Conectar CPU e memória diretamente a dispositivos periféricos não é prático por vários motivos:
1.
Integridade do sinal :Conexões diretas entre CPU/memória e dispositivos periféricos exigem caminhos de sinal longos, potencialmente introduzindo problemas de integridade de sinal devido a ruído, atenuação e diafonia. Isto se torna mais aparente à medida que a velocidade do clock aumenta e requer técnicas complexas de processamento de sinal.
2.
Incompatibilidades de velocidade :Os dispositivos periféricos geralmente têm velocidades operacionais diferentes em comparação com a CPU/memória. A conexão direta pode levar a gargalos de desempenho, pois dispositivos mais lentos limitariam a velocidade geral do sistema.
3.
Compatibilidade de protocolo :Diferentes dispositivos periféricos utilizam vários protocolos de comunicação, tornando as conexões diretas um desafio. Interfaces padronizadas, como USB, PCI ou SATA, fornecem soluções de compatibilidade.
4.
Escalabilidade e Modularidade :Uma conexão direta entre CPU/memória e dispositivos periféricos cria um sistema rígido com flexibilidade limitada. Para acomodar novos dispositivos ou expandir a funcionalidade, o sistema exigiria reprojeto e religação, o que é complexo e impraticável.
5.
Gerenciamento de dispositivos :O controle e o gerenciamento centralizados de dispositivos tornam-se desafiadores em um cenário de conexão direta. Os drivers de dispositivo e a configuração de software tornam-se mais complexos.
6.
Interferência Eletromagnética (EMI) :As conexões diretas podem criar loops de sinal, levando potencialmente ao aumento da interferência eletromagnética (EMI). A EMI pode afetar outros componentes e degradar o desempenho geral do sistema.
7.
Gerenciamento de energia :Periféricos diferentes podem exigir níveis de potência variados. A conexão direta exigiria circuitos e reguladores complexos de gerenciamento de energia, aumentando a complexidade e possíveis pontos de falha.
O uso de dispositivos intermediários, como controladores de E/S, pontes ou barramentos, ajuda a mitigar esses desafios e fornece uma interface de comunicação estruturada entre a CPU/memória e os dispositivos periféricos. Essa abordagem melhora a confiabilidade, a escalabilidade, a flexibilidade e a facilidade de integração e gerenciamento de dispositivos.
