Південні мости і хабы

Південний хаб чіпсета забезпечує підключення шин PCI, PCI-X і «малопотужних» портів PCI-E, ISA (але вже не завжди), АТА (2 канали), SATA, USB, FireWire, а також «дрібних» контроллерів введення-виводу, пам'яті CMOS і флэш-памяти з системним модулем BIOS. У південній частині розташовуються таймер (8254), контроллер переривань (сумісний з парою 8259 або APIC), контроллер DMA для шини ISA і периферії системної плати. Якщо в чіпсет інтегрований звук, то південний хаб (міст) має контроллер інтерфейсу AC-Link або HDA Link для підключення аудіокодека, а то і сам аудіокодек. Оскільки шина ISA відправляється у відставку, для контроллерів введення-виводу, що раніше підключалися до шини X-BUS (це практично та ж ISA), ввели новий інтерфейс LPC (Low Pin Count). Він, як і виходить з назви, має мале чис- ло ліній [6], що значно полегшує розробку чіпсета і системної плати. Флэш-память для зберігання системної пам'яті BIOS почали поміщати в спеціальний хаб (firmware hub), що сполучається з південним хабом окремою шиною (аналогічною LPC). Флэш-память може підключатися і прямо до шини LPC. Для підключення незалежної пам'яті (EEPROM) хаб може мати додатковий послідовний інтерфейс. Для обслуговування процесорів, що мають додаткову сервісну шину SMBus, а також для підтримки слота CNR хаб може мати послідовний інтерфейс I2C (Inter 1C — інтерфейс зв'язку мікросхем). Цей же інтерфейс може використовуватися для читання ідентифікаторів модулів пам'яті (12С і SMBus — близькі родичі, декілька що розрізняються набором команд). У південний хаб інтегрованих чіпсетів вводять і контроллер локальної мережі (як правило, Ethernet).

Логічно південний хаб представляється як набір віртуальних мостів і пристроїв, підключених до головної шини PCI. Проте обміни даними з широкосмуговими пристроями (IDE, SATA, USB, FireWire, Ethernet, AC'97 або HDA) на зовнішню шину PCI все-таки не «випліскують», інакше втрачається сенс південного хаба.

Південний хаб (або міст) визначає перераховані далі параметри системної плати:

-Параметри шини PCI (тільки для хабів):

-версія інтерфейсу і режими (PCI, PCI-X, PCI-X 2.0);

-розрядність (32 або 64 бита);

-частота (33 або 66 Мгц для PCI, до 133 Мгц для PCI-X);

-допустима кількість контроллерів шини (число каналів арбітра, яке впливає на число слотів і вбудованих пристроїв PCI).

-Число малопотужних (4х) портів PCI-E.

-Параметри інтерфейсів AT А:

-підтримувані режими ULTRADMA - ATA/33, ATA/66, ATA/100, ATA/133;

-незалежність каналів — електричне розділення каналів, можливість одночасної роботи двох каналів.

-Параметри інтерфейсу SAT А: тип контроллера (бажано AHCI), число портів, можливість одночасного використання з паралельною шиною.

-Число портів і версія шини USB.

-Наявність інтерфейсу AC-Link або HDA Link.

- Наявність шини ISA.

- Можливість емуляції DMA на шині PCI (PC-PCI, DDMA).

- Можливості моніторингу стану:

-число каналів вимірювання живлячої напруги;

-число каналів вимірювання температури;

-число каналів вимірювання частоти обертання вентиляторів.

Контроллери гнучких дисків, інтерфейсних портів, клавіатури, CMOS RTC можуть входити у власне чіпсет, а можуть бути реалізовані і на окремих «чужорідних» мікросхемах. Від них залежать наступні параметри системної плати:

наявність порту PS/2 Mouse (є у всіх платах АТХ);

режими паралельного порту (стандартний, двонаправлений, ЕСР, ЕРР, підтримка FIFO і DMA);

режими послідовних портів (стандартом вважається сумісність з 16550А і підтримкою FIFO і DMA);

підтримка IRDA;

типи підтримуваних дисководів (2,88 Мбайт підтримують тепер майже всі контроллери, але ця можливість не затребувана дисководами і дискетами).