13. Архитектура системной платы. Особенности hub-архитектуры.
В
новой серии 800 набора микросхем
используется hub-архитектура, где компонент
North Bridge называется Memory Controller Hub (MCH),
а компонент South Bridge — I/O Controller Hub
(ICH). В результате соединения компонентов
посредством шины PCI образуется стандартная
мостовая конструкция. В hub-архитектуре
соединение компонентов выполняется с
помощью нового интерфейса (hub-интерфейса),
что практически вдвое превосходит
полосу пропускания шины PCI.
Hub-архитектура обладает следующими преимуществами по отношению к мостовой архитектуре:
Увеличенная пропускная способность. Hub-интерфейс представляет собой 8-разрядный 4-х тактный интерфейс с тактовой частотой 66 МГц, имеющий удвоенную по отношению к PCI пропускную способность. Это объясняется тем, что за один цикл данные передаются четыре раза. Кроме того, пропускная способность устройств PCI увеличивается, так как отсутствует южный мост, передающий данные через микросхему Super I/O, и загружающий тем самым шину PCI.
Уменьшенная загрузка шины PCI. Hub-интерфейс не зависит от шины PCI.
Уменьшение монтажной схемы. Несмотря на удвоенную по сравнению с PCI пропускную способность, hub-интерфейс имеет ширину всего 8 разрядов и требует для соединения с системной платой 15 сигналов. У шины PCI не менее 64 сигналов, что приводит к генерации электромагнитных помех, ухудшению сигнала, появлению «шума» и, в итоге, к увеличению себестоимости плат.
Компонент MCH обеспечивает передачу данных между шиной процессора (100/133 МГц) и шиной AGP (66 МГц) через hub-интерфейс, а компонент ICH связывает hub-интерфейс с портами IDE ATA-66 и шиной PCI (33 МГц).
Кроме того, в микросхеме ICH содержится новая шина Low-Pin-Count (LPC), представляющая собой 4-разрядную версию шины PCI, разработанная для поддержки микросхем системной платы ROM BIOS и Super I/O.
14. Структура и организация обмена по радиальному интерфейсу. Радиальный интерфейс
При радиальном ИФ центральная ЭВМ соединена с ПУ посредством индивидуальных линий, монопольно принадлежащих каждому из них (рис. 5.1). Управление ИФ полностью сосредоточено в ЭВМ.
Е
сли
обмен информацией с ПУ
осуществляется по требованию ЭВМ,
то в регистр адреса записывается адрес
ПУ. В соответствии с этим адресом УУ
переключает коммутатор на соответствующее
ПУ, соединяя шину данных ЭВМ с шиной ПУ,
и выставляет соответствующий сигнал
выбора ПУ. Затем происходит обмен
информацией.
Если обмен информацией осуществляется по требованию ПУ, то ПУ передаёт сигнал запроса по своей линии в ЭВМ, который поступает в i-ый разряд регистра запроса. Как только ЭВМ освобождается от предыдущего обмена, его УУ последовательно опрашивает все разряды регистра запроса. Порядок опроса Pr3 определяется приоритетами обслуживания периферийных устройств. Номер установленного бита в Pr3 является адресом ПУ и в соответствие с ним происходит переключение коммутатора. Далее обмен идёт так же, как и в первом случае.
Достоинствами радиального способа подключения являются:
сосредоточение в ЭВМ управления интерфейсом;
использование минимального числа линий управления;
возможность сравнительно просто приспособить ПУ требованиям ИФ;
возможность подключения и отключения ПУ без нарушения непрерывной работы других ПУ.
Недостаток:
наличие индивидуальных информационных линий для каждого устройства, требующих значительных затрат на приёмно-передающую аппаратуру и линии связи.
Радиальный способ подключения характерен для интерфейсов нижних рангов и обычно используется для простых низкоскоростных устройств, чаще в измерительных системах и системах управления технологическими процессами.
Примером радиального подключения условно можно считать подключение ПУ в LPT- и COM-портам.