Тема 1.3.1. Стандартна архітектура системи на базі Pentium процесора. Особливості архітектури нових систем. Північний та південний міст, їх функції.
План
1. Компоненти системної плати
2. Набори мікросхем системної логіки
3. Архітектура North/South Bridge
4. Hub-архітектура
1. Компоненти системної плати
У сучасну системну плату вбудовані такі компоненти, як гнізда процесорів, роз'єми і мікросхеми. Найсучасніша системна плата містить наступні компоненти:
гніздо для процесора;
набір мікросхем системної логіки (компоненти North/South Bridge або Hub);
мікросхема Super I/O;
базова система вводу-виводу(ROM BIOS);
гнізда модулів пам'яті SIMM/DIMM/RIMM;
роз'єми шин ISA/PCI/AGP,PCI-E;
роз’єм AMR (Audio Modem Riser);
роз’єм CNR (Communications and Networking Riser);
перетворювач напруги для центрального процесора;
батарея.
Деяка системна плата також включає інтегровані аудіо- і відеоадаптери, мережевий і SCSI-інтерфейси, а також інші елементи, залежно від типу системної плати.
Процесори можна встановлювати в гнізда типа Socket або Slot.
Процесори, що розробляються Intel (починаючи з 486-го), користувач може встановлювати і замінювати самостійно. Були розроблені стандарти для гнізд типу Socket, в які можна встановити різні моделі конкретного процесора. Кожен тип гнізда Socket або Slot має свій номер. Будь-яка системна плата містить гніздо типа Socket або типу Slot; по номеру можна точно визначити, які типи процесорів можуть бути встановлені в дане гніздо.
Спочатку, процесори всіх типів встановлювалися в гнізда (або впаювалися безпосередньо в системну плату). З появою Pentium П і перших версій процесорів Athlon, компанії Intel і AMD перейшли до іншої конструкції, розробленої в наслідок того, що в процесори була включена вбудована кеш-пам'ять другого рівня, що добавляється у вигляді окремих мікросхем пам'яті Static RAM (SRAM) у сторонніх виробників. Таким чином, процесор містив в собі вже декілька різних мікросхем, встановлених на дочірній платі, яка, у свою чергу, була підключена в роз'єм системної плати. Основним недоліком цієї вельми непоганої конструкції є додаткові витрати, пов'язані з придбанням мікросхем кеш-пам'яті, дочірньої плати, роз'єму, корпусу або упаковки, механізмів підтримки і підставок для установки процесора і тепловідводу. В результаті собівартість процесора, вмонтовуваного на окремій платі, виявилася значно вище в порівнянні з попередніми версіями процесорів Socket.
З появою другого покоління процесорів Celeron компанія Intel почала інтегрувати кеш-пам'ять другого рівня безпосередньо в кристал процесора, не додаючи в схему процесора яких-небудь додаткових мікросхем. Друге покоління процесорів Pentium III (кодове ім'я Coppermine), процесори К6-3, Duron (кодове ім'я Spitfire) і друге покоління процесорів Athlon (кодове ім'я Thunderbird) компанії AMD (ранні версії процесора Thunderbird Athlon мають конфігурацію Slot А) також містять вбудовану кеш-пам'ять другого рівня. Поява вбудованого кеша дозволила повернутися до однокристальної конструкції процесора, а отже, відмовитися від його установки на окремій платі. В результаті інтеграції кеш-пам'яті другого рівня виробники повернулися до конструкції Socket, яка збережеться, ймовірно, в осяжному майбутньому. В даний час конструкція процесорів Socket використовується практично у всіх сучасних моделях. Крім того, інтеграція кеш-пам'яті дозволила підвищити робочу частоту кеша другого рівня з половини або однієї третини до повної тактової частоти процесора.
Характерною особливістю процесора Itanium є корпус, що містить кеш-пам'ять третього рівня, також встановлюваний в гніздо системної плати.