Las interfaces especializadas son conexiones electrónicas y físicas de propósito especial entre dispositivos que cumplen los requisitos de adaptación entre los estándares de bus particulares. Tienden a ser optimizado para ese papel, cumple con las características electrónicas especiales y protocolos necesarios para interactuar en un medio físico, método de conexión y arquitectura de redes. Esto se consigue con un dispositivo especial o dispositivos que actúan como un puente entre los subsistemas o sistemas. Estos dispositivos tienen una conexión de bus local que habilitan la interfaz con el sistema de bus de unidades de procesamiento central (CPU). También tienen una o más interfaces al otro medio físico (que también podría ser otra conexión de bus del sistema local).

 

Una función primordial de las interfaces es la adaptación entre los estándares de bus. También pueden amortiguar los datos, disminuir los eventos a la CPU e incluso proporcionar funciones más complejas como el filtrado. Pueden tener la capacidad de enviar y recibir datos de los sistemas de memoria compartida a través del acceso directo a memoria (DMA). Los chips de interfaz generalmente tienen un conjunto de registros que contienen información sobre la configuración programada por un controlador de software que se ejecuta en la CPU. A veces los chips de interfaz especializados tienen que recopilar datos para enviar (dispersar y recopilar DMA) y los protocolos que soportan funcionan como corrección de errores y ecualización de la señal. También deben tener características de conducción eléctricas compatibles con los estándares de bus.

 

Las interfaces especializadas tienden a ser en serie o en paralelo. A corto plazo muy altas interfaces de ancho de banda como buses de memoria de la placa madre de la computadora son paralelas. Estos pueden soportar velocidades extremadamente altas de transferencia, por ejemplo, los chips GDDR5 a partir del 2015 pueden soportar velocidades de transferencia de 256 Gbit/s. Estas interfaces suelen cumplir las normas diferenciales de tensión baja y tienen pautas muy estrictas para el diseño y solo se pueden usar en distancias cortas medidas en pulgadas.

 

Las interfaces con tarjetas periféricas o módulos deja la placa principal, viajan en planos en retroceso o entre sistemas y, por lo general, son interfaces seriales. Estos son canales individuales de E/S sincronizados a un reloj de datos que está integrado con el flujo de datos o una línea física independiente. Las interfaces como PCIe son grupos de interfaces seriales llamados carriles y pueden proporcionar una conexión de alta velocidad. Por ejemplo, el protocolo Thunderbolt 2 puede soportar 20 Gbit/s de hasta 3 m. Estos dispositivos tienen ecualización especial y capacidades de conducción que permite cables muy largos (por ejemplo, las últimas interfaces seriales de video SDI soportan 12 Gbit/S sobre 80 metros de cable coaxial).

 

Muchas interfaces seriales especiales tienen ancho de banda más bajos, pero se han optimizado para tener bajo costo y un consumo de energía para las conexiones mínimas cableadas. Estos incluyen protocolos en serie asíncrono (UART) y en serie síncrono (SPI, I2C). Otras interfaces de propósito especial están optimizadas para redes cableadas o inalámbricas. Los ejemplos con cable incluyen Ethernet y RS485. Los ejemplos inalámbricos incluyen WIFI, Bluetooth y Zigbee.