dit alternatief voor de ISA-architectuur gespeeld. Kenmerkend voor de MCA-architectuur waren een verbeterde
moederbord architectuur, aanzienlijke verhoging van de geheugencapaciteit en
rekenprestaties alsmede een optimalisering van de systeemcomponenten.
Tegelijk met de invoering van het MCA-concept werd door IBM eveneens een nieuwe grafische standaard
voor beelschermen in het leven geroepen, de (intussen alweer verbeterde) VGA-standaard
(Video Graphics Array).
Hoewel de MCA-architectuur tegenover de oude ISA-standaard een
keur van voordelen biedt, is deze architectuur altijd onderwerp van diskussie geweest. Het is
dan ook geen internationaal geaccepteerde standaard geworden! Voornaamste redenen
daarvoor zijn vermoedelijk de incompatibiliteit en de totale breuk met de ISA-architectuur,
waardoor de talloze in gebruik zijnde ISA-uitbreidingskaarten voor een MCA-PC volledig
onbruikbaar waren. In tegenstelling tot andere bussystemen was de MCA-techniek bovendien
gepatenteerd zodat ze niet nagebouwd kon worden zonder dat aan IBM licentierechten
moesten worden afgedragen. Dit is onder meer ook een reden waarom PC-fabrikanten nooit
hebben staan te popelen om MCA-systemen te produceren.
Een van de grootste voordelen van de nieuwe systeemarchitectuur voor 80386-processoren en hoger was ongetwijfeld het doorbreken van de 16 bit beperking. De 32 bit variant van MCA biedt zowel een 32 bit databus al een 32 bit adresbus. Resultaat: een aanzienlijk snellere gegevensoverdracht en een bijna onvoorstelbaar groot adresbereik van 4 GB (4.000 MB). Met enig kunst- en vliegwerk behaalde de oude ISA-bus een overdrachtsnelheid van ongeveer 5 MB/s, MCA bereikte gemakkelijk het dubbele (10 MB/s).
De eigenlijke prestatieverbetering dankt MCA echter aan de invoering van de zogenoemde 'Bus Master'. Bij de ISA-bus is de CPU de alles overheersende 'meester' in het systeem. Dientengevolge vindt busgebruik altijd via de centrale microprocessor plaats. Bij MCA was dat anders geregeld: door gebruik te maken van een 'Bus Master Chip Set' konden meer microprocessoren of controllers tot het systeem worden toegelaten. Dankzij dit feit konden ook intelligente uitbreidingskaarten, die een eigen microprocessor bezitten, in het systeem functioneren en over de volle breedte van de 32 bit MCA-bus beschikken. De microprocessor op zo'n uitbreidingskaart functioneert als 'Slave' controller en is op deze manier in staat processen te realiseren die onafhankelijk van het overige PC-systeem aflopen. De bus master zorgt daarbij binnen het systeem voor de coördinatie van MCA-bus, van de extra microprocessor op de uitbreidingskaart (voor slave-functies) en van de eigenlijke centrale microprocessor van het systeem (voor de master-functies). In de bus master opzet werken de extra processoren dus concurrerend met de centrale processor op het moederbord en alle I/O-bouwstenen met een eigen microprocessor kunnen rechtstreeks gebruik maken van het gemeenschappelijke bus-systeem. Voor dit doel is onder meer ook de interrupt aansturing gewijzigd.
Een ander voordeel van de MCA-architectuur is de verbeterde toegang tot gegevens met behulp van de zogenaamde cache-techniek. Een cache-controller (82385) en cache-geheugen van minimaal 32 kB,
uitgevoerd met bijzonder snelle geheugenchips, zorgen ervoor dat gegevens uit het geheugen
vele malen sneller toegankelijk zijn.
Een van de beperkingen van de ISA-bus, namelijk het feit dat de DMA-controller alleen blokken van maximaal 64 kB kan doorgeven, behoort bij een MCA-systeem eveneens tot het verleden. Bij de MCA-technologie komen als chipset's op het moederbord alleen in hoge mate geïntegreerde VLSI-chip's (Very Large Scale Integration) in aanmerking. Omdat deze bouwstenen op de systeemeisen zijn afgestemd, bevatten ze reeds een aantal systeemfuncties die voordien met uitbreidingskaarten
gerealiseerd moesten worden. Zo zijn bijvoorbeeld de parallelle en seriële interface
alsmede een VGA grafische beeldschermadapter reeds in het moederbord
geïntegreerd. Daardoor zijn niet alleen minder uitbreidingskaarten nodig, maar neemt
ook de betrouwbaarheid van het systeem toe.
Een ander vooral voor de gebruiker aardige bijkomstigheid zijn de intelligente uitbreidingskaarten. Dankzij individuele identificaties hoeven deze niet meer uitdrukkelijk aan het systeem bekend te worden gemaakt, bijvoorbeeld door zogenaamde DIP-switches of via setup procedures. Het MCA-bus systeem herkent de uitbreidingen uit zichzelf en zorgt voor automatische configuratie. Een praktisch handvat
vergemakkelijkt bovendien het plaatsen van de kaart in een vrij slot op het MCA
moederbord. Nadeel hiervan is echter dat alleen MCA-uitbreidingen kunnen worden
ingebouwd die of van IBM zélf of van een licentienemer afkomstig zijn die daarvoor
aan IBM moet betalen.
In onderstaande figuur is het blokschema van een typisch MCA-systeem getekend. Een belangrijk gegeven is dat er twee klokgeneratoren aanwezig zijn. Op de eerste plaats de afzonderlijke systeemklok, die alle onderdelen van de architectuur voorziet met een klok van 10 MHz. Op de tweede plaats de CPU-klok, die de processor stuurt met een aan de maximale werkfrequentie van de processor aangepaste klok.
De lokale geheugenbus tussen de processor en het geheugen wordt ook door deze klok gestuurd. Op deze manier kan men de gegevensoverdracht tussen processor en geheugen aanpassen aan de eigen klokfrequentie van de processor.
Ook bij de MCA-architectuur worden de perifere bouwstenen via poorten benaderd. Omdat IBM iedere compatibiliteitsgedachte overboord had gezet, hadden de ontwerpers van de MCA-architectuur alle vrijheid om een volledig nieuw slot te ontwerpen. Wél moest men er rekening mee houden dat er uitbreidingskaarten op de markt zouden komen met breedtes van 8, 16 en 32 bit. Het is natuurlijk onzin om een 32 bit kaart te ontwerpen voor het aansturen van een printer! De kaart zou alleen maar extreem duur worden, zonder dat er enige extra functionaliteit aanwezig zou zijn. Vandaar dat het hart van het MCA-slot wordt gevormd door een 8 bit sectie met 90 contacten. Deze contacten liggen in één vlak en staan heel dicht bij elkaar. Naast deze 8 bit sectie heeft men uitbreidingen tot 16 bit en 32 bit. In totaal heeft het gehele MCA-slot niet minder dan 202 contacten, maar dank zij de kleine afstand tussen de contacten is een MCA-slot toch heel compact. Een volledig overzicht van alle contacten van een MCA-slot is getekend in onderstaande figuur.
Interessante elektronica links
Klik hier ... Kattenschrikdraad installatie houdt katten in of uit uw tuin
Klik hier ... Boeken voor de elektronicus
Klik hier ... Software voor schema tekenen, print ontwerpen en simulatie
Klik hier ... Goedkope digitale oscilloscopen, via USB aan te sluiten op uw PC
Klik hier ... Goedkope meetapparatuur voor het testen van uw onderdelen
Klik hier ... Draadloze elektronica in uw huis
Klik hier ... Inbraakalarm van Marmitek en KlikAanKlikUit
Klik hier ... Bespaar energie met PowerSafer
Klik hier ... Goedkope dataloggers voor t, RH, CO, V en I
Klik hier ... Educatieve producten voor het basisonderwijs