Anillo rápido

QuickRing era una interconexión de velocidad de gigabit que combinaba las funciones de un bus de ordenador y una red . Fue diseñada en Apple Computer como un sistema multimedia para funcionar "encima" de los sistemas de bus locales existentes dentro de un ordenador, pero más tarde fue adquirida por National Semiconductor y reposicionada como una interconexión para computación paralela . Parece que se ha utilizado poco en cualquiera de las dos funciones y ya no se trabaja en ella activamente. Sin embargo, parece haber sido una inspiración para otras tecnologías más recientes, como HyperTransport .

QuickRing comenzó como una rama del legendario proyecto Futurebus , que comenzó a fines de la década de 1970 bajo la égida del IEEE . El proceso Futurebus se estancó rápidamente y, al concluir que estaba condenado al fracaso, varios de los principales diseñadores abandonaron el esfuerzo en 1987 para intentarlo nuevamente en proyectos más pequeños, lo que llevó a QuickRing y SCI . ^[1] En el caso de QuickRing, el principal defensor fue Paul Sweazey de National Semiconductor , que había albergado el grupo de coherencia de caché de Futurebus . Sweazey dejó National Semiconductor y se mudó al Grupo de Tecnología Avanzada de Apple Computer , donde se desarrolló el nuevo sistema.

El sistema se anunció públicamente por primera vez en la Conferencia Mundial de Desarrolladores de 1992 , posicionado principalmente como un bus secundario para sistemas informáticos para transportar múltiples flujos de video digital sin usar el bus de placa base existente . ^[2] Apple estaba particularmente interesado en esta función debido a las limitaciones de sus sistemas NuBus actuales en términos de velocidad. Imaginaron varias tarjetas de video que usaran un segundo conector ubicado cerca de la parte superior de la tarjeta, opuesto al conector NuBus en la parte inferior, para comunicarse entre sí. Opcionalmente, una de las tarjetas produciría una salida comprimida, que podría enviarse a través del NuBus para almacenamiento o visualización. Antes de cualquier uso comercial de QuickRing, comenzaron a aparecer versiones más nuevas de PCI que ofrecían un rendimiento lo suficientemente cercano a QuickRing como para hacer que su función fuera redundante. Apple cambió a una línea de computadoras completamente basada en PCI a partir de 1995, y en una de sus reducciones generales a principios de los 90, Apple abandonó su financiación para QuickRing.

Sweazey volvió a National Semiconductor, que posicionó a QuickRing como un interconector de alta velocidad. En este aspecto no tuvo mucha más suerte, compitiendo con SCI por un lado y con versiones cada vez más rápidas de Ethernet por el otro. Se hicieron esfuerzos para estandarizar QuickRing dentro del sistema VMEbus existente utilizando algunos pines redundantes en respuesta a un esfuerzo de la industria por estandarizar el hardware de procesamiento paralelo, pero nunca se llegó a nada. La Marina de los EE. UU. anunció varias licitaciones para productos QuickRing para procesamiento de datos de sonar (para lo cual originalmente habían desarrollado Futurebus+), pero no está claro si realmente se utilizó o no en esta función. National finalmente perdió el interés y el sistema básicamente desapareció en 1996. Productos similares, en particular SKYconnect y Raceway, también se estandarizaron en esta función, pero parece que también se utilizaron poco.

El sistema básico QuickRing consistía en una serie de enlaces seriales de 1 bit en una sola dirección que transportaban datos y una línea adicional que transportaba una señal de reloj de 50 MHz. La implementación de Apple consistía en seis líneas de datos y la línea de reloj que utilizaba cableado de cobre de par trenzado (utilizando LVDS ) incrustado en una tira de plástico delgada. National Semiconductor ofrecía una variedad de implementaciones diferentes con hasta 32 líneas de datos, ^[2] así como las mismas señales multiplexadas utilizando multiplexación por división de frecuencia en un solo cable de fibra óptica para enlaces más largos entre máquinas.

Las líneas de datos tenían una frecuencia de reloj siete veces superior a la señal de reloj, por lo que cada "tic" de reloj movía 7 bits de datos por cada una de las líneas de bus. Para la implementación de Apple, esto significaba 7 bits por 6 enlaces a 50 millones de veces por segundo, para una tasa de datos brutos de 2,1 Gbit /s. Diez bits de los 42 se utilizaban para señalización y control, dejando 32 para datos, lo que daba como resultado una tasa de transferencia de datos neta de 1,6 Gbit/s, o 200 MB /s. Esto era sólo ligeramente más rápido que las versiones contemporáneas (1993) de PCI, a unos 130 MB/s, pero mucho más rápido que NuBus de la misma época, a unos 20 MB/s. ^[3]

Cada interfaz QuickRing contenía dos enlaces de este tipo, uno para conexiones "ascendentes" y otro para "descendentes" en un anillo punto a punto. Como el sistema no era un bus, las máquinas podían comunicarse en sentido ascendente y descendente al mismo tiempo sin interferir con otros usuarios. El inconveniente era que cada salto sobre un punto intermedio añadía una latencia de hasta 1,3 μs. Como QuickRing estaba construido en una topología de anillo, no era necesario un conmutador o enrutador dedicado, lo que potencialmente hacía que el sistema fuera más económico de implementar. Se podían conectar dos anillos entre sí colocando los circuitos integrados del bus "espalda con espalda" en un conmutador, lo que permitía redes más grandes.

El enrutamiento QuickRing utiliza un sistema de conmutación de circuitos , en el que la ruta del mensaje se establece antes de enviar los datos y, una vez establecida, la conexión es muy ligera. Esto es a diferencia de la conmutación de paquetes , en la que cada mensaje contiene todos los datos necesarios para llegar al destino; es más flexible, pero agrega sobrecarga. De los 10 bits de datos de control, cuatro se utilizaron para especificar un número de circuito, lo que permite un total de 16 dispositivos por anillo.

• La red QuickRing , M. Valerio, LE Moser, PM Melliar-Smith y P. Sweazey, Conferencia ACM sobre Ciencias de la Computación

• Trevor Marshall, "Tránsito rápido", BYTE , octubre de 1992
• "¿Qué pasó con... QuickRing?", BYTE , noviembre de 1994