4. Наборы микросхем системной логики.

Чтобы компьютеры функционировали на первые системные платы пришлось устанавливать много микросхем дискретной логики: генератор тактовой частоты, контроллер шины, системный таймер, контроллеры прерываний и прямого доступа к памяти, память CMOS, часы и контроллер клавиатуры, а также сопроцессор и.т.д.

В 1986 году компания Chips and Technologies представила единственную микросхему, которая выполняла все основные функции микросхем системной платы в компьютерах. Т. е. все основные компоненты системной платы были заменены одной микросхемой. Этой микросхеме было присвоено название CS8220.

С 1994 года ведущее положение в производстве микросхем занимает фирма INTEL. В настоящее время Intel производит более 90% всех представленных на рынке микросхем системной логики.

Приведем шаблон нумерации наборов микросхем системной логики фирмы Intel.

Номер набора микросхем системной логики	Поколение процессоров
420хх	Р4 (486)
430хх	Р5 (Pentium)
440хх	Р6 (Рentium Pro / Pentium II / Pentium III)
450хх	Р6 Server (Pentium Pro / Pentium II/III Xeon).

Большинство наборов микросхем системной логики фирмы Intel имеют двухуровневую архитектуру и состоят из двух блоков: North Bridge и South Bridge. Основным блоком набора микросхем системной логики является North Bridge, в него включен интерфейс между процессором и остальной частью системной платы. Номер на микросхеме North Bridge и определяет номер набора микросхем системной логики. Например, если на микросхеме North Bridge указан номер 82443ВХ, то набор микросхем системной логики будет иметь номер 440ВХ, широко используемый для Pentium II/III. North Bridge содержит контроллеры кэш – памяти и оперативной памяти, интерфейс между быстродействующей шиной процессора (33, 50, 66 или 100Мгц), шиной PCI (Peripheral Component Interconnect, 33 Мгц) и шиной ускоренного графического порта AGP (Accelerated Graphics Port, 66 Mгц). North Bridge, по существу, главный компонент системной платы; единственная схема (помимо процессора) которая обычно работает на полной тактовой частоте системной платы (на частоте шины процессора). В самых современных наборах микросхем системной логики схема North Bridge реализована на одном кристалле.

South Bridge – компонент в наборе микросхем системной логики с более низким быстродействием; он всегда находился на отдельной микросхеме. Одна и та же микросхема South Bridge может использоваться в различных наборах микросхем системной логики. (Различные типы схем North Bridge, как правило, разрабатываются с учетом того, чтобы мог использоваться один и тот же компонент South Bridge). South Bridge подключается к шине PCI (33Мгц) и содержит интерфейс шины ISA (8 Мгц). South Bridge содержит две схемы реализующие интерфейс контроллеров жесткого диска IDE и интерфейс USB (Universal Serial Bus – универсальная последовательная шина), а также схемы реализующие функции памяти CMOS и часов.

5. Шины.

Шина – это общий канал связи, используемый в компьютере. Применяется она для организации взаимодействия между двумя и более компонентами системы. В компьютере реализовано несколько типов шин.

• Шина процессора. Высокоскоростная шина – ядро набора микросхем и системной платы. Используется в основном процессе для передачи данных между кэш – памятью или основной памятью и компонентом North Bridge набора микросхем. В системах на базе процессоров Pentium II эта шина работает на частоте 66 или 100 Мгц и имеет ширину 64 разряда.

• Шина AGP. Эта 32 – разрядная шина работает на частоте 66 МГц и предназначена для подключения видеоадаптера. Она подключается к компоненту North Bridge набора микросхем системной логики.

• Шина PCI. Эта 32 – разрядная шина работает на частоте 33МГц; используется, начиная с систем на базе процессора 486. Находится под управлением контроллера PCI – части компонента North Bridge набора микросхем. К шине PCI подключается компонент South Bridge набора микросхем, который содержит реализацию интерфейса IDE и USB.

• Шина ISA. Это 16 – разрядная шина, работающая на частоте 8МГц. Была широко распространена до настоящего дня, но из последних спецификаций исключена. Реализуется с помощью South Bridge. Чаще всего к этой шине подключается микросхема Super I/O.

Список, существующих шин компьютера с их краткими характеристиками.

Тип шины	Разрядность, бит	Частота в Мгц	Скорость передачи данных, Мбайт/с
8 – разрядная ISA	8	4,77	2,39
16 – разрядная ISA	16	8,33	8,33
PCI	32	33,33	133,33
AGP	32	66,66	266,66
AGP – 2x	32	66,66	533,33
AGP – 4x	32	66,66	1066,66
64 – разрядная PCI	64	33,33	266,66
64- разрядная PCI – 2х	64	33,33	533,33

Две последние шины предложены к реализации, но широкого распространения не получили.