2.1.2. Чипсет
Чипсет задает архитектуру системной платы и является связующим звеном между ее компонентами (рис. 2.1).
Центральную роль в архитектуре играет процессор. К его локальной шине (Host Bus) подключаются модули вторичного кэша. Основная динамическая память имеет собственную мультиплексированную шину адреса и шину данных, обычно изолированную от локальной шины процессора. На этом «этаже» архитектуры чипсет решает следующие задачи:
Обслуживание управляющих и конфигурационных сигналов процессора.
- Мультиплексирование адреса и формирование управляющих сигналов динамической памяти, связь шины данных памяти с локальной шиной.
- Формирование управляющих сигналов вторичного кэша, сравнение его тегов текущим адресом обращения на локальной шине.
Рисунок 2.1 - Архитектура системной платы
- Обеспечение когерентности (согласованности) данных в обоих уровнях кэш-памяти и основной памяти при обращении как со стороны процессора (процессоров), так и от контроллеров шины РС1.
- Связь мультиплексированной шины адреса и данных шины РС1 с локальной шиной процессора и шиной динамической памяти.
- Формирование управляющих сигналов шины PCI, арбитраж контроллеров шины.
Приведенная структура реализуется на трех микросхемах чипсета Intel82430FX - системном контроллере (TSC 82437FX) и двух корпусах коммутаторов данных (TDP 82371FB).
Следующий (вниз) этаж архитектуры - устройства, подключенные к шине PCI. Эта шина является центральной в современных системных платах, и все интерфейсные адаптеры, а также системные средства ввода/вывода в конечном счете общаются с ядром системы (процессором и памятью) через шину PCI. Кроме плат расширения, устанавливаемых в слоты шины PCI, ее абонентом является и мост PIIX - практически неотъемлемая часть современных плат.
PIIX (PCI ШЕ ISA aXcelerator) представляет собой многофункциональное устройство, на которое возлагаются следующие функции:
- Организация моста между шинами PCI и ISA/EISA с согласованием частот синхронизации этих шин.
Реализация высокопроизводительного, обычно двухканального интерфейса накопителей внешней памяти ATA (IDE).
- Реализация стандартных системных средств ввода/вывода - двух контроллеров прерываний (PIC), двух контроллеров прямого доступа к памяти (DMA), трехканального системного таймера, канала управления динамиком, логики немаскируемого прерывания.
- Коммутация линий запросов прерывания и каналов прямого доступа к памяти шин PCI и ISA.
Поддержка режимов энергосбережения - обработка SMM, программирование событий управления потреблением, управление частотой процессора, переключение режимов.
- Реализация моста с внутренней шиной X-Bus, используемой для подключения микросхем контроллера клавиатуры, BIOS, CMOS RTC, контроллеров гибких дисков и интерфейсных портов (СОМ и LPT). Перечисленные контроллеры (кроме микросхемы BIOS) могут быть реализованы внутри микросхемы чипсета).
- Реализация контроллера USB.