Глава 5. Микропроцессоры и системные платы

Системные платы поддерживают разные виды интерфейсных системных, локальных и периферийных шин. От состава поддерживаемых шин, количества слотов для этих шин, имеющихся на СП, существенно зависит эффективность работы ПК в целом. От типа используемого на СП набора системных микросхем (чипсета) зависят многие важные характеристики ПК. Чипсеты определяют во многом тактовую час­тоту шин СП, обеспечивают надлежащую работу микропроцессора, системной шины, интерфейсов взаимодействия с оперативной памятью и другими компонен­тами ПК. В частности, они содержат в себе контроллеры прерываний, прямого до­ступа к памяти, микросхемы управления памятью и шиной — все те компоненты, ко­торые в оригинальной IBM PC были собраны на отдельных микросхемах. Обычно в одну из микросхем набора входят также часы реального времени с CMOS-памя­тью и иногда — контроллер клавиатуры, однако эти блоки могут присутствовать и в виде отдельных микросхем. В последних разработках в состав микросхем набо­ров для интегрированных плат стали включаться и контроллеры внешних устройств. Тип набора в основном определяет функциональные возможности платы:

• типы поддерживаемых процессоров;

• структуру и объем кэш-памяти;

• возможные сочетания типов и объемов модулей памяти;

• поддержку режимов энергосбережения;

• возможность программной настройки параметров и т. п.

Современные системные наборы состоят из двух базовых микросхем с условными именами северный мост (North bridge) и южный мост (South bridge). Северный мост обеспечивает управление четырьмя компонентами: шиной оперативной па­мяти, интерфейсными шинами PCI, AGP и системной шиной МП, поэтому его иногда называют 4-портовым контроллером. Южный мост имеет в своем составе контроллеры (адаптеры) дисководов, клавиатуры, мыши, управляет интерфейс­ными шинами IDE/ATA, SCSI, USB, IEEE 1284; его также называют функцио­нальным контроллером.

Наиболее известные наборы микросхем для СП выпускает фирма Intel. Сейчас популярны ее чипсеты 440ВХ, 440GX, 440ZX, 810, 815, 820, 840 и последние, разработанные для МП Pentium 4. Распространены также весьма удачные мик­росхемы фирмы VIA Technologies — VIA Apollo, фирм Acer Laboratories, Silicon Integrated System и т. д.

В начале 2003 года для МП Pentium 4 выпускались следующие наиболее попу­лярные чипсеты: i850 (850E), i845 (845D, 845Е, 845РЕ, 845GE, 845GV), i875 (875Р, 865), SIS 645, VIA 266.

Типы чипсетов и их модификации различаются типами поддерживаемых микро­процессоров и памяти DRAM (SDRAM, DRDRAM, DDR SDRAM), частотой процессорной шины между мостами (133, 266, 400, 533, 800 МГц), вариантами схем мостов, версиями поддерживаемых протоколов UDMA, AGP, Ethernet, USB, наличием встроенного видеоадаптера и др.

Например, чипсетов i845 для работы с памятью DDR выпущено несколько мо­дификаций:

• i845 поддерживает только память SDRAM — PC133;

• i845D поддерживает DDR133 - РС2100;

Системные платы

131

• i845E имеет шину 533 МГц и поддерживает DDR;

• i845PE поддерживает DDR - РС2700;

• i845GV поддерживает DDR и встроенную графику, имеет шину AGP;

• i845GE поддерживает DDR и встроенную графику;

• чипсет i875D поддерживает память DDR, i865 — упрощенный вариант i875.

Чипсет i850E поддерживает RDRAM PC1066 и частоту шины 533 МГц, обеспе­чивая самую производительную (4200 Мбайт/с) на начало 2003 года платформу на основе МП Pentium 4.

Многие новые версии чипсетов поддерживают прямой 2-канальный доступ к па­мяти, 6 портов USB 2.0 и технологию Hyper-Threading, позволяющую организо­вать многопроцессорный режим даже при наличии только одного установленно­го МП (один физический процессор представляется операционной системе как два логических, и она, не видя разницы, направляет потоки как на двухпроцес­сорную систему).

Сравнительные характеристики некоторых популярных чипсетов представлены в табл. 5.2.

Таблица 5.2	. Сравнительные характеристики чипсетов
Параметр	Частота шины (МГц)	Поддержка SDRAM	Макс, объем оперативной памяти	Пиковый обмен с памятью Мбайт/с	Макс, число слотов DIMM/ RIMM
Intel 440BX	66, 100, 133	РС66, РС100, PC 133 ,	1024 Мбайт	800-1064	4
Intel 815	66, 100, 133	PC 100, РС133	512 Мбайт	1064	3
Intel 820	100, 133	RDRAM	1024 Мбайт	1600	2
Intel 850	400	RDRAM 300 и 400 МГц	2048	3200	4
Intel 845D	266	РС266, DDR SDRAM	2048	2100	3
Intel 875	800	PC266, DDR SDRAM	2048	4000	4
VIA 133A	66, 100, 133	PC66, PC100, PC133	1024	1064	4
VIA 266A	266	PC266, DDR SDRAM	4096	2100	4

Системная плата имеет разъемы {слоты) для установки определенных модулей оперативной памяти. Для модулей ОЗУ используются 30-, 72- и 168-контактные разъемы и они сгруппированы в 2-4 слотах. Слоты с 30 и 72 контактами рассчи­таны на модули памяти типа SIMM, которые в новых машинах уже не использу­ются; 168-контактные слоты предназначены для современных модулей DIMM. С точки зрения поддерживаемой оперативной памяти, важными характеристи-

132