بنية معيار الصناعة الموسعة

تُعدّ بنية معيار الصناعة الموسّعة (المعروفة اختصارًا باسم EISA وتُنطق "إي-سا") معيارًا لناقل البيانات لأجهزة الكمبيوتر المتوافقة مع IBM PC . وقد أُعلن عنها في سبتمبر 1988 من قِبل اتحاد من مُصنّعي أجهزة الكمبيوتر المُقلّدة ( عصابة التسعة ) كبديل لبنية القناة الدقيقة (MCA) الخاصة بشركة IBM في سلسلة PS/2 . ^{[ 2 ]}

بالمقارنة مع ناقل AT، الذي أعادت مجموعة التسعة تسميته لاحقًا إلى ناقل ISA لتجنب انتهاك العلامة التجارية لشركة IBM على حاسوبها PC/AT ، تم توسيع ناقل EISA إلى 32 بت ، مما يسمح لأكثر من معالج مركزي واحد بمشاركة الناقل. كما تم تحسين دعم التحكم في الناقل لتوفير الوصول إلى 4 جيجابايت من الذاكرة. وعلى عكس MCA، يمكن لـ EISA قبول بطاقات ISA القديمة - حيث أن خطوط وفتحات EISA هي مجموعة فرعية من ISA. ^{[ 3 ]} 

حظيت تقنية EISA بشعبية كبيرة لدى المصنّعين نظرًا لطبيعة MCA الاحتكارية، حتى أن شركة IBM أنتجت بعض الأجهزة التي تدعمها. كان تطبيقها مكلفًا نوعًا ما (وإن لم يكن بقدر تكلفة MCA)، لذا لم تحظَ بشعبية واسعة في أجهزة الكمبيوتر المكتبية. مع ذلك، حققت نجاحًا معقولًا في سوق الخوادم، ^{[ 4 ]} نظرًا لملاءمتها الأفضل للمهام التي تتطلب نطاقًا تردديًا عاليًا، مثل الوصول إلى القرص أو الشبكات. كانت معظم بطاقات EISA المنتجة إما بطاقات SCSI أو NIC . كما توفرت تقنية EISA في بعض الأجهزة غير المتوافقة مع IBM ، مثل DEC AlphaServer و HP 9000 D-class و SGI Indigo2 و MIPS Magnum .

بحلول الوقت الذي كانت فيه حاجة سوقية قوية لحافلة بهذه السرعات والقدرات لأجهزة الكمبيوتر المكتبية، قامت حافلة VESA المحلية ولاحقًا PCI بملء هذا الفراغ، واختفت EISA في طي النسيان.

احتوى جهاز IBM PC الأصلي على خمسة منافذ 8 بت، تعمل بسرعة ساعة النظام 4.77  ميجاهرتز. أما جهاز PC/AT ، الذي طُرح عام 1984، فكان يحتوي على ثلاثة منافذ 8 بت وخمسة منافذ 16 بت، جميعها تعمل بسرعة ساعة النظام 6  ميجاهرتز في الطرازات الأولى و8  ميجاهرتز في الإصدار الأخير من الجهاز. كانت منافذ 16 بت مجموعةً فرعيةً من منافذ 8 بت، لذا كان بالإمكان توصيل معظم بطاقات 8 بت في منفذ 16 بت (استخدمت بعض البطاقات تصميمًا يُشبه "الحافة" يتداخل فعليًا مع الجزء الممتد من المنفذ) والاستمرار في العمل في وضع 8 بت. كان أحد الأسباب الرئيسية لنجاح جهاز IBM PC (والأجهزة المشابهة له) هو النظام البيئي النشط لبطاقات التوسعة الخارجية المتاحة لهذه الأجهزة. مُنعت شركة IBM من تسجيل براءة اختراع ناقل البيانات، ونشرت مواصفاته على نطاق واسع.

مع استمرار ازدهار صناعة أجهزة الكمبيوتر المقلدة في منتصف إلى أواخر ثمانينيات القرن الماضي، بدأت تظهر عدة مشاكل تتعلق بناقل البيانات. أولًا، نظرًا لعدم وجود جهة مركزية معنية بمعايير "فتحة AT" (كما كانت تُعرف آنذاك)، لم يكن هناك ما يمنع الشركات المصنعة من تجاوز المعايير. ومن أبرز هذه المشاكل، مع ازدياد انتشار أجهزة الكمبيوتر المقلدة، لجوء الشركات المصنعة إلى زيادة سرعة المعالج للحفاظ على ميزة تنافسية. وللأسف، نظرًا لأن ناقل ISA كان مرتبطًا في الأصل بتردد المعالج، فقد كان هذا يعني أن بعض أجهزة 286 تعمل بناقل ISA بتردد 10 أو 12 أو حتى 16  ميجاهرتز. في الواقع، كانت أولى الأنظمة التي تعمل بناقل ISA بتردد 8 ميجاهرتز هي أجهزة Intel 8088 المقلدة المزودة بمعالجات  توربو ، والتي كانت تعمل بتردد 8 ميجاهرتز. تسبب هذا في العديد من مشاكل عدم التوافق، حيث قد لا تعمل بطاقة طرف ثالث متوافقة تمامًا مع IBM (مصممة لناقل بيانات بتردد 8 ميجاهرتز أو 4.77 ميجاهرتز) بشكل موثوق أو قد لا تعمل على الإطلاق في نظام بتردد أعلى. في نهاية المطاف، فصلت معظم شركات تصنيع أجهزة الكمبيوتر الشخصية تردد ناقل البيانات عن تردد النظام، ولكن لم تكن هناك هيئة معايير تُشرف على هذه الصناعة.   

مع قيام شركات مثل ديل بتعديل تصميم ناقل AT، ^{[ 5 ]} اقترحت شركة فينيكس تكنولوجيز في عام 1986 إضافة امتداد 32 بت لناقل AT، لكن شركة كومباك، الرائدة في تصنيع أجهزة الكمبيوتر المقلدة، رفضت التعاون. ^{[ 6 ]} كان تصميم ناقل AT راسخًا لدرجة أنه لم يكن لدى أي مصنّع لأجهزة الكمبيوتر المقلدة القدرة على ابتكار بديل موحد، ولم يكن هناك سبب مقنع يدفعهم للتعاون في وضع معيار جديد. ولهذا السبب، عندما تم بيع أول نظام قائم على معالج 386 ( كومباك ديسك برو 386 ) في عام 1986، كان لا يزال يدعم فتحات 16 بت. وحذت أجهزة الكمبيوتر الشخصية الأخرى التي تعمل بمعالج 386 حذوها، وظل ناقل AT (لاحقًا ISA) جزءًا من معظم الأنظمة حتى أواخر التسعينيات.

في غضون ذلك، بدأت شركة IBM تشعر بالقلق من فقدان سيطرتها على الصناعة التي أسستها. في عام 1987، أطلقت IBM سلسلة حواسيب PS/2 ، والتي تضمنت معظمها ناقل MCA . وقد شمل ناقل MCA تحسينات عديدة مقارنةً بناقل AT ذي 16 بت، بما في ذلك التحكم في الناقل ، ووضع النقل المتتابع ، والموارد القابلة للبرمجة، وقدرات 32 بت. مع ذلك، وفي محاولة لاستعادة دورها المهيمن، حصلت IBM على براءة اختراع للناقل وفرضت سياسات ترخيص ورسوم صارمة على استخدامه. وقد أنتجت بعض الشركات المصنعة أجهزة MCA مرخصة (أبرزها NCR )، لكن بشكل عام، رفضت الصناعة قيود IBM.

اقترح ستيف جيبسون على مُصنّعي الأجهزة المُستنسخة اعتماد ناقل NuBus . ^{[ 7 ]} بعد أن صرّح في البداية بأن ناقل AT كافٍ للعملاء، ^{[ 6 ]} طوّرت مجموعة من الشركات بقيادة كومباك ( مجموعة التسعة ) ناقلًا جديدًا. سُمّي هذا الناقل الجديد بنية معيار الصناعة المُوسّعة (أو المُحسّنة)، أو "EISA"، بينما كان ناقل AT الأقدم قد أُعيد تسميته بالفعل إلى بنية معيار الصناعة ، أو "ISA". ^{[ 8 ]} وفّر هذا الناقل جميع المزايا التقنية لـ MCA تقريبًا، مع الحفاظ على التوافق مع البطاقات الحالية ذات 8 بت و16 بت، والأهم من ذلك (والأهم بالنسبة لمُصنّعي الأنظمة والبطاقات) الحد الأدنى من تكلفة الترخيص.

طوّرت شركة كومباك نظام EISA وأقنعت أعضاء آخرين في مجموعة التسعة بدعمه من خلال ترخيص التقنية مجانًا. وقبل الإعلان عن EISA مباشرةً، رفضت كومباك عرضًا في اللحظات الأخيرة من شركة IBM للحصول على تعاون حصري في نظام MCA مقابل التخلي عن EISA. ^{[ 9 ]}

فتحة ناقل EISA عبارة عن نظام دبابيس متداخل ثنائي المستوى، حيث يتوافق الجزء العلوي من الفتحة مع تخطيط دبابيس ناقل ISA القياسي. تُنفذ الميزات الإضافية لناقل EISA في الجزء السفلي من موصل الفتحة، باستخدام مسارات رفيعة تُدخل في الفجوة العازلة لموصل حافة بطاقة ISA العلوية. بالإضافة إلى ذلك، يحتوي الجزء السفلي من الناقل على خمسة شقوق تثبيت، مما يمنع بطاقة ISA ذات المسارات الطويلة بشكل غير معتاد من الامتداد عن طريق الخطأ إلى الجزء السفلي من الفتحة.

من بين فوائد معيار EISA، كان التوحيد النهائي للمعيار الذي يجب أن تُصنع به فتحات وبطاقات ISA  (وتحديدًا، تم تثبيت سرعة الساعة عند معيار صناعي يبلغ 8.33 ميجاهرتز). وبالتالي، استفادت حتى الأنظمة التي لم تستخدم ناقل EISA من توحيد معيار ISA، مما ساهم في استمراريته.

كانت "عصابة التسعة" الاسم غير الرسمي الذي أُطلق على اتحاد شركات تصنيع الحواسيب الشخصية، بقيادة شركة كومباك، التي أعلنت عن ناقل EISA. ^{[ 9 ]} استحوذت الشركات التسع مجتمعةً على أكثر من 33% من حصة سوق الحواسيب الشخصية في عام 1987، مقارنةً بنسبة 27% لشركة IBM. وكانت حصة "عصابة التسعة" في سوق الحواسيب التي تعمل بمعالج 80386 أكبر، حيث بلغت 43% مقارنةً بنسبة 16% لشركة IBM. وكانت كومباك من أوائل الشركات المصنعة للحواسيب المتوافقة مع معالجات IBM بعد ظهور حاسوب IBM الشخصي لأول مرة في عام 1981، واستحوذت على 28% من سوق معالجات 80386. ^{[ 10 ]} أقرّ الأعضاء المنافسون عمومًا بريادة كومباك ، حيث صرّح أحدهم في عام 1989 قائلًا : "عندما يجلس عشرة أشخاص أمام طاولة لكتابة رسالة إلى الرئيس، لا بدّ لأحدهم أن يكتبها. كومباك هي من تجلس أمام الآلة الكاتبة". ^{[ 8 ]} وكان الأعضاء هم: ^{[ 10 ] [ 2 ]}

على الرغم من أن ناقل MCA كان يتمتع بميزة طفيفة في الأداء مقارنةً بناقل EISA (سرعة ناقل تبلغ 10  ميجاهرتز مقابل 8.33  ميجاهرتز)، إلا أن EISA احتوى على جميع المزايا التقنية التي تميز بها MCA تقريبًا، بما في ذلك التحكم في الناقل ، ووضع الإرسال المتتابع ، والموارد القابلة للتكوين برمجيًا، وناقلات البيانات/العناوين ذات 32 بت. وقد جعلت هذه الميزات EISA متقاربًا جدًا مع MCA من حيث الأداء، وتفوق EISA بسهولة على MCA في الدعم الصناعي.

استبدلت EISA عملية ضبط الوصلات المعقدة الشائعة في بطاقات ISA بضبط برمجي. يأتي كل نظام EISA مزودًا بأداة ضبط EISA، وهي عادةً نسخة معدلة قليلاً من الأدوات القياسية التي طورتها شركات تصنيع شرائح EISA. يقوم المستخدم بتشغيل هذه الأداة، إما من قرص مرن أو من قسم مخصص على القرص الصلب. يكتشف برنامج الأداة جميع بطاقات EISA في النظام، ويمكنه ضبط أي موارد مادية ( مثل المقاطعات ومنافذ الذاكرة) على أي بطاقة EISA (تحتوي كل بطاقة EISA على قرص يحتوي على معلومات تصف الخيارات المتاحة عليها) أو على اللوحة الأم لنظام EISA . كما يمكن للمستخدم إدخال معلومات حول بطاقات ISA في النظام، مما يسمح للأداة بإعادة ضبط بطاقات EISA تلقائيًا لتجنب تعارض الموارد.

كان لدى EISA دعم للتوصيل والتشغيل مع برامج تشغيل خاصة بالشركة المصنعة؛ ^{[ 11 ]} ومع ذلك لم يتم استخدامه على نطاق واسع على أجهزة الكمبيوتر المكتبية.

كان لدى EISA دعم لمشاركة المقاطعات، ^{[ 12 ]} بالإضافة إلى DMA 32 بت .

وبالمثل، لم يكن نظام التشغيل ويندوز 95 ، بفضل خاصية التوصيل والتشغيل ، قادرًا على تغيير إعدادات بطاقات EISA، ولكنه كان قادرًا على اكتشاف هذه البطاقات، وقراءة إعداداتها، وإعادة تهيئة أجهزة التوصيل والتشغيل لتجنب تعارض الموارد. كما كان ويندوز 95 يحاول تلقائيًا تثبيت برامج التشغيل المناسبة لبطاقات EISA المكتشفة.

أطلقت شركة إنتل أول شريحة EISA لها (وأول شريحة بالمعنى الحديث للكلمة) تحت اسم 82350 في سبتمبر 1989. ^{[ 13 ] [ 14 ]} ثم طرحت إنتل نسخة أقل تكلفة تحت اسم 82350DT، أُعلن عنها في أبريل 1991، وبدأ شحنها في يونيو من العام نفسه. ^{[ 15 ]}

كان أول حاسوب من فئة EISA يُعلن عنه هو HP Vectra 486 في أكتوبر 1989. ^{[ 16 ]} أما أول حاسوبين من فئة EISA طُرحا في السوق فكانا Compaq Deskpro 486 و SystemPro . وقد بُني SystemPro، كونه أحد أوائل أنظمة الحاسوب الشخصي المصممة كخادم شبكة ، من الصفر للاستفادة الكاملة من ناقل EISA. وتضمن ميزات مثل المعالجة المتعددة ، و RAID المادي ، وبطاقات الشبكة الرئيسية للناقل.

أدرجت شركة أوليفيتي تقنية EISA في منتجها Olivetti NetStrada 7000 (CONDOR) الذي يدعم بنى ناقل متعددة، وشغل جهاز التحكم Adaptec RAID فتحة EISA التي يمكن الوصول إليها بواسطة ما يصل إلى 4 من وحدات المعالجة المركزية Pentium Pro 200 في وقت واحد.

بعد أن لم توضح شركة IBM خلال عامها الأول ما إذا كانت ستمنح ترخيصًا لتقنية Micro Channel، ^{[ 17 ]} خسرت حصة سوقية بسبب تباطؤ مبيعات PS/2 وعزوف العملاء عن استخدام MCA. ^{[ 6 ]} أطلقت الشركة جهاز PS/2 Model 30 286، الذي يعتمد على ناقل AT ، في مانهاتن بالتزامن مع إعلان EISA في أماكن أخرى من المدينة، وذلك بعد 17 شهرًا من إبلاغها العملاء بأن ناقل AT قد أصبح قديمًا. ^{[ 18 ]} ساهم الاستياء من سلوك IBM في تشكيل تحالف EISA. ^{[ 17 ]}

مع ذلك، لم يكن نجاح مجموعة التسعة مع معيار EISA مؤكدًا. فقد تمنى بعض العملاء لو كان ناقل 32 بت متاحًا قبل سنوات، ورأوا أن على منافسي IBM تبني معيار MCA، الذي كان يتوفر له ما يقارب 400 بطاقة توسعة عند طرح معيار EISA. ^{[ 6 ]} وكانت شركة Dell من أبرز الشركات المصنعة للحواسيب المتوافقة التي لم تنضم إلى مجموعة التسعة. واعتمد عدد قليل من الشركات المصنعة الأخرى، بما في ذلك Apricot و Dell و Research Machines و Tandy Corporation و Olivetti ، معيار MCA، ولكن لجزء فقط من مجموعة حواسيبها الشخصية. ^{[ 19 ]} أما شركة NCR Corporation فقد تبنت معيار Micro Channel بشكل شامل، حيث صممت وبنت منصات حواسيب شخصية ومحطات عمل وخوادم عالية الأداء تدعم هذا المعيار، بما في ذلك مكونات منطقية خاصة بها تعتمد على بنية Micro Channel، مثل SCSI والرسومات والشبكات والصوت.

أجرى العديد من المصنّعين، بمن فيهم أعضاء مجموعة التسعة، أبحاثًا حول إمكانية استخدام تقنية MCA. ^{[ 10 ]} فعلى سبيل المثال، أنتجت شركة كومباك بالفعل نماذج أولية لأنظمة DeskPro باستخدام هذه التقنية. ومع ذلك، لم تُطرح هذه الأنظمة للإنتاج، وعندما اتضح أن تقنية MCA قد خسرت المنافسة، سمحت كومباك بانتهاء صلاحية ترخيصها (مع العلم أن تكلفة الترخيص كانت زهيدة نسبيًا؛ إذ تمثلت التكاليف الرئيسية المرتبطة بتقنية MCA، والتي أثارت استياء الصناعة، في رسوم الامتياز المدفوعة عن كل نظام يتم شحنه). ^{[ 8 ]}

من جهة أخرى، عندما اتضح لشركة IBM أن تقنية Micro Channel تتلاشى، قامت بترخيص تقنية EISA لاستخدامها في بعض أنظمة الخوادم. وكرد فعل ساخر على منافستها، لم تصرف شركة Compaq (الرائدة في اتحاد EISA) الشيك الأول الذي أرسلته IBM مقابل ترخيص EISA. بل قامت بتأطير الشيك وعرضه في متحف الشركة في مقرها الرئيسي في هيوستن، تكساس.

لم يستمر معيار EISA نفسه لعقد من الزمن، إذ حل محله معيار PCI في نهاية المطاف. ومع ذلك، تمثلت إرث EISA في معيار التوافق مع الإصدارات السابقة الذي ضمن استمرار توافق البرامج والأجهزة الطرفية الحالية، على عكس ناقل MCA من IBM الذي كان سيجعلها جميعًا قديمة. وقد ساهم هذا التوجه نحو التوافق مع الإصدارات السابقة في تحقيق طفرة الحواسيب الشخصية في التسعينيات، تلاه الانتشار العالمي للإنترنت، ثم الحوسبة المتنقلة في الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية. ^{[ 20 ]}

• شرح مجموعة شرائح Intel EISA
• ملخص فني لحافلة EISA
• وحدات تحكم Intel EISA
• عائلة رقائق Intel 82350 EISA