3.3.4. Чипсет.

Организацию согласованной работы шин и устройств выполняют микросхемы системной логики, называемые чипсетом (Chipset) (Слайд 12). (Подробно чипсет будет рассмотрен отдельно).

Для современных процессоров используется т.н. Hub-структура чипсета.

При этом слово «Hub» можно в равной степени понимать как:

• бком

• +6359*/8мутатор (устройство для соединения отдельных входов с определенными выходами);

• концентратор (устройство, согла­сующее высокоскоростные каналы с менее скоростными).

От типа чипсета напрямую зависят самые важные характеристики системной платы:

• скорость передачи данных,

• число поддерживаемых моделей процессоров,

• базовый тип оперативной памяти,

• параметры работы оперативной памяти.

Поскольку основная функция системной платы – связывать устройства («наводить мосты»), то именно мостами называются главные составляющие любого чипсета. Каждый из двух имеющихся в классическом чипсете мостов — это специальный чип-микросхема. У каждого из них свой чётко очерченный круг задач:

• Северный Мост (North Bridge - NB) отвечает за работу высокоскоростных устройств - ядра компьютера - соединяет между собой процессор, оперативную память и видеоинтерфейс (видеошину)— то есть, фактически, отвечает за все основные компоненты, базирующиеся на системной плате ПК.

Северный Мост выполняет функции контроллера памя­ти и графического контроллера для управления видеосистемой через ускоренный графический порт (Aqcelerated Graphics Port - AGP) или по интерфейсу PCI-Express. В первом случае каналы передачи данных между процессором, видеошиной и оперативной памятью имеют пропускную способность более 1 Гбайт/с. При использовании интерфейса PCI-Express пропускная способность этих каналов в несколько раз выше.

• Южный Мост (South Bridge - SB) отвечает за работу с т.н. шиной PCI и всеми подключенными к компьютеру периферийными устройствами - низкоскоростными устройствами ввода-вывода данных, выполняя функции контроллера ввода-вывода.

Южный Мост согласует стандарты обмена данными по различным интерфейсам (шинам). (Подробно интерфейсы будут рассмотрены отдельно).

В современных чипсетах Северный Мост заменяют один или несколько т.н. Тоннелей, а Южный Мост – один или несколько т.н. Хабов.

К системной шине и к процессору ПК наряду с типовыми внешними устройствами подключены и некоторые дополнительные интегральные микросхемы, расширяющие и улучшающие функциональные возможности процессора:

• Контроллер прямого доступа к памяти (DMA — Direct Memory Access) обеспечивает обмен данными между внешними устройствами и оперативной памятью без участия процессора, что существенно повышает эффективное быстродействие ПК.

• Сопроцессор ввода-вывода за счет параллельной работы с процессором существенно ускоряет выполнение процедур ввода-вывода при обслуживании нескольких внешних устройств (дисплей, принтер, НМД, НГМД и т. д.).

• Контроллер прерываний обслуживает процедуры прерывания.

Прерывание — временное приостановление выполнения одной программы с целью оперативного выполнения другой, в данный момент более важной (приоритетной) программы (например, процедуры ввода-вывода информации).

3.3.5. BIOS.

BIOS - Базовая Система Ввода - Вывода (BIOS –Basic Input - Output System) - аппаратно встроенное в компьютер программное обеспечение, которое доступно без обращения к диску (Слайд 13). В микросхеме BIOS содержится про­граммный код, необходимый для управления клавиатурой, видеокар­той, дисками, портами и другими компонентами.

Обычно BIOS размещается в микросхеме ПЗУ (ROM, Read-Only Memory), расположенной на системной плате компьютера (этот узел часто называют ROM BIOS).

Такая технология позволяет обеспечить постоянную доступность BIOS независимо от работоспособности внеш­них по отношению к системной плате компонентов (например, загрузочных дисков). Поскольку доступ к оперативной памяти осуществляется значительно быстрее, чем к ROM, многие изготови­тели предусматривают при включении питания автоматическое копирование BIOS из ROM в оперативную память. Задействованная при этом область оперативной памяти называется теневым ПЗУ (Shadow ROM).

Большинство современных системных плат комплектуется микро­схемами Flash BIOS, код в которых перезаписывается при помощи специальной программы, что облегчает модернизацию BIOS при появлении новых компонентов, которым нужно обеспечить под­держку (например, новейших типов микросхем оперативной памяти).

Современные типы BIOS, поддерживающие технологию Plug-and-Play (технология упрощённой инсталляции новых устройств), называют РпР BIOS, при этом поддержка технологии РпР обес­печивается только микросхемами Flash ROM.