- •Вычислительные машины (конспект лекций) однопроцессорные эвм
- •Часть 3
- •8. Принципы организации ввода / вывода информации в микроэвм 5
- •8.1. Общие принципы организации вв
- •8.2. Программный вв
- •8.3. Вв по прерываниям
- •8.4. Вв в режиме пдп
- •8.4.1. Пдп с захватом цикла
- •8.4.2. Пдп с блокировкой процессора
- •8.5. Адаптер последовательного интерфейса
- •8.6. Адаптер параллельного интерфейса
- •Вопросы для самопроверки
- •Контрольные задания
- •9. Некоторые вопросы развития архитектуры эвм
- •9.1. Теги и дескрипторы. Самоопределяемые данные
- •9.2. Эвм risc-архитектуры
- •9.3. Методы оптимизации обмена процессор-память
- •9.3.1. Конвейер команд
- •9.3.2. Расслоение памяти
- •9.3.3. Буферизация памяти
- •9.4. Динамическое распределение памяти. Виртуальная память
- •9.4.1. Виртуальная память
- •9.4.2. Сегментно-страничная организация памяти
- •9.5. Защита памяти
- •9.5.1. Защита отдельных ячеек памяти
- •9.5.2. Метод граничных регистров
- •9.5.3. Метод ключей защиты
- •9.6. Алгоритмы управления многоуровневой памятью
- •9.7. Сопроцессоры
- •Вопросы для самопроверки
- •Контрольные задания
- •10. Эволюция шинной архитектурыibmpc
- •10.1. Локальная системная шина
- •10.2. Шина расширения
- •10.2.1. Шина расширенияisa
- •10.2.2. Шина расширения мса
- •10.2.3. Шина расширенияeisa
- •10.3. Локальные шины расширения
- •10.3.1. Локальная шинаvesa(vlb)
- •10.3.2. Локальная шинаpci
- •Компоненты материнской платы
- •Разновидности слотов
- •Типы разъемов оперативной памяти
- •Разъемы для подключения внешних устройств
- •Разъемы для подключения дисковых устройств
- •Разъемы процессоров
- •Вопросы для самопроверки
- •Контрольные задания
- •11. Принципы организации систем прямого доступа к памяти
- •11.1. Способы организации доступа к системной магистрали
- •11.2. Возможные структуры систем пдп
- •11.3. Организация обмена в режиме пдп
- •11.3.1. Инициализация средств пдп
- •11.3.2. Радиальная структура (slave dma)
- •11.3.3. Радиальная структура (bus master dma)
- •11.3.4. Цепочечная структура (bus master dma)
- •11.4. Принципы организации арбитража магистрали
- •Вопросы для самопроверки
- •Контрольные задания
Компоненты материнской платы
В настоящее время появилось очень много компьютерных салонов, и нам с вами, когда возникает необходимость покупки компьютера, представляется сложная дилемма, куда же пойти и что, собственно говоря, купить. В данной статье делается попытка объяснить читателю смысл всех компьютерных сокращений, которые так любят применять торговые менеджеры.
Сердцем современного компьютера, как это ни покажется странным, является не процессор, как принято считать (хотя о нем здесь тоже пойдет речь), а материнская плата. Поэтому разберем, что же это такое и с чем ее едят.
Ну, собственно говоря, вы и сами уже знаете, как выглядит материнская плата, а вот о назначении и различии разъемов, перемычек и микросхем дальше и пойдет речь.
CHIPSET
ChipSet – это набор или одна микросхема, на которую и возлагается основная нагрузка по обеспечению центрального процессора данными и командами, а также, по управлению периферией, как-то: видеокарты, звуковая система, оперативная память, дисковые накопители и различные порты ввода/вывода. Они содержат в себе контроллеры прерываний и прямого доступа к памяти. 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 чипов. В последних разработках в состав микросхем наборов для интегрированных плат стали включаться и контроллеры внешних устройств. Внешне микросхемы Chipset'а выглядят как самые большие после процессора, с количеством выводов от нескольких десятков до двух сотен. Название набора обычно происходит от маркировки основной микросхемы – i810, i810E, i440BX, I820, VIA Apollo Pro 133A, SiS630, UMC491, i82C437VX и т.п. При этом используется только код микросхемы внутри серии: например полное наименование SiS471 – SiS85C471. Последние разработки используют и собственные имена. В ряде случаев это фирменное название (INTEL, VIA, Viper). Тип набора в основном определяет функциональные возможности платы: типы поддерживаемых процессоров, структура и объем кэш, возможные сочетания типов и объемов модулей памяти, поддержка режимов энергосбережения, возможность программной настройки параметров и т.п. На одном и том же наборе может выпускаться несколько моделей системных плат, от простейших до довольно сложных с интегрированными контроллерами портов, дисков, видео и т.д.
Разновидности слотов
Слотом называются разъемы расширения, расположенные на материнской плате (на картинке слева). Они бывают следующих типов: ISA, EISA, VLB, PCI, AGP.
ISA(Industry Standard Architecture – архитектура промышленного стандарта) – основная шина на компьютерах типа PC AT (другое название – AT-Bus). Разрядность шины – 16/24 бита, тактовая частота – 8 МГц. Предельная пропускная способность составляет 5.55 Мбайт/с. Разделение IRQ невозможно (т.е. на каждый слот заведены все каналы IRQ). Конструктив – 62-контактный разъем XT-Bus с прилегающим к нему 36-контактным разъемом расширения.
EISA(Enhanced ISA – расширенная ISA) – функциональное и конструктивное расширение ISA. Внешне разъемы имеют такой же вид, как и ISA, и в них могут вставляться платы ISA, но в глубине разъема находятся дополнительные ряды контактов EISA. Платы EISA имеют более высокую ножевую часть разъема с двумя рядами контактов, расположенных в шахматном порядке: одни чуть выше, другие чуть ниже. Разрядность – 32/32 бита, работает также на частоте 8 МГц. Предельная пропускная способность – 32 Мбайт/с. Предусмотрена возможность разделения каналов IRQ и DMA.
VLB(VESA Local Bus – локальная шина стандарта VESA) – 32-разрядное дополнение к шине ISA. Конструктивно представляет собой дополнительный разъем (116-контактный) при разъеме ISA. Разрядность – 32/32 бита. Тактовая частота составляет 25..50 МГц. Электрически выполнена в виде расширения локальной шины процессора – большинство входных и выходных сигналов процессора передаются непосредственно VLB-платам без промежуточной буферизации.
PCI(Peripheral Component Interconnect – соединение внешних компонент) – PCI является дальнейшим шагом в развитии локальных шин. Разрядность – 32/32 бита (расширенный вариант – 64/64). Тактовая частота – до 33 МГц (PCI 2.1 – до 66 МГц). Пропускная способность – до 132 Мбайт/с (264 Мбайт/с для 32/32 на 66 МГц и 528 Мбайт/с для 64/64 на 66 МГц). Сегментов может быть несколько. Они соединяются друг с другом посредством мостов (bridge). Сегменты могут объединяться в различные топологии (дерево, звезда и т.п.). Это самая популярная шина, которая в настоящее время используется также на других компьютерах. Разъем похож на MCA/VLB, но чуть длиннее (124 контакта). Разъем на 64 разряда имеет дополнительную 64-контактную секцию с собственным ключом. Все разъемы и карты к ним делятся на поддерживающие уровни сигналов 5 В, 3.3 В и универсальные. Первые два типа должны соответствовать друг другу, универсальные карты ставятся в любой разъем. Существует также расширение Media Bus шины PCI, введенное фирмой ASUSTek для подключения звуковых карт, – дополнительный разъем, находящийся за PCI слотом и содержащий сигналы шины ISA.
AGP(Accelerated Graphic Port – ускоренный графический порт) является дальнейшим развитием PCI, нацеленным на ускоренный обмен с графическими акселераторами. Отличие от PCI состоит в физическом расположении слота на материнской плате и его конструкции. Поскольку AGP – слот конструировался для установки видеокарт, которые не нуждаются в двухстороннем скоростном обмене, в нем предусмотрена скоростная передача данных только в память видеокарт. Обратная связь достаточно медленная. Пропускная способность на видеокарту составляет 528 Мбайт/с, а с видеокарты на системную шину до 132 Мбайт/с. Существует также новый стандарт AGP Pro. Кратко, суть его отличий от привычного AGP заключается в том, что к обычному разъему AGP по краям добавлены выводы для подключения дополнительных цепей питания 12 В и 3.3 В. Эти цепи призваны обеспечить повышенное энергопотребление видеокарты.