Архитектура пэвм

Набор микросхем (чипсет) ПЭВМ

ПЭВМ — это ЭВМ, предназначенная для работы одного человека. В принципиальных электрических схемах современных ПЭВМ детали логики устройства и функционирования скрыты тем, что все элементы окружения процессора входят в состав микросхем сверхвысокой степени интеграции. Совокупность этих микросхем называется чипсетом (набором микросхем).

Типичная архитектура ПЭВМ на примере чипсета Intel 440BX

Рассмотрим архитектуру персонального компьютера на базе классического чипсета Intel 440BX (рис.).

Основные характеристики чипсета i440BX:

• процессор Pentium II, Pentium III;

• частота системной шины 100 МГц;

• частота памяти 100 МГц;

• интерфейс с HDD — ATA/66 с UDMA2.

Чипсет Intel 440BX включает две микросхемы, условно называемые северным (north bridge) и южным (south bridge) мостом:

• 82443BX — контроллер главного моста (AGP и память), AGP Host Bridge Controller, корпус — 492 BGA;

• 82371AB — мост PCI-ISA, корпус — 324 BGA.

Рис. Структурная схема компьютера на чипсете Intel 440BX

Здесь:

• VRM, Voltage Regulator Module — регулятор напряжения;

• CK, Clock Synthesizer — генератор тактовых импульсов;

• ITP CON., Optional ITP Test Connector;

• MAX1617 ME — SM (System Management) Bus Interface — интерфейс между процессором и устройствами SMBus, которые в частности могут инициировать различные события по управлению питанием;

• GTL, GTL+ Termination Resistors — согласующие резисторы;

• 82443BX, Host Bridge — интерфейс системной шины, интерфейс памяти, PCI интерфейс, AGP интерфейс, интерфейс управления питанием для устройств PCI;

• CKBF — тактовые импульсы на DIMM;

• 82371EB, PCI-TO-ISA / IDE XCELERATOR (PIIX4) — мост PCI-ISA, IDE интерфейс, USB (Universal Serial Bus) интерфейс, контроллер прямого доступа к памяти, контроллер прерываний, управление питанием (Enhanced Power Management), X-Bus интерфейс;

• ULTRA I/O — последовательный и параллельный порты, контроллер клавиатуры, мышь, флоппи, ROM BIOS;

• LM79, Hardware Monitor — состояние вентиляторов и т. п.

Основные тенденции развития архитектуры ПЭВМ

Популярный предшественник i440BX чипсет i82430FX (Triton), поддерживающий процессор Pentium, включает в себя четыре микросхемы:

• 82437FX, системный контроллер (TSC, Triton System Controller) — вырабатывает управляющие сигналы для кэша второго уровня и оперативной памяти, в том числе сигналы мультиплексирования адреса;

• 82438FX, шинный формирователь (TDP, Triton Data Path device), 2 шт. — осуществляет буферирование шины данных, памяти и ввода-вывода, под управлением 82437 — переключение между байтовым и двухбайтовым режимами;

• 82371FB, мост или ускоритель (PIIX, PCI ISA/IDE Accelerator bridge chip) — предоставляет интерфейс между шинами PCI и ISA, двухканальный интерфейс IDE, способный поддерживать до четырех устройств. Включает в себя: семь 32-разрядных DMA-каналов, пять 16-разрядных таймеров, два 8-канальных контроллера прерываний, схему отображения прерываний PCI-AT, NMI-логику, схему регенерации адресов ISA, схему арбитража шин ISA-PCI.

Помимо перечисленных микросхем материнская плата персонального компьютера на базе чипсета Triton, содержит микросхему NS (National Semiconductor) PC87306 — контроллер ввода-вывода, в состав которого входят следующие компоненты: