Шинные интерфейсы материнской платы

Связь между собственными и подключаемыми устройствами материнской платы выполняют ее шины. Существуют следующие шинные интерфейсы:

• ISA (Industry Standard Architecture) – разработана почти 20 лет назад. Позволила связать между собой все устройства и обеспечила подключение новых устройств через стандартные разъемы (слоты). Пропускная способность до 5,5 Мб/с, может использоваться для подключения сравнительно медленных устройств (звуковых карт, модемов).

• EISA (Extended ISA) – расширение ISA. Отличается увеличенным разъемом и увеличенной производительностью (до 32Мб/с). И ISA, и EISA считаются устаревшими и в настоящее время материнские платы с такими разъемами не выпускаются.

• VLB (VESA Local Bus) – локальная шина стандарта VESA. Понятие локальной шины связано с тем, что частоты основной шины (ISA/EISA) стало недостаточно для обмена между ЦП и ОП. Поэтому появилась локальная шина, которая связала между собой ЦП и ОП в обход основной, она имеет повышенную частоту. Потом в эту же шину добавили интерфейс для подключения видеоадаптера. Стандарт VLB позволил поднять тактовую частоту локальной шины до 50МГц, а производительность до130 Мб/с . Недостаток VLB заключается в том, что ее пропускная способность зависит от количества подключенных устройств.

• PCI (Peripheral Component Interconnect – стандарт подключения внешних компонентов) был введен в стандарт процессоров выполненных на базе процессора Intel Pentium. Для связи с основной шиной компьютера (ISA/EISA) используются специальные преобразователи – мосты PCI (PCI Bridge). Последние версии поддерживают частоту до 66Мгц и обеспечивают производительность 264Мб/с для 32-разрядных данных и 528 для 64-разрядных данных. Важным нововведением, реализованным этим стандартом, стала поддержка так называемого стандарта plug and play, т. е. стандарта на самоустанавливающиеся устройства. Его суть состоит в том, что после физического подключения внешнего устройства к разъему шины PCI происходит обмен данными между устройством и материнской платой, в результате чего устройство автоматически получает номер используемого прерывания, адрес порта подключения и номер канала прямого доступа к памяти. В настоящее время эта шина используется только как шина для подключения внешних устройств.

• FSB (Front Side Bus) – используется для связи процессора с ОП, начиная с Pentium Pro. Она работает на очень высокой частоте (до 200МГц). Частота шины FSB является одним из основных потребительских параметров, именно он указывается в спецификации материнской платы. Пропускная способность шины FSB при частоте 100МГц – 800Мб/с.

• Для передачи данных между ОП и видеоадаптером используется шина AGP (Advanced Graphic Port – усовершенствованный графический порт). Частота этой шины соответствует частоте шины PCI, но она имеет более высокую пропускную способность – до 1066 Мб/с.

• USB (Universal Serial Bus – универсальная последовательная магистраль). Этот стандарт определяет способ взаимодействия ПК с внешними устройствами. Он позволяет подключить до 256 ВУ с последовательным интерфейсом. Удобство шины состоит в том, что она практически исключает конфликты между различным оборудованием и позволяет подключать и отключать устройства в «горячем режиме» (не отключая ПК), она также позволяет объединять несколько ПК в простейшую сеть без применения специального оборудования и программного обеспечения.

Набор микросхем материнской платы называется чипсетом.

Современные чипсеты состоят из двух основных микросхем, которые исто­рически получили названия «северного» и «южного» мостов. Северный мост управляет взаимосвязью процессора, ОП, порта AGP. В чипсетах предыдущих поколений он также содержал контроллер шины PCI. Южный мост содержит контроллеры жестких дисков, порты ввода-вывода и другие необходимые контроллеры.

Первоначально южный мост соединялся с северным при помощи шины PCI. У современных чипсетов архитектура несколько иная. Контроллер PCI перенесен из северного моста в южный. Мосты соединены между собой новой шиной повышенной производительности Такая архитектура, первоначаль­но предложенная фирмой Intel, получила название «хабовой» {hub).

Микросхемы материнской платы кре­пятся на ней методом пайки. Заменить мате­ринскую плату можно только целиком.