ISA - Industrial Standard Architecture

Der erste PC von IBM, der IBM-XT, hatte den Prozessor 8088 von Intel. Dieser Prozessor hatte einen externen Bus mit 8 Bit (Datenbus) und war mit 4,7 MHz getaktet. Zu den 8 Datenleitungen kommen noch 20 weitere Leitungen für den Adress- und Steuerbus hinzu.

Nach außen hin wurde er als PC-Bus bezeichnet. Später bekam er die Bezeichnung ISA-Bus. Lange Zeit wurde der ISA-Bus aus Kompatibilitätsgründen immer noch auf Motherboards implementiert, obwohl er total veraltet war.

AT-Bus - Advanced Technology

Für den Prozessor 80286 von Intel wurde der AT-Bus entwickelt. Die technischen Möglichkeiten des "alten" ISA-Bus reichten nicht mehr aus. Der ISA-Bus wurde aus dieser Notwendigkeit heraus verbessert und in AT-Bus umbenannt. Im allgemeinen Sprachgebrauch, aber auch unter Fachleuten, wird der AT-Bus trotzdem als ISA-Bus bezeichnet. Der Grund, er wurde vollkompatibel zum ISA-Bus entwickelt.

Er hatte einen 16 Bit breiten Datenbus. Die Taktrate des AT-Bus ist auf 8,3 MHz erhöht. Später passte man die Taktrate an den Prozessor an und erhöhte auf 10, 12 manchmal mehr MHz. Der AT-Bus-Steckplatz unterscheidet sich vom ISA-Bus-Steckplatz nur durch eine zweite (verlängerte) Steckleiste, die die zusätzlichen Datenleitungen herausführt.
Mit der Einführung des 80386-Prozessors von Intel war die Leistungsfähigkeit des AT-Busses bereits ausgeschöpft. Der Datenbus des 386er war 32 Bit breit und mit 16 MHz getaktet. Viele ISA-Erweiterungskarten konnten da nicht mithalten und ließen sich aufgrund des hohen Bustakts nicht mehr verwenden. Die geringe Busbreite und Taktrate führte zur Entwicklung neuer Bus-Systeme.
Damit die alten Erweiterungskarten trotzdem mit den neuen Prozessoren weiterverwendet werden konnten, wurde im Chipsatz eine PCI-to-ISA-Bridge integriert. Somit konnten alte ISA-Karten weiterverwendet werden.
Nur noch sehr selten findet man den AT-Bus (ISA) in neuen Motherboards. Nur im industriellen Umfeld wird noch mit alten ISA-Messkarten gearbeitet. Der Grund ist, sie lassen sich einfacher herstellen. Und davon sind einige immer noch in Betrieb. Für viele Anwendungen sind PCI-Karten viel aufwendiger zu entwickeln und herzustellen.

MCA - Micro Channel Architecture

IBM als Marktführer stellte mit seiner Personal-Computer-Generation PS/2 auch den MCA-Bus vor. Mit 32-Bit überträgt er bis zu 20 MByte mit 10 MHz. Jedoch passten die bisherigen ISA-Karten nicht mehr in die MCA-Steckplätze.
Der MCA-Bus fand keine große Verbreitung. Denn nur wenige Hersteller waren bereit, die von IBM geforderten Lizenzgebühren für den MCA-Bus zu bezahlen.

EISA - Extended Industry Standard Architecture

Während IBM versuchte seinen MCA-Bus durchzusetzen, einigten sich anderen Hersteller auf den EISA-Standard. Der EISA-Bus wurde so konstruiert, dass auch die älteren ISA-Erweiterungskarten (8-Bit und 16-Bit) genutzt werden konnten. Das wurde dadurch erreicht, dass der Steckplatz wie der des ISA-Bus aussah, aber dass eine zweite Kontaktreihe in den Steckplatz integriert war.
Der EISA-Bus hat einen 32-Bit Daten- und Adressbus. Seine Übertragungsgeschwindigkeit reichte, wegen der ISA-Kompatibilität (8,33 MHz Bustakt), nur bis 33 MByte pro Sekunde.
EISA wurde vorwiegend für SCSI- und Netzwerkkarten in Servern verwendet.
Weder der MCA- noch der EISA-Bus konnte sich richtig durchsetzen. Und das trotz des langsamen ISA-Busses und den gestiegenen Anforderungen der Betriebssysteme und Anwendungsprogramme.

VLB - Vesa-Local-Bus

Der VESA-Local-Bus (VLB) entstand nach einem Zusammenschluss mehrerer Computerhersteller zur Video Electronics Standards Association (VESA). Daran waren maßgeblich verschiedenen Grafikkarten-Herstellern beteiligt. Sie hatten das Problem, dass ihre Anforderungen bei der Entwicklung schnellerer Bussysteme nicht genügend berücksichtigt wurden. Außerdem ging ihnen die Weiterentwicklung nicht schnell genug voran. Und die Leistungsfähigkeit der Grafikkarten wurde durch den ISA-Bus begrenzt. Sie entschieden sich deshalb zu einer eigenen Entwicklung.
Ein VLB-System basierte auf dem 16-Bit-ISA-Bus, arbeitet aber mit 32-Bit Busbreite. Es wurde speziell für den 486er-Prozessor von Intel optimiert. Die ersten Pentium-PCs mit 60 und 66 MHz wurden auch mit VLB-Komponenten ausgestattet.
Einige Hersteller interpretierten die Spezifikation des VLB-Standards sehr freizügig. So wurde z. B. festgelegt, dass der VL-Bus mit maximal 40 MHz betrieben werden durfte. Es gab jedoch auch Karten mit 50 MHz, die natürlich zu 40-MHz-Karten inkompatibel waren. Wegen der ungenauen Spezifikation sind einige unzulässige Erweiterungskarten auf den Markt gekommen, die zueinander inkompatibel waren und den gemeinsamen Betrieb unmöglich machten. Erst mit VLB 2.0 wurde ein Bustakt mit 50 MHz in den Standard nachträglich aufgenommen.

Der Steckplatz für VLB-Steckkarten sieht dem AT-Bus-Steckplatz sehr ähnlich. Zusätzlich wurde der Steckplatz durch ein separates Stück verlängert.
Prinzipiell ist der VL-Bus ein nach außen verlängerter Bus eines 486er-Prozessors, bei dem der Prozessor- und der Bustakt aufeinander abgestimmt sind. Er überträgt mit 32-Bit und dem Prozessortakt (zwischen 25 und 66 MHz) bis zu 80 MByte pro Sekunde. Die Hardwarekomponenten werden direkt mit der CPU verbunden. Wegen der fehlenden elektrischen Entkopplung richtet sich die Anzahl der nutzbaren Steckplätze nach dem Bus-Takt.

Bus-Takt	Slots bei VLB	Slots bei VLB 2.0
33 MHz	3	3
40 MHz	1	2..3
50 MHz	0	1..2

Bussysteme im Vergleich