Глава 4. Материнская плата.

Материнская плата (Motherboard) является основным компонентом каждого РС. Иногда её называют главной (Mainboard) или системной платой (Systemboard).

Функции материнской платы – связь и управление действиями всех устройств в компьютере, передача сигнала от одного устройства к другому с помощью шины.

Взаимодействие между компонентами и устройствами PC, подключёнными к разным шинам, осуществляется с помощью мостов, реализованных на одной из местных микросхемChipset.

Это главная плата в компьютере. К ней подключаются все другие устройства, входящие в состав системного блока.

На плате установлены разъёмы для установки комплектующих элементов. Есть понятие «форм-фактор» (синоним – поколение). До выхода в свет процессора PentiumIIкорпорацияIntelиспользовала форм-факторSocket7, а после выхода –Slot1. Процессоры были квадратной формы с многочисленными контактами-ножками в шахматном порядке, а вPentiumII– прямоугольной формы, более длинные, вставляемые в щелевидный разъём – слот.

1. Процессоры для разъёма SuperSocket7 – процессоры фирмыAMD(К 6, К 6-2),Cyrix(M2),CentaurTechnology(IDI).

1. Процессоры для разъёма Slot1 – процессоры фирмыIntel(PentiumII(233 – 450 МГц),PentiumIIIиCeleron(300 – 450 МГц)).

2. Процессоры для разъёма Socket-370 (PGA) – процессоры фирмыIntelCeleron(от 450 МГц).

1. Процессоры для разъёма SlotA– процессоры фирмыAMDAthlon(K7).

2. Процессоры для разъёма Socket423 – процессорPentium4 с тактовой частотой 1,5 ГГц и выше.

6. Сейчас материнские платы выпускают с процессорным разъёмом Socket775. На них устанавливают чипсетI915P/GиI925X, которые призваны сделать стандартом шинуPCIExpress, оперативную памятьDDR2, а также аудиоподсистемуHighDefinitionAudio. Новые слотыPCIExpressх1 имеют более широкую полосу пропускания, которая предоставляется каждому устройству отдельно от другого.

Для каждого форм-фактора процессора существует свой тип материнской платы, он не совместим с другими процессорами. Рассмотрим архитектуру материнской платы.

Чипсет на материнской плате - это набор микросхем, установленных на материнской плате для обеспечения обмена данными междуCPUи периферийными устройствами.

Основным конкурентом Intelв области производстваChipsetявляется тайваньская корпорацияVIATechnologiesInc, компанииALI(подразделения корпорацииAserLabs) иSiS. Разновидности чипсет приведены в[1].

Рассмотрим ChipsetфирмыIntel.

1. Intel 810(Whitney) разработан для процессоровCeleron.

У него (в отличие от прежних моделей):

а) интегрированное графическое ядро нового видеопроцессора Intel752cподдержкой 3D,DVD, телевизионного выхода и плоско-панельных мониторов;

б) хабовая структура;

в) интегрированный AC’97-кодек.

Он не поддерживает шину ISA. Конструктивно состоит из 3 микросхем (хабов), которые взаимодействуют через специальную шину с пропускной способностью 266 Мбайт/с. В чипсет входят: контроллер памяти и видео (GMCH–GraphicMemoryControllerHab); контроллер ввода/вывода –ICH–I/OControllerHab(подключаются контроллеры дисководов, таймер); контроллер специального программного обеспечения –FWH(FirmwareHab). В нём хранитсяBIOSсистемы иBIOSдля видео-системы.

2. Чипсет Intel 810 E– выпускается для материнских плат с процессоромCPUPentiumIII. Отличается от предыдущего разогнанной частотой системной шины (133 МГц) и наличием видео-кэша объёмом 4 Мбайт, функционирующего на тактовой частоте 133 МГц, а шина памяти работает на частоте 100 МГц независимо от установленной тактовой частоты системной шины (66, 100 или 133 МГц).

3. Чипсет Intel 820выпускается с ноября 1999 года. Работает на тактовой частоте системной шины 133 МГц и предназначен дляCPUPentiumIII. Имеет хабовую структуру изI82820 (MCH),I82801AA(ICH) иI82802 (FWH). Отличается отI810Eтем, что поддерживает памятьRDRAMи шинуAGP4x, но нет интегрированного графического ядра, не поддерживает частоту 66 МГц системной шины и не поддерживает памятьSDRAM– нет разъёмов для подключения модулейSIMMиDIMM. Он ориентирован на памятьRambusдля модулейRIMM.

4. Чипсет Intel 840используется во многопроцессорных системах на основеCPUPentiumIIIиPentiumIIIXeon. Тоже использует хабовую архитектуру. Для увеличения ОП можно устанавливать на материнской плате специальный контроллерMemoryRepeatHub(MRH) – для расширения памятиRDRAM(тогда вместо двух можно использовать 4 модуля). Если надо использоватьSDRAM, то ставят контроллерMRH-S, который преобразует интерфейсRDRAMвSDRAM.

5. Чипсет Intel 845используется в процессорахPentium4. Есть разновидностиI 845E, I 845PE, I 845D. Они используются на разных материнских платах (в зависимости от частоты системной шины). Частота может изменяться от 1 000 до 3 060 Гц. Появились чипсет865PE, Intel 865G и 875PE, Intel 915P/G и Intel 925X.Они поддерживают оперативную память стандартаPC3 200 иDDR2 с частотой 600 МГц. Последняя разработкаIntel 945P/GиIntel 955X. В чипсетIntel 945Gвходит интегрированное графическое ядроGMA950, обладающее достаточной для пользователя производительностью. Эти чипсеты поддерживают тактовую частоту системной шины 1 066 МГц и памятьDDR667 МГц. В южный мостICH7Rинтегрирована поддержка 4 портовSerialATAII,MatrixRAIDи аудиокодек, поддерживающий стандартHighDefinitionAudio. Этот мост не поддерживает портыExpressx1 и 5-й и 10-й уровниRAID.Intel 955Xподдерживает до 8 Гбайт оперативной памяти, включая память с ЕСС, и поддерживает процессорыPentiumExtremeEdition.

Чипсет AMD 750разработан для шиныEV6 (разъёмSlotA). Состоит из 2 микросхем:AMD751 – системный контроллер иAMD756 – контроллер локальных шин. Тактовая частота системной шиныEV6 200 МГц, пропускная способность 1,6 Гбайт/с.

Максимальный объём памяти 768 Мбайт, поддерживаются только модули PC100SDRAM, есть 4 портаUSB,UltraDMA/66.