Д. С. Решетников Периферийные устройства утверждено методическим советом колледжа в качестве учебного пособия для студентов специальностей 230101 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети»


Понятие чипсета материнской платы



страница3/19
Дата09.05.2018
Размер1.52 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   19

1.3. Понятие чипсета материнской платы

Чипсет служит для обеспечения обмена данными между центральным процессором и периферийными устройствами. Он позволяет организовать совместную работу самых разнообразных устройств, обладающих несовместимыми техническими параметрами.



Южный мост и северный мост – две самые главные части любого чипсета.

Северный мост (Northbridge) отвечает за работу с процессором, памятью и видеоадаптером. Северный мост определяет частоту системной шины, возможный тип оперативной памяти, ее максимальный объем и скорость обмена информацией с процессором.

Южный мост (Southbridge) – это микросхема, которая обеспечивает взаимодействие центрального процессора и жесткого диска, картами PCI, PCI–Express, интерфейсами IDE, SATA, USB и др. В отличие от северного моста, южный мост обычно не подключён напрямую к процессору (CPU).

От возможностей чипсета зависят следующие параметры персонального компьютера:



  • тип и диапазон тактовых частот поддерживаемого процессора;

  • максимальный объем кэш-памяти второго уровня, установленной на процессоре;

  • максимальный объем кэшируемой основной памяти;

  • тип, максимальный объем и количество поддерживаемых модулей памяти;

  • поддерживаемая спецификация интерфейса АТА и многое другое.

Термин интегрированный чипсет означает наличие встроенных функций, которые обычно реализуются в виде плат расширения. Например, интегрированный звук или сетевой контроллер. Отличительная черта такого решения – значительное уменьшение производительности компьютера.

1.4. Шины расширения персонального компьютера

История шин расширения начинается с первого компьютера IBM PC и его единственной шины ISA.

В дальнейшем появляется ряд различных модификаций этой шины – EISA (Extended ISA) и VLB (VESA Local Bus).

Единственным способом реального повышения производительности стала разработка принципиально новой шины расширения. Работа в этом направлении привела к появлению шины PCI, а в дальнейшем шины для подключения видеоплат AGP (Accelerated Graphics Port). Последней появилась шина PCI–Express.

Тип слота шины несложно определить визуально: он имеет строго отличные размеры и цвет используемого пластика.

1.4.1. Шина ISA (Industry Standard Architecture)

Впервые шина ISA появилась на компьютерах IBM PC/XT


в 1981 г. Это 8-битная шина с тактовой частотой 4,77 МГц и скоростью передачи данных 4,77 МБ/с. Разъём состоит (рис. 1.1) из 62 контактов, из них: 8 – для данных, 20 – линии адреса, 6 – для прерываний от IRQ2 до IRQ7.


Рис. 1.1. Возможное расположение разъемов ISA/EISA
относительно разъемов шин PCI и AGP
В 1984 г. шина была усовершенствована и стала передавать 16 бит данных за такт, тактовая частота увеличена до 8 МГц, размер адресуемой памяти – с 4 до 16 МБ. Разъём увеличен на 36 контактов, при этом он совместим с 8-битными картами расширения, под данные теперь отводится 16, под адрес – 24 и под прерывания – 11 линий шины. Шина снята с производства в 1999 г.

Особенностью этой шины является простота ее работы, что позволяет самостоятельно создавать нестандартные устройства и смело использовать их в составе персонального компьютера.

Технические характеристики:

– рабочая частота – 8,33 МГц;

– разрядность – 8 или 16 бит.

Конструктивно шина выполнена в виде 1–2 щелевых разъемов, каждый из которых разделен на две части. Первая часть (расположенная ближе к краю материнской платы) является


8-битной частью (62 контакта), а вторая представляет собой
16-битное расширение шины (36 контактов).

Для изготовления шины ISA обычно применяется черный пластик.



1.4.2. Шина PCI (Peripheral Component Interconnect)

В 1992 г. фирмой «Intel» создается первая версия шины PCI Она имела тактовую частоту 33 МГц, могла быть 32- или 64-битной, а устройства работали с сигналами в 5 или 3,3 В. Теоретически пропускная способность шины 133 Мбайт/с, однако реально она составляла около 80 Мбайт/с.


Спецификации PCI

Спецификация PCI

Дата
выпуска


Основные изменения

PCI 1.0

Июнь 1992 г.

Оригинальная 32/64-разрядная спецификация

PCI 2.0

Апрель
1993 г.

Определенные соединители и платы расширения

PCI 2.1

Июнь 1995 г.

Рабочая частота 66 МГц, порядок групповых операций, изменение времени задержек

PCI 2.2

Январь
1999 г.

Управление режимом электропитания, механические изменения

PCI–X

Сентябрь 1999 г.

Рабочая частота 133 МГц, дополнение к спецификации 2.2

Mini-PCI

Ноябрь
1999 г.

Уменьшенный форм-фактор плат, дополнение к спецификации 2.2

PCI 2.3

Март 2002 г.

Напряжение 3,3 В, предназначена для низкопрофильных плат расширения

В 1995 г. появляется версия PCI 2.1 (ещё одно название – «параллельная шина PCI»), которая обеспечила передачу данных с частотой 66 МГц и максимальную скорость передачи в 533 МБ/с (для 64-битного варианта с частотой 66 МГц). Кроме того, эта шина уже была поддержана на уровне ОС Windows 95 (технология Plug and Play).



Plug and Play – технология, предназначенная для быстрого определения и конфигурирования устройств в компьютере. Разработана фирмой Microsoft при содействии других компаний.

Технические характеристики:

– рабочая частота – 33,3 или 66,6 МГц;

– разрядность – 32 или 64 бит;

– пропускная способность – 133 Мбайт/с (стандартная), 266 Мбайт/с (частота 66 МГц) и 533 Мбайт/с (64–бит, 66 МГц).

Действующая в настоящее время спецификация шины PCI 2.3 поддерживает платы расширения с напряжениями питания как


3,3 В, так и 5 В. Тип платы при этом определяется расположением ключей.

Для изготовления разъемов шины РСI используется белый пластик.



1.4.3. Шина AGP (Accelerated Graphics Port)

В 1997 г. компанией «Intel»,была разработана 32-битная системная шина для видеокарты. Она появилась одновременно с чипсетами для процессора Intel Pentium II. Основной задачей разработчиков было увеличение производительности и уменьшение стоимости видеокарты за счёт уменьшения количества встроенной видеопамяти.

Шины AGP (рис. 1.2) напрямую подключены к блоку управления основной памятью. Такой подход позволил организовать быстрое переключение доступа к памяти между центральным процессором и видеосистемой.

Рис. 1.2. Разъемы AGP 1x/2x, AGP 4x и AGP Pro
в сравнении друг с другом
Технические характеристики:

– рабочая частота – 66,6 МГц;

– разрядность шины – 64 бит;

– пропускная способность в зависимости от режима работы: 266 (1х), 533 (2х) или 1066 (4х), 2133 (8х) Мбайт/с (данные от видеоплаты на системную шину передаются со скоростью 533 Мбайт/с).

Для изготовления разъема шины AGP используется пластик коричневого цвета.

1.4.4. Шина PCI–E (PCI Express)

Разработана компанией PCI–SIG в 2002 г. Пришла на смену шине AGP. В отличие от шины PCI, использовавшей для передачи данных общую шину, PCI Express (рис. 1.4.3) в общем случае является пакетной сетью с топологией типа «звезда».

Устройства PCI Express взаимодействуют через среду, образованную коммутаторами, при этом каждое устройство напрямую связано соединением типа «точка – точка» с коммутатором.


Рис. 1.3. Разъемы PCI–Express
Кроме того, шиной PCI Express поддерживается:


  • горячая замена карт;

  • гарантированная полоса пропускания (QoS);

  • управление энергопотреблением;

  • контроль целостности передаваемых данных.

Шина PCI Express х16 используется для подключения современных видеоплат.

Технические характеристики:

– рабочая частота – 2500 МГц;

– разрядность шины – 64 бит;

– пропускная способность – до 16 Гбайт/с (PCI Express х16) и до 32 Гбайт/с (PCI Express х32).

Для изготовления разъема шины используется пластик коричневого цвета.






Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   19


База данных защищена авторским правом ©vossta.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница